Abondance et diversité du bactérioplancton antarctique et sub-antarctique : réponses à une augmentation combinée des radiations UVB et de la température en conditions naturelles et en conditions contrôlées

La Péninsule Antarctique (PA) est l'une des régions du monde les plus affectées par le réchauffement climatique. Elle est de plus soumise à une augmentation importante des radiations UYB (RUYB) du début jusqu'à la fin du printemps austral en raison de la déplétion d'ozone stratosphérique sous ces latitudes. L'action combinée d'une hausse de température à ces RUYB demeure méconnue tant au niveau des producteurs primaires que des autres composantes du réseau trophique austral. Celle-ci pourrait avoir une influence majeure sur la structure et la productivité du réseau trophique planctonique en favorisant la croissance de cellules de petites tailles et, en conséquence, affecter l'efficacité de pompage du C02 atmosphérique par la pompe biologique. C'est dans ce contexte que le projet d'occasion spéciale de recherche du CRSNG intitulé: " The combined efJects of ultraviolet radiation and climate warming on the biological pump: A temporal and latitudinal study 1/ a été mis sur pied en 2006. Le présent travail cible plus spécifiquement les effets d'une hausse des RUYB et de la température sur la diversité et l'abondance du bactérioplancton antarctique et sub-antarctique en conditions naturelles et en conditions contrôlées. Des échantillons d'eau ont été récoltés mensuellement lors de l'automne, de l'hiver et du printemps austral à l'ouest de la PA afin de caractériser la variation saisonnière des communautés bactériennes hétérotrophes. L'abondance totale ainsi que le pourcentage de cellules ayant un haut contenu en acide nucléique (%HNA) ont été déterminés par cytométrie en flux, tandis que la diversité des communautés bactériennes a été estimée par PCR-DGGE sur la base de la séquence du gène d'ADNr 16S. Les résultats montrent une étonnante stabilité des communautés bactériennes tout au long de la période d'étude. L'abondance phytoplanctonique et la température ont été identifiées comme étant les deux variables expliquant le plus les variations d'abondance bactérienne durant cette étude. L'abondance bactérienne variait moins dans la couche aphotique par rapport à la couche photique, cette dernière étant plus affectée par les variations saisonnières de lumière et de température. Le %HNA a varié entre 53 et 74% avec une augmentation en hiver possiblement reliée à une diminution de la prédation. Les empreintes génétiques des communautés ont mis en évidence des unités taxonomiques opérationnelles (UTO) dominantes différentes tout au long de la période d'étude, soit une évolution différente de la diversité bactérienne, dans la couche photique et la couche aphotique, respectivement. Afin de discerner les effets individuels et combinés d'une hausse des RUYB et de la température sur l'abondance et la diversité du bactérioplancton sub-antarctique in vitro, une analyse en conditions contrôlées de température et lumière a été réalisée à Ushuaia (Argentine). Aucun effet significatif des RUYB n'a pu être mis en évidence sur l'abondance bactérienne et le %HNA au cours des 10 jours d'analyse. La hausse de température a, quant à elle, eu un effet négatif sur l'abondance bactérienne dans les derniers jours de l'expérience. Finalement, ni la hausse de la température ni celle des RUYB n'ont eu d'effet significatif sur la diversité bactérienne. Ces résultats démontrent qu'une augmentation combinée de la température et des RUVB sur une courte période de temps ne favorisent pas la dominance des bactéries hétérotrophes, quand appliquées sur des populations pré-adaptées naturellement à des variations des RUYB et à des fluctuations de la température, comme c'est le cas des bactéries sub-antarctiques