Étude des effets de l'intensité lumineuse et des herbicides sur les algues et les cyanobactéries

Deblois-Pinard, Charles (2012). « Étude des effets de l'intensité lumineuse et des herbicides sur les algues et les cyanobactéries » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

Dans les milieux dulcicoles, le phytoplancton (algues et cyanobactéries) est très diversifié et plusieurs espèces cohabitent grâce à l'établissement d'une saine compétition pour les ressources limitantes dans leur habitat. Cependant, cet équilibre fragile est souvent perturbé par les activités agricoles qui modifient les conditions physico-chimiques des milieux aquatiques environnants. Une des conséquences fréquemment observée est l'apparition de fleurs d'eau de cyanobactéries souvent toxiques. En plus d'ajouter des éléments nutritifs requis pour soutenir une forte production de biomasse, les conséquences de l'agriculture incluent aussi un changement de la disponibilité en lumière à cause de l'ajout de matière en suspension dans l'eau ainsi que des effets toxiques sur les organismes aquatiques à cause de l'ajout d'herbicides capables d'affecter différents aspects de la photosynthèse des organismes photoautotrophes. Les résultats de cette thèse ont été obtenus à partir de cultures in vitro représentant les principaux groupes phytoplanctoniques. Lorsqu'exposées à un gradient de lumière de 14 à 1079 µmol de photons m-2 s-1, les différentes espèces ont démontré une étonnante capacité d'acclimatation possible grâce à un ensemble de modifications phénotypiques. Ces modifications ont permis de diminuer l'efficacité d'absorption de la lumière tout en stimulant les mécanismes de photoprotection en réponse à une exposition à des intensités lumineuses saturantes pour la photosynthèse (E : Ek > 1) tandis que l'inverse a été observé aux intensités de lumière limitant la photosynthèse (E : Ek < 1). L'ensemble des modifications observées a permis aux différentes espèces de maximiser leur taux de croissance en fonction de la lumière conformément à la théorie de la photoacclimatation. Selon les résultats des chapitres II et III, la toxicité des fleurs d'eau de cyanobactéries peut aussi être modifiée par la lumière et ce en modulant la toxicité des cellules elles-mêmes mais aussi en favorisant ou non les souches toxiques relativement aux souches non-toxiques. Ainsi, en combinant ces différents effets de la lumière, il est possible de mieux comprendre les changements de toxicité des fleurs d'eau. De plus, les résultats montrent que le contenu en microcystines, dont le rôle physiologique est inconnu, varie avec le contenu en chlorophylle a et le transport d'électrons. Cela suggère que ces molécules sont peut-être impliquées dans certains processus photosynthétiques ou du moins, que la régulation de leurs synthèse dépend de facteurs liés à la photosynthèse. Bien que les différents herbicides testés aient tous causé des effets significatifs sur l'activité photosynthétique des 17 espèces comparées, aucune espèce n'a démontré une résistance accrue à tous les herbicides et il n'a pas été possible d'établir le rôle des herbicides et de l'agriculture dans l'instauration des fleurs d'eau de cyanobactéries. Cependant, ces résultats ont permis de démontrer qu'il faut aussi tenir compte des facteurs environnementaux notamment la lumière comme modulateurs de la toxicité des herbicides. Finalement, en mettant en évidence l'importance de la lumière et des herbicides comme facteurs pouvant moduler la compétition entre les différentes espèces phytoplanctoniques, l'ensemble des travaux présentés dans cette thèse souligne l'importance de mieux encadrer les activités agricoles pour en contrôler les impacts sur les milieux aquatiques et les organismes qui y vivent.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Juneau, Philippe
Mots-clés ou Sujets: Photosynthèse, Microalgues. Effets de la lumière sur, Cyanobactéries. Effets de la lumière sur, Herbicides. Effets physiologiques, Cyanobactéries. Croissance, Poussées phytoplanctoniques, Microcystines, Phytoplancton. Effets de la pollution de l'eau sur, Pollution agricole
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 22 sept. 2015 17:37
Dernière modification: 22 sept. 2015 17:37
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/7184

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