Caractérisation et facteurs structurants des fonctions microbiennes des sédiments de la zone intertidale en Guyane française : des vasières estuariennes aux mangroves matures

Under equatorial conditions, coastal sediments of intertidal mudflats form an ecological continuum, from bare mud being stabilized to soil settled by various mangrove facies. Edaphic microbial functions of terrestrial ecosystems are extensively documented; on the contrary, this is not the case with regards to sedimentary environment. This study had the main objective defining the drivers of the spatiotemporal variability of microbial functions (aerobic respiration, metabolic diversity, and enzyme activities) in coastal sediments of French Guiana. These researches were carried out according to biological colonization states (mudflats, pioneer and mature mangroves) and using various spatiotemporal scales considering the fundamental role of the hydro-sedimentary instability and potential variability due to hydro-climatic seasons. Different factors which can influence microbial functions were studied: i) the chemical quality (13C solidstate NMR) of OM with respect to vegetation presence and composition, and its development state; ii) the physicochemical characteristics of sediments and porewaters according to localization and topography of the different mangrove facies. Generally, results showed the importance of hydro-sedimentary instability for the establishment and structuring of microbial functions. Moreover, giving the different models, structuring factors were variables. However, OM, in terms of quantity and quality, was overriding for the expression of these functions and this was true for the evolution states from mudflat to young mangrove. By contrast, it appeared much more difficult discerning generalizable drivers for mature mangroves.En contexte équatorial, les sédiments meubles intertidaux sont colonisés par un continuum écologique allant de vasières en cours de stabilisation à des sols colonisés par divers faciès de mangroves. Si les fonctions microbiennes édaphiques des écosystèmes terrestres sont extensivement étudiées, il n’en est pas de même pour ces milieux sédimentaires. Ces travaux de recherche ont donc eu pour principal objectif de définir les facteurs de contrôle et de variabilité spatio-temporelle des fonctions des communautés microbiennes (respiration aérobie, diversité métabolique et activités enzymatiques) au sein des espaces estuariens et littoraux de la Guyane française. Ces recherches ont été conduites sur divers stades de colonisation biologique de ces habitats et à diverses échelles spatio-temporelles en prenant en compte le rôle déterminant de l’instabilité hydro-sédimentaire et les possibles variabilités induites par les saisons hydro-climatiques. Différents facteurs pouvant influencer les fonctions microbiennes ont été considérés : i) la qualité chimique (RMN solide du 13C) de la MO des sols en fonction de la composition des formations végétales et de leurs stades de développement ; ii) les caractéristiques physico-chimiques des sédiments et des eaux interstitielles en fonction de la localisation et de la topographie des divers faciès de mangroves. D’une manière générale, les résultats ont mis en évidence l’importance des instabilités hydro-sédimentaires dans la mise en place et la structuration des fonctions microbiennes sédimentaires de Guyane. En outre, pour les différents modèles étudiés, les facteurs de structuration sont apparus variables. Néanmoins, la MO, en termes de quantité et de qualité, s’est révélée être un facteur prépondérant pour l’expression de ces fonctions et ce pour les stades allant de la vasière nue à la jeune mangrove. En revanche, il est apparu beaucoup plus difficile de discerner des facteurs structurants génériques pour les divers faciès de mangroves matures