Dissertations / Theses: 'Ecologie microbienne des sols'

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Domeignoz, Horta Luiz A. "Ecologie des bactéries N2O réductrices dans les sols agricoles." Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS031/document.

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Abstract:

Le protoxyde d’azote (N2O) est un gaz à effet de serre (GES) important et la principale substance attaquant la couche d'ozone. Les sols agricoles sont la principale source anthropique de ce GES. La concentration de N2O dans l'atmosphère est en constante augmentation, mais nous manquons de connaissances sur les facteurs contrôlant sa production et sa consommation dans les sols. La réduction du N2O en N2 par des microorganismes porteurs du gène codant pour la N2O réductase (nosZ) est le seul processus biologique capable de réduire ce GES. Des études récentes ont mis en évidence un clade précédemment inconnu de réducteurs du N2O qui interfère de manière significative avec la quantité de N2O produite dans les sols. Cette thèse a cherché à mieux comprendre l'écologie des réducteurs du N2O dans les sols agricoles.Une combinaison d'expériences d'incubation en laboratoire mais aussi d’expériences en plein champs a été utilisée pour essayer de mieux comprendre la production de N2O dans le sol, en analysant l’influence conjointe des producteurs et réducteurs de N2O. Nous avons aussi évalué l’impact des pratiques agricoles et leurs potentiels à modifier ces communautés microbiennes. Suite aux essais réalisés en laboratoire, nous avons montré que l'ajout d'une souche non-dénitrifiante Dyadobacter fermentans,possédant la N2O réductase NosZII, permettait de réduire la production de N2O dans 1/3 des sols testés. Certains sols sont même devenus consommateurs de N2O suite à l'ajout de la souche nosZII. Cette expérience a démontré la contribution des bactéries nosZII non-dénitrifiantes dans la consommation de N2O dans le sol.D’autre part, nos analyses en contexte agricole ont montré que les pratiques agricoles testées ont peu d’influence sur les communautés microbiennes considérées, les exceptions étant le travail du sol (labour), et le système de culture (annuel ou pérenne). L’intensifiant du travail du sol induit une augmentation de la diversité de nosZII. Nous observons le même phénomène dans le système de culture annuel comparé au système de culture pérenne. D’autres résultats nous permettent aussi d’affirmer que le clade récemment identifié de réducteurs du N2O est plus sensible aux variables environnementales que le clade précédemment connu (nosZI). Les variations de propriétés du sol, notamment pH et C:N structurent les communautés microbiennes appartenant à ces 2 clades indiquant une spécialisation de niche pour chacun de ces deux clades de N2O-réducteurs.Pour mieux comprendre les relations entre les communautés microbiennes et les processus impliqués, nous avons évalué les activités potentielles de dénitrification et de nitrification, et les émissions de N2O in situ. La production potentielle de N2O et l'activité potentielle de dénitrification ont été utilisées pour calculer le ratio de production de N2O (N2O:N2). La diversité du clade nosZII est négativement corrélée au ratio N2O:N2, et explique à elle seule la plus grande part de variance observée du ratio N2O:N2. Les variations de production potentielle de N2O et d'activité potentielle de dénitrification sont elles expliquées principalement par les variations de propriétés du sol. Afin de mieux évaluer la contribution des différents facteurs édaphiques et microbiologiques aux variations d’émission in situ de N2O, 70000 mesures ont été subdivisées en différentes gammes d’émission de N2O, d‘émissions dites de base à des émissions élevées. Fait intéressant, les variations d’émissions in situ de N2O dites de base sont seulement liées à des variations du pH du sol, alors que les variations d’émissions dites élevées sont également fortement associées aux variations de diversité des communautés microbiennes. Parmi les variables microbiennes importantes, nous avons constaté que la diversité des nosZII est négativement liée aux émissions de N2O in situ dites élevées.En conclusion, nos résultats mettent en évidence l’importance du clade nosZII pour le cycle du N2O dans le sol (...)
Nitrous oxide (N2O) is an important greenhouse gas (GHG) and the main ozone depleting substance. Agricultural soils are the main anthropogenic-induced source of this GHG. The concentration of N2O in the atmosphere is steadily increasing, but we still lack knowledge on the factors controlling its production and consumption in soils. The reduction of N2O to N2 by microorganisms harboring the N2O reductase gene (nosZ) is the only known biological process able to consume this GHG. Recent studies revealed a previously unknown clade of N2O-reducers which was shown to be important to the N2O sink capacity of soils. This thesis seeks to gain a greater understanding on the ecology of N2O-reducers in agricultural soils. A combination of laboratory incubation and field experiments were used to gain knowledge on the importance of N2O-producers and N2O-reducers to the soil N2O production. Additionally, the potential of agricultural practices to modify those microbial communities were assessed.We showed experimentally, in laboratory incubations, that the addition of a non-denitrifying strain Dyadobacter fermentans, which possesses the previously unaccounted N2O reductase NosZII, reduced N2O production in 1/3 of the tested soils. Remarkably, after addition of the nosZII strain, some soils became a N2O sink, as negative rates were recorded. This experiment provided unambiguous evidence that the overlooked non-denitrifying nosZII bacteria can contribute to N2O consumption in soil.Our evaluation of agricultural field experiments showed limited impact of agricultural practices on the microbial communities except for tillage management, and differences observed between an annual and a perennial cropping system. Increasing tillage management enhanced nosZII diversity. Higher diversity of the nosZII clade was also observed in the annual cropping system than in the perennial cropping system. Overall, the recently identified clade of N2O-reducers was more sensitive to environmental variables than the previously known clade (nosZI). The community structure of these two groups was explained by common and uncommon soil properties suggesting niche specialization between the two N2O-reducers.In an attempt to understand the relationship between the microbial communities and process rates, we assessed the potential denitrification and nitrification rates, and in situ N2O emissions. Potential N2O production and potential denitrification activity were used to calculate the denitrification end-product ratio. The diversity of nosZII was negatively related to the N2O:N2 ratio and explained the highest fraction of its variation (26%), while the potential N2O production and potential denitrification activity were mainly explained by the soil properties. To better evaluate the contribution of different factors to the in situ emissions, more than 70000 N2O measurements were subdivided into different ranges, from low to high rates. Interestingly, the low range of in situ N2O emissions was only related to soil pH, while the high ranges were also strongly related to the microbial communities. This result suggests that the “base-line” N2O emissions might be more regulated by soil edaphic conditions than by microorganisms, the lasts being more important for the high emissions ranges. Among the significant microbial variables, we found that the diversity of nosZII was negatively related to the high ranges of in situ N2O emissions.In conclusion, our results highlight the relevance of the second clade of N2O-reducers to the fate of N2O in soil. Our results also suggest niche differentiation between the two N2O-reducing clades with nosZII being more responsive to environmental variables. Agricultural practices showed limited impact on the two guilds. Further research is needed to test the niche specialization between the two groups, to disentangle their controlling factors, and to evaluate their potential for N2O mitigation

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Haidar, Ihab. "Dynamiques microbiennes et modélisation des cycles biogéochimiques terrestres." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20202.

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Abstract:

Cette thèse adresse des problèmes liés à la modélisation des écosystèmes microbiens dans les sols.Les modèles de transport réactif sont très performants pour modéliser la biogéochimie d'un milieu poreux variablement saturé en tenant compte de plusieurs paramètres physiques et géochimiques mais ils n'intègrent pas (ou sinon de facon très sommaire) les activités microbiologiques dans les sols. Le modèle mathématique du chemostat est couramment utilisé en écologie microbienne. Dans le but d'une représentation spatiale plus simplifiée que les modèles de transport réactif mais suffisamment pertinente pour rendre compte de phénomènes biologiques, cette thèse est une première tentative pour comprendre la fonction entrées-sorties dans un chemostat structuré, et étudier comment une structure spatiale peut modifier cette fonction, et quels sont les paramètres clés
The aim of this thesis is to study some problems related to the modeling of microbial ecosystems in soil. Considering different physical and biogeochemical parameters, the reactif transport models are very performing to represent the biochemistry of a variably saturated porous media. In contrast, these models don't integrate (or sparsely) the microbiological activities in the soils. The mathematical model of chemostat is frequently used in microbial ecology. For the purpose of a more simplified spatial representation than the reactif transport models, but sufficiently relevant to represent biological phenomena, this thesis is a first attempt to understand the "input-output" function in a structured chemostat, and to study how a special structure can alter this function, and what are the key parameters

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Juarez, Sabrina. "Régulations biotiques et abiotiques de la décomposition des matières organiques des sols." Phd thesis, AgroParisTech, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01049725.

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Abstract:

Les sols constituent le principal réservoir de carbone, avec près de deux fois plus de carbone que le pool atmosphérique. Afin de pouvoir prédire et anticiper le devenir du carbone dans le contexte actuel de changement climatique et de changement d'usage des terres, il apparaît nécessaire de mieux comprendre les processus qui régulent la décomposition des matières organiques dans les sols. Cette thèse se propose donc d'étudier deux types de régulateurs de la dynamique du carbone du sol : les propriétés de l'habitat microbien et celles des communautés microbiennes. En effet, puisque directement affectées par les changements climatiques d'une part, et les changements d'usage des terres et de pratiques culturales d'autre part, l'habitat microbien et les communautés microbiennes apparaissent comme des régulateurs clés de la dynamique du carbone du sol. Des dispositifs expérimentaux permettant de faire varier les propriétés de l'habitat microbien et celles des communautés microbiennes de façon indépendante ou simultanée ont été mis en place. Dans un premier temps, des microcosmes dont la structure du sol a été manipulée afin d'obtenir des gradients de déstructuration, ont été incubés. Dans un second temps ce sont des microcosmes mettant en jeu des gradients de diversité microbienne qui ont été incubés. Enfin, une incubation utilisant les différences naturelles de propriétés de l'habitat microbien et de communautés microbiennes a été mise en place pour tenter de hiérarchiser ces régulateurs de la décomposition des matières organiques du sol. Les résultats obtenus ont mis en évidence que l'activité microbienne de décomposition du carbone organique du sol semble plus contrôlée par les conditions environnementales (comme le pH, la texture et l'approvisionnement en substrat) que par la structure des communautés microbiennes ou leurs capacités métaboliques. En plus de cela, la fonction de minéralisation ne semble être affectée que dans le cas d'une très grande érosion de la biodiversité suggérant la présence d'un effet seuil, et que l'importance de la redondance fonctionnelle n'est pas toujours aussi grande que ce que le suggère de nombreuses études. D'autre part, dans des conditions d'aération suffisante, les mécanismes qui réguleraient la dynamique du carbone organique des sols se passeraient à des échelles très fines.

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Zappelini, Cyril. "Étude des communautés microbiennes rhizosphériques de ligneux indigènes de sols anthropogéniques, issus d’effluents industriels." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCD057/document.

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Abstract:

Mon sujet de thèse intègre l’un des projets globaux de l’UMR UFC/CNRS 6249 Chrono-Environnement intitule « stratégies de phytoremédiation basées sur l’utilisation d’arbres et de microorganismes associés », qui s’appuie, entre autre, sur 2 projets de recherche :• le projet PROLIPHYT (programme Eco-Industrie, 2013-2018, ADEME) intitulé « PROduction de LIgneux PHYtoremédiants»,• le projet PHYTOCHEM (ANR CD2i, 2013-2018) intitulé « Développement de procédés chimiques éco-innovants pour valoriser les biomasses issues des phytotechnologies ».Les objectifs généraux sont d’améliorer le potentiel de phytoremédiation d’un panel d’espèces ligneuses et de développer le potentiel microbien pour une phytoremédiation aidée sur sol contaminé. En plus de limiter l’impact des polluants, cette stratégie vise à promouvoir la production de biomasse sur sols délaissés et non exploitables par l’agriculture, tout en assurant la biodiversité nécessaire à la restauration d’un écosystème anthropogénique.Mon travail de thèse est financé au travers un contrat doctoral ministériel handicap (dyslexie). Il s’appuie sur la réhabilitation de deux zones de stockage de sédiments industriels, utilisés jusque dans les années 2000. Ces deux sites expérimentaux (site INOVYN de St Symphorien-sur-Saône en Côte d’Or, site CRISTAL de l’Ochsenfeld en Alsace) présentent des caractéristiques physico-chimiques très particulières qui en font des lieux d’étude privilégiés. Le premier est une ancienne lagune de décantation dont les sédiments enrichis en Hg, Ba et As proviennent du traitement des eaux usées issues du procédé d’électrolyse à Hg de l’entreprise SOLVAY. Le second est une lagune constituée d’un remblai dans lequel ont été stockés depuis les années 1930, les résidus d’extraction du dioxyde de titane de l’Usine CRISTAL de Thann. A l’inverse du premier site expérimental, on observe une flore peu abondante qui se traduit par un développement hétérogène d’une espèce ligneuse principale, le bouleau.La recolonisation naturelle et spontanée de végétaux, plus particulièrement d’espèces ligneuses sur les deux sites est sans doute le résultat d’étroites collaborations avec des microorganismes telluriques situés aux abords de leur système racinaire. Nous avons ainsi choisi de travailler sur 3 espèces pionnières qui se sont naturellement réimplantées sur les deux sites d’études : le saule et le peuplier pour la friche industrielle de Tavaux et le bouleau pour l’unité de traitement des effluents du site de l’Ochsenfeld
AbstractMy thesis subject includes one of the global projects of the UMR UFC/CNRS 6249 Chrono-Environnement entitled "phytoremediation strategies based on the use of trees and associated microorganisms", which is based, among other things, on 2 research projects:• the PROLIPHYT project (Eco-Industry programme, 2013-2018, ADEME) entitled "Production of woody phytoremediants",• the PHYTOCHEM project (ANR CD2i, 2013-2018) entitled "Development of eco-innovative chemical processes to exploit biomasses from phytotechnologies".The general objectives are to improve the phytoremediation potential of a panel of woody species and to develop the microbial potential for assisted phytoremediation on contaminated soil. In addition to limiting the impact of pollutants, this strategy aims to promote the production of biomass on land abandoned and not exploitable by agriculture, while ensuring the biodiversity needed to restore an anthropogenic ecosystem.My thesis work is financed through a ministerial doctoral contract for disability (dyslexia). It is based on the rehabilitation of two industrial sediment storage areas, used until the 2000s. These two experimental sites (INOVYN site of Saint-Symphorien-sur-Saône in Côte-d'Or, CRISTAL site of Ochsenfeld in Alsace) present very particular physico-chemical characteristics which make them privileged places of study. The first is a former settling lagoon whose sediments enriched in Hg, Ba and As come from the treatment of wastewater from SOLVAY's Hg electrolysis process. The second is a lagoon consisting of a backfill in which the titanium dioxide extraction residues from the CRISTAL Thann Plant have been stored since the 1930s. In contrast to the first experimental site, there is a low abundance of flora which results in heterogeneous development of a main woody species, the birch.The natural and spontaneous recolonisation of plants, more particularly woody species on both sites, is undoubtedly the result of close collaboration with telluric microorganisms located near their root systems. We have thus chosen to work on 3 pioneer species that have naturally relocated to the two study sites: willow and poplar for the industrial wasteland of Tavaux and birch for the effluent treatment unit at the Ochsenfeld site

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Bourgeois, Emilie. "Contribution au développement de bioindicateurs microbiens pour l'évaluation de l'impact de pratiques agricoles sur les sols." Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS063/document.

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Abstract:

Le sol représente le support de la production agricole. A l’interface avec les autres compartiments de la biosphère, il remplit de nombreuses fonctions essentielles à la fourniture de services écosystémiques nécessaires au bien-être de nos sociétés. C’est aussi une ressource non renouvelable dont les propriétés physicochimiques et biologiques ont été altérées par le développement de l’agriculture intensive. La prise de conscience actuelle de cet état de fait a révélé la nécessité de définir de nouveaux modes de gestion adaptés à la préservation et à l’utilisation durable des sols. Elle a ainsi marqué l’entrée dans l’ère de l’agroécologie qui prône un modèle de production optimisant notamment les services rendus par la biodiversité afin de réduire le recours aux intrants et à l’utilisation d’énergie. Pour atteindre cet objectif, le développement d’une gamme d’indicateurs permettant d’évaluer les pratiques/systèmes agricoles en rendant compte de la qualité biologique du sol est donc indispensable. Cette thèse, dont l’objectif est de contribuer au développement de bioindicateurs microbiens de la qualité du sol, s’inscrit dans ce contexte agroécologique. Le choix de travailler sur les communautés microbiennes se justifie pleinement dans cette problématique car elles sont (i) présentes avec une forte densité et diversité dans tous les environnements, (ii) fortement impliquées dans le fonctionnement biologique et les services rendus par le sol, et (iii) elles répondent de façon très sensible aux changements des conditions environnementales en termes de modification de biomasse, de structure/diversité et d’activité. Elles offrent donc un potentiel important en termes de développement de bioindicateurs. Ce travail a porté plus précisément sur l’évaluation de deux indicateurs complémentaires : (i) la biomasse moléculaire microbienne et (ii) la diversité taxonomique microbienne. Dans une première partie nous avons éprouvé la robustesse de ces deux indicateurs en évaluant les biais associés à chacune des étapes techniques des procédures mises en œuvre pour leur mesure. Nous avons ensuite utilisé ces deux indicateurs dans différents contextes agronomiques pour évaluer leur pertinence. Un premier travail a ainsi consisté à suivre la réhabilitation du patrimoine microbien, par l’implantation d’une culture à vocation énergétique, d’un sol pollué irrigué pendant une centaine d’années par des eaux usées. Une seconde application a porté sur l’étude de l’impact de différentes pratiques agricoles sur les communautés microbiennes selon l’intensité du travail du sol (labour vs. travail réduit), la gestion des résidus de culture (export vs. restitution), et le type de culture (annuelle vs. pérenne).Les résultats montrent que la biomasse moléculaire microbienne et la diversité taxonomique obtenue par séquençage massif sont deux bioindicateurs robustes et sensibles pour décrire la qualité microbiologique des sols agricoles dans des contextes très variés. Ces deux indicateurs permettent de mettre en évidence aussi bien des perturbations des sols que l’impact positif de pratiques innovantes. Ils peuvent donc représenter des outils performants pour l’évaluation des systèmes agricoles, aidant à une amélioration de leur mode de gestion et, à long terme, permettant une utilisation durable des ressources fournies par ces sols
Soil is the support of agricultural production. It performs many functions essential to the provision of ecosystem services necessary for the well-being of our societies. Soil physicochemical and biological properties have been altered by the development of intensive agriculture while it is a non-renewable resource, revealing the need to develop new management practices suitable for the sustainability of soil quality. This also marked the entry into the “Agroecology” era, which promotes the development of new agricultural systems optimizing services provided by biodiversity to reduce the use of inputs and energy use. To achieve this aim, the development of a range of indicators to assess the impact of agricultural practices on the biological quality of the soil is essential. This thesis, which aims to contribute to the development of microbial bio-indicators of soil quality, is a part of this agroecological context. The choice to work on microbial communities is fully justified because they are (i) present with a high abundance and diversity in all environments, (ii) heavily involved in biological functioning and the soil ecosystem services, (iii) they respond very sensitive to changes in environmental conditions in terms of biomass, diversity and activity. They therefore have significant potential in terms of bio-indicators of development. This work has focused specifically on the evaluation of two complementary bioindicators: (i) the microbial molecular biomass and (ii) the microbial taxonomic diversity. In a first part we tested the robustness of these two bioindicators by assessing the biases associated with each of the procedure technical steps used for their measurement. We then used these bioindicators in different agricultural contexts to assess their sensitivity. A first work has followed the rehabilitation of microbial patrimony of a polluted soil irrigated for a hundred years by sewage, by implanting a bioenergy crop. A second application has focused on the impact of different agricultural practices on microbial communities depending on the intensity of tillage (tillage vs. reduced tillage), management of crop residues (export vs. restitution), and the crop type (annual vs. perennial). Results highlighted that microbial molecular biomass and microbial taxonomic diversity achieved by high throughput sequencing are both robust and sensitive bioindicators to describe the microbiological quality of agricultural soils in very different contexts. Both bioindicators allow evidencing soil disturbances but also the positive impact of innovative practices. They may therefore represent powerful tools for the assessment of agricultural systems, helping to improve their long term management, allowing a sustainable use of resources provided by soils

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Dupré-Camus, Françoise. "Transfert des radioéléments des sols aux végétaux : conditionnement des facteurs de transfert par la nature des sols, les formes chimiques et le mode d'apport." Aix-Marseille 2, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX22025.

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Etude en laboratoire des massifs de sol plantes de luzerne pendant trois saisons vegetatives. Les radioelements provenaient d'effluents de centrale electronucleaire et d'effluents d'usine de retraitement. Ils etaient apportes soit de facon chronique, soit en une seule fois. Nous avons considere deux protocoles experimentaux et etudie cinq types de sols. Il apparait que les protocoles experimentaux influencent considerablement les resultats. L'utilisation de dispositifs reproduisant correctement les principales caracteristiques du milieu naturel est donc capitale. Les formes chimiques des radioelements apportes au niveau du sol ont une action sur la vitesse de penetration pendant quelques jours, et sur les transferts a la vegetation pendant quelques mois, au-dela, "l'effet sol" masque toute originalite. Il est alors necessaire d'adapter en consequence les futurs protocoles experimentaux afin d'augmenter la validite des parametres mesures, et donc la precision des modeles previsionnels d'impact

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Fraissé, Thierry. "Végétalisation des zones de marnage le long des réservoirs et des cours d'eau : application à l'aménagement." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30073.

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Abstract:

Les zones de marnage des bords de cours d'eau et de reservoirs sont soumises a de fortes contraintes qui freinent leur colonisation naturelle par la vegetation, ce qui les rend sensibles a l'erosion. L'objectif de ce travail a ete de proposer des techniques d'amenagement permettant une implantation artificielle de vegetaux adaptes afin d'accelerer le processus de colonisation vegetal de ces zones denudees. . . .

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Lata, Jean-Christophe. "Interactions entre processus microbiens, cycle des nutriments et fonctionnement du couvert herbacé: cas de la nitrification dans les sols d'une savane humide de Côte d'Ivoire sous couvert à Hyparrhenia diplandra." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00576611.

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La nitrification dans les sols est un processus particulièrement critique dans les systèmes pauvres en nutriments comme la savane de Lamto (Afrique de l'Ouest) où l'azote est considéré comme le facteur limitant principal de la production primaire. Les faciès dominés par la Graminée Hyparrhenia diplandra sont connus pour exprimer de faibles potentiels de nitrification et ainsi éviter les pertes de nitrate. Nous avons utilisé des sites à faible/fort potentiel de nitrification comme modèles afin d'étudier si la végétation pouvait inhiber la nitrification, et les possibles conséquences en termes de performance de l'écosystème et de cycle de nutriments. Nous avons montré la coexistence de sites à forts et faibles potentiels de nitrification. La stabilité de ces deux systèmes a été abordée via l'activité nitrate réductase d'H. diplandra, montrant une différence stable de modalité de nutrition entre sous-populations des deux sites. Nous avons démontré un contrôle direct in situ des sous-populations d'H. diplandra sur la nitrification par une balance inhibition/stimulation. Cette conclusion a été étayée par l'observation de corrélations négatives entre densité racinaire et nitrification en site non nitrifiant. La production épigée et le ratio épigée-hypogée du couvert en site nitrifiant sont très inférieurs au site non nitrifiant. On a observé chez les H. diplandra du site nitrifiant des indices de taille et de croissance inférieurs en serre, in situ et décroissant quand elles sont mélangées in situ aux individus du site non nitrifiant, suggérant une moins bonne compétitivité peut-être due à une moins bonne accessibilité à la ressource lumière. Ces résultats suggèrent une moins bonne accessibilité à l'azote du couvert en site nitrifiant et l'existence de sous-populations de Graminées exprimant diverses caractéristiques intrinsèques différentes. De futures recherches devront s'intéresser au mécanisme d'inhibition et à la stabilité et dynamique de ces deux systèmes contrastés.

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Mayeux, Bruno. "Ecologie microbienne et métabolisme associé : étude de l'eau interstitielle et de la roche argileuse du Callovo-Oxfordien dans le Laboratoire de Recherche Souterrain de l’Andra (Meuse/Haute-Marne)." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4783/document.

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Abstract:

Dans le cadre des recherches de l'ANDRA sur le confinement en couche géologique profonde de déchets radioactifs, une étude microbiologique a été menée sur l'eau interstitielle et l'argile du Callovo-Oxfordien (–490m, 165 millions d'années). Deux types d'études ont été menés, culturale et moléculaire.Malgré différentes tentatives d'extractions, et comme pour les études antérieures effectuées, aucun ADN n'a pu être extrait au cours de ce travail. Par contre, une approche culturale a permis de mettre en évidence la présence d'une microflore peu dense mais viable et métaboliquement assez variée : neuf espèces aérobies dont quatre facultatives et deux anaérobies strictes, de différents types métaboliques : sulfato-réducteur, réducteur de Fe(III), fermentaire et oxydation complète des substrats en CO2. Au vu des disponibilités in-situ en sources de carbone (SC) et d'énergie nécessaires à la croissance bactérienne, la production d'acétate et autres acides gras volatils ainsi que la production d'hydrogène pourraient potentiellement être actifs dans le Cox. L'étude des produits du métabolisme a permis d'identifier plusieurs agents biotiques (dont H2S) ayant potentiellement une activité biocorrosive. Par ce travail il apparait fondamental que la composante biologique soit prise en compte dans la conception du stockage, afin notamment d'éviter ou de limiter tout apport de matière organique exogène à la formation argileuse. Cette prise en compte biologique apparait cruciale pour tenter de restreindre le réseau trophique bactérien à ces conditions initiales, celles qui sont potentiellement présentes sur le site de stockage, qui concernent les seules SC et d'énergie autochtones
In the framework of research of ANDRA about reversible deep geological radioactive waste, a microbiological study was conducted on pore water and Callovo-Oxfordian clay layer (-490m and 165 million years). Two types of studies were conducted, a cultural approach and a molecular approach.Despite various attempts of extraction, and as for the previous, no DNA could be extracted in this work. However, the cultural approach has highlighted the presence of a sparse microflora but viable and metabolically quite varied: nine aerobes species including four facultative anaerobes and two strictly anaerobes. They represent different metabolic types: sulfate-reducing, iron-reducing, fermentative and complete oxidation of substrates into CO2. In view of the availability of in-situ sources of carbon and energy required for bacterial growth, the production of acetate and other volatile fatty acids as well as hydrogen production could potentially be active in the clay layer of Cox and open to varied bacterial growth.The study of metabolic products has also identified several biotic agents (including hydrogen sulfide) having a potentially biocorrosive activity. Through this work it appears that the biological component is to be taken into account in the design of radioactive waste storage, in particular to avoid or minimize any contribution of exogenous organic matter in the clay formation.This biological consideration appears crucial to attempt to restrict bacterial trophic network on these initial conditions, that is to say those that are potentially present on the storage site, that concern solely autochthonous carbon and energy sources

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Coulibaly, Sekou Fanta Mady. "Effets des changements de pratiques agronomiques sur la diversité des vers de terre et collemboles- conséquences sur leurs fonctions associées." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR005/document.

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Abstract:

Le sol est une des composantes essentielles au soutien du fonctionnement de l’écosystème. Il est lesupport de la production primaire, un habitat pour la diversité biologique et remplit de nombreux processus écologiques. Les activités anthropiques, et parmi elles, les pratiques agricoles intensives, ont conduit à des déséquilibres au sein du sol causant un fort déclin de leur biodiversité. En réponse à ces effets, de nouvelles pratiques agricoles ont été développées pour préserver les sols et les services écosystémiques qu’ils fournissent. Ces pratiques dites innovantes s’appuient principalement sur la réduction du travail du sol, une gestion intégrée des résidus de culture, l’installation d’un couvert végétal permanent ou encore l’introduction de légumineuses dans les rotations de culture. C’est dans ce contexte de mutation des pratiques agricoles que s’inscrit ce sujet de thèse qui vise à mieux comprendre les effets de l’adoption de ces gestions innovantes sur (i) la diversité des communautés de la macro- et de la mésofaune du sol et (ii) sur le fonctionnement du sol en termes de stockage ducarbone organique (source de nourriture de base), de structure du sol et de distribution de la taille des pores (milieu de vie). Au cours des différents chapitres de ce travail, nous avons mis en évidence trois actions liées à des pratiques agricoles innovantes combinant des approches expérimentales in et ex situ. L’objectif de la première action visait à étudier l’effet combiné de l’introduction de légumineuse (féverole) et de la réduction du travail du sol sur le compartiment endogé. Pour y répondre, nous avons développé une conception expérimentale empirique faite avec la combinaison des situations rencontrées dans les fermes. Nos résultats ont montré que l’interaction entre les deux pratiques innovantes n’a pas entrainé d'augmentation significative de la diversité de la faune du sol. Les fonctions microbiennes ainsi que la dynamique du carbone (C) et de l’azote (N) ne semblent pas non plus être affectées par ces pratiques. Il s’avère que les effets bénéfiques de ces pratiques innovantes ne peuvent être envisagés sans prendre en compte la manière dont elles sont mises en oeuvre à l’échelle des rotations culturales et des itinéraires techniques. Cela nous a permis de valoriser une seconde action dont l’objectif était de suivre dans les mêmes conditions pédoclimatiques et mêmes itinéraires techniques, l'effet à long terme (quatre ans) de cinq régimes de gestion différents sur les communautés de faune du sol. Les traitements comprenaient des combinaisons de différentes cultures (annuelles, vivaces), de différents taux de fertilisation azotée (ajout d'azote, azote réduit),incorporation ou élimination de résidus de culture et différentes intensités de labour (labour vs. travail superficiel). Les résultats ont montré que la réduction de l’intensité du travail du sol a favorisé la diversité des collemboles et ses groupes fonctionnels grâce à l’amélioration des conditions de l’habitat à travers l’augmentation de la biomasse microbienne de carbone (source trophique). Par ailleurs, les autres composantes de la gestion, soit la « réduction des apports d’azote » et la « restitution / exportation des résidus de culture», n’ont pas eu d’effet sur les collemboles (abondance et richesse), notamment sur ceux vivants dans le sol, qu'ils soient hémi ou euédaphiques. Toutefois, cette étude démontre que la dissemblance dans la composition des assemblages de collemboles augmente avec la différenciation temporelle des pratiques agricoles et le travail du sol est le premier facteur responsable de cette trajectoire. Cette assertion a donné lieu à une troisième action dont l’objectif était de suivre sur une saison de végétation la conversion de la perturbation mécanique résultant du travail du sol sur la résistance et résilience fonctionnelle des assemblages biotiques édaphiques
Soil is one of the essential components supporting the functioning of the ecosystem. It is the support of primary production; an habitat for biodiversity, and it fulfills many ecological processes. Human activities, including intensive agricultural practices, have led to impaired the soil causing a sharp decline in their biodiversity. In response to these effects, new agricultural practices have been developed to preserve the soils and the ecosystem services they provide. These so-called innovative practices rely mainly on the reduction of tillage, integrated management of crop residues, the installation of permanent plant cover or the introduction of legumes into crop rotations. It is in this context of changes in agricultural practices that this thesis topic lays. This thesis aims to better understand the effects of the adoption of these innovative management practices on (i) the diversity of the macro and mesofauna communities soil and (ii) soil functioning in terms of organic carbon storage (basic food source), soil structure and pore size distribution (living environment). During the different chapters of this work, we highlighted three actions related to innovative agricultural practices combining in situ and ex situ experimental approaches. The aim of the first action was to study the combined effect of the introduction of legume (faba bean) and the reduction of tillage on the endogenous compartment. To answer this question, we developed an empirical experimental design made with the combination of situations encountered on farms. Our results showed that theinteraction between the two innovative practices did not result in a significant increase in the diversity of soil fauna. Microbial functions and the dynamics of carbon (C) and nitrogen (N) also do not seem to be affected by these practices. It turns out that the beneficial effects of these innovative practices cannot be considered without taking into account how they are implemented at the scale of crop rotations and technical itineraries. This allowed us to promote a second action whose objective was to follow, under the same pedoclimatic conditions and the same technical itineraries, the long-term effect (four years) of five different management regimes on the communities of soil fauna. Treatments included combinations of different crops, different rates of nitrogen fertilization, incorporation or removal of crop residues and different plowing intensities. The results showed that the reduction of tillage intensity favored the diversity of Collembola and its functional groups by improving habitatconditions through the increase of microbial carbon biomass (trophic source). In addition, the other components of management, namely the "reduction of nitrogen inputs" and the "restitution / export of crop residues", had no effect on springtails (abundance and wealth), in particular on those living in the soil, whether hemi or euedaphic. However, this study demonstrates that the dissimilarity in the composition of Collembola assemblages increases with the temporal differentiation of agricultural practices, and tillage was the main factor responsible for this trajectory

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Mazziotti, Mélanie. "Impact des exsudats racinaires de Miscanthus x giganteus sur les microorganismes impliqués dans la bioremédiation d’un sol contaminé au benzo(a)anthracène." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0046/document.

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Abstract:

Les activités industrielles sont à l’origine d’un grand nombre de sites et sols pollués en France. Parmi les polluants retrouvés, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), notamment ceux de haut poids moléculaire, posent un réel problème environnemental et de santé publique en raison de leur toxicité et de leur persistance dans les sols. Les techniques biologiques de remédiation qui stimulent la dégradation microbienne des HAP en utilisant des plantes (phyto/rhizoremédiation), des nutriments (biostimulation), ou encore des microorganismes (bioaugmentation), apparaissent comme des stratégies intéressantes car elles sont plus respectueuses de l’environnement et moins onéreuses que les méthodes physico-chimiques. Dans ce contexte, la capacité de la plante Miscanthus x giganteus (MxG) à améliorer la dissipation du benzo(a)anthracène (BaA), un HAP de haut poids moléculaire peu étudié en remédiation, a été évaluée par une approche pluridisciplinaire en réalisant deux types d’expérimentations à partir d’un sol artificiellement contaminé. La première a consisté à analyser l’influence rhizosphérique de la plante (phyto/rhizoremédiation) au cours d’une période de 12 mois. Les résultats ont montré que la présence de MxG conduisait en fin d’exposition à une réduction 3 fois plus importante de la teneur en BaA dans le sol grâce à une augmentation de la biodisponibilité du contaminant et à un effet positif sur les communautés microbiennes via une modification de leur diversité et une augmentation de leur densité de gènes ARNr 16S et PAH-RHDα GP. Afin d’améliorer la compréhension de ce phénomène, une deuxième expérimentation a été mise en place sur une durée de 105 jours dans le but d’étudier spécifiquement l’influence de certaines molécules exsudées au niveau du système racinaire de la plante (biostimulation) et de microorganismes spécifiques, associés à sa rhizosphère, ayant la capacité de dégrader le BaA (bioaugmentation). Ces essais ont témoigné de la complexité des mécanismes rhizosphériques et de la nécessité d’approfondir ce type d’analyses afin d’améliorer la compréhension des processus de biodégradation dans la rhizosphère de la plante. L’ensemble de ces résultats a alors montré que MxG était une candidate idéale pour la phyto/rhizoremédiation de sols contaminés par des HAP de haut poids moléculaires mais que des études supplémentaires étaient encore nécessaires pour comprendre les processus intervenant dans sa rhizosphère
Industrial activities result of a large number of contaminated sites and soils in France. Among the pollutants found, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and especially those of high molecular weight, are a real environmental and public health problem because of their toxicity and persistence in soils. Biological remediation techniques which stimulate microbial degradation of PAHs using plants (phyto/rhizoremediation), nutrients (biostimulation), or microorganisms (bioaugmentation), appear as interesting strategies because they are more environmental friendly and less expensive than physico-chemical methods. In this context, the ability of the plant Miscanthus x giganteus (MxG) to improve benzo(a)anthracene (BaA) dissipation, a high molecular weight PAH few studied in remediation, was assessed with a multidisciplinary approach through two types of experimentations using an artificially contaminated soil. The first one was to analyze the rhizospheric influence of the plant (phyto/rhizoremediation) over a period of 12 months. Results showed that the presence of MxG led to a 3-fold reduction in BaA concentration in soil at the end of exposure thanks to an increase in pollutant bioavailability, and a positive effect on microbial communities due to a modification of their diversity and an increase in their 16S rRNA and PAH-RHDα GP genes density. In order to improve the understanding of this phenomenon, a second experiment was carried out for 105 days to study specifically the influence of certain molecules exuded in the plant’s root system (biostimulation), and specific microorganisms associated with its rhizosphere having the capacity to degrade BaA (bioaugmentation). These tests demonstrated the complexity of rhizospheric mechanisms, and the necessity to explore this type of analysis to improve the understanding of biodegradation processes in plant rhizosphere. All these results showed that MxG was an ideal candidate for phyto/rhizoremediation of soils contaminated with high molecular weight PAH, but that further studies were still needed to understand processes involved in its rhizosphere

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GIUDICI, CLAUDIO JUAN. "Correspondances entre les variabilites morphologique et ecologique chez le nematode haemonchus placei, parasite de bovins." Tours, 1999. http://www.theses.fr/1999TOUR4027.

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Abstract:

Les nematodes trichostrongylides ont un cycle en deux phase, l'un parasitaire chez les ruminants, l'autre libre sur le paturage. Ils sont tres repandus de part le monde chez les ruminants domestiques. Leur pathogenicite a amene de nombreuses etudes a etre realisees, le plus souvent sur des problemes tres appliques (impact sur la sante, moyens de lutte etc. ). Des etudes de systematique, de genetique et d'ecologie manquent pour ces nematodes aux capacites evolutives importantes. Le cas d'haemonchus placei est particulierement bien representatif : son statut taxinomique a ete bouleverse plusieurs fois, le polymorphisme morphologique des femelles a ete decrit avec de lourdes incertitudes, et les aptitudes ecologiques de l'espece et de ses morphes, ont ete a peine evoquees. En fait, ce nematode tres frequent n'a jamais ete completement decrit, et c'est donc a cette premiere entreprise que nous nous sommes attache. Au cours de cette description nous avons remarque que trois entites se degageaient nettement, l'une presente en australie, et les deux autres en amerique du nord et du sud et en afrique de l'ouest. L'importance de ces differences nous a conduit a definir trois sous-especes h. Placei placei (australie), et h. Placei argentinensis (ameriques) et h. Placei africanus (afrique). Contrairement a ce que nous supposions, par les quelques travaux realises anterieurement et en raison de la similarite avec haemonchus contortus, seulement deux morphes femelles (linguiforme et boutonnes) sont presents, le morphe lisse etant absent. Les deux morphes sont retrouves en proportions tres differentes d'un site a l'autre : le morphe linguiforme passe ainsi de 10% en mauritanie a 96% en cote d'ivoire (h. P. Africanus) et de 14% au mexique a 76% au bresil (h. P. Argentinensis). Ces proportions sont stables sur un site. Nous avons emis l'hypothese que ces morphes etait controles genetiquement et qu'ils etaient egalement indicateurs d'aptitudes ecologiques bien definies. Nous avons selectionne les deux morphes, en nous fondant sur l'aspect des femelles, les males correspondants n'etant pas differenciables. En 4 a 5 generations de selections menees chez des agneaux, nous obtenons des lignees linguiformes ou boutonnees qui comportent plus de 90% du morphe selectionne. Le mecanisme genetique retenu est celui d'un locus a deux alleles, le morphe linguiforme dominant le morphe boutonne. Nous avons d'ailleurs eu l'occasion de verifier que la fitness (ou succes reproductif) des linguiformes etait superieure dans nos conditions de selection (primo-infestations, hotes non electifs mais immuno-deprimes, et phase libre realisee, en conditions optimales). Dans les conditions naturelles, la fitness dependra vraisemblablement du type d'hote (electif : bovin, ou non : ovin ou caprin) et de l'environnement climatique. Il ressort que le morphe linguiforme a une capacite d'infestation superieure des hotes electifs bovins et que le morphe boutonne par contre s'etablit bien chez les hotes non electifs. Les capacites a se developper au cours de la phase libre sont superieures pour le morphe bouton dans les regions seches et le morphe linguiforme dans les regions humides, ce qui est corrobore par les etudes d'ecologie experimentale. Les assemblages de morphotypes correspondent donc a des adaptation regionales qui pourraient etre appelees ecotypes. H. Placei s'est revele un nematode polymorphe aux aptitudes diversifiees, bien que notre etude n'ait porte que sur des isolats africains et americains et un isolat australien. Il serait interessant de l'etudier a une plus large echelle (australasie comprise) pour definir l'ensemble des sous-especes, de tenter d'expliquer leur apparition par les migrations des bovins hotes a travers les continents. Il serait egalement interessant d'apprecier le polymorphisme et sa fonction adaptative au sein de chaque sous-espece.

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Ben, Aissa Fatma. "Ecologie microbienne des systèmes hydrothermaux marins alcalins de la baie de Prony (Nouvelle-Calédonie)." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4760.

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Abstract:

Nous avons étudié l’écologie microbienne d’un site hydrothermal alcalin sous-marin peu profond (0-50 m) localisé dans la baie de Prony (PHF) dans le sud de Nouvelle-Calédonie (Pacifique Sud-Ouest) comparable par son fonctionnement au site hydrothermal alcalin profond (800m) de Lost City (LCHF) (Dorsale médio-atlantique). PHF au même titre que LCHF est un système hydrothermal ultramafique associé à des réactions de serpentinisation des roches du manteau terrestre, libérant des fluides anoxiques très alcalins (jusqu'à pH 11) riche en calcium, en hydrogène et en méthane dissous. Le site hydrothermal de Prony (PHF) est caractérisé par de grandes cheminées de carbonate émettant des fluides dont la température n’excède pas 40°C. Les approches moléculaires ont démontré une prédominance des bactéries (Firmicutes, Deltaproteobacteria …) sur les archées (Methanosarcinales). En ce qui concerne les mises en culture, elles sont restées vaines pour la plupart des grands groupes trophiques recherchés (bactéries sulfato-réductrices, archées méthanogènes) excepté pour les fermentaires relevant du phylum des Firmicutes. Deux nouvelles bactéries appartenant à ce phylum ont été isolées. Il s’agit (i) de Vallitalea pronyensis vraisemblablement associée aux cheminées hydrothermales et (ii) d’Alkaliphilus hydrothermalis qui serait plutôt indigène aux fluides alcalins émis par les cheminées si l’on en juge par ses conditions physico-chimiques optimales de croissance en adéquation avec celles des fluides. Ces deux microorganismes représentent les premiers anaérobies stricts isolés de systèmes hydrothermaux alcalins serpentinisés à ce jour
We studied the microbial ecology of an alkaline hydrothermal submarine shallow field (0-50 m) located in Prony Bay (PHF) in the south of New Caledonia (SW Pacific) similar to the deep alkaline hydrothermal site (800m) of Lost City (LCHF) (Mid-Atlantic Ridge). Similarly to LCHF, PHF is an ultramafic hydrothermal system functioning on the basis of serpentinization reactions of the mantle rocks, releasing anoxic, highly alkaline fluids (to pH 11) rich in calcium, and in dissolved hydrogen and methane. The Prony hydrothermal field (PHF) is characterized by large carbonate chimneys emitting fluids with temperatures not exceeding 40 °C. Molecular approaches revealed a prevalence of Bacteria (Firmicutes, Deltaproteobacteria…) over Archaea (Methanosarcinales). Regarding microbial cultures, they were unsuccessful for most major trophic groups (sulfate-reducing bacteria, methanogens) with the exception of fermentative representatives of the phylum Firmicutes. Two novel bacteria belonging to this phylum were isolated. They include (i) Vallitalea pronyensis which is likely associated with hydrothermal vents and (ii) Alkaliphilus hydrothermalis which should be indigenous to alkaline fluids emitted from chimneys since its growth optimal physicochemical conditions match those of fluids. These two bacteria represent the first anaerobic microorganisms isolated from alkaline hydrothermal serpentinized systems so far

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Msanda, Fouad. "Ecologie et cartographie des groupements végétaux d'Anzi (anti-atlas occidental, Maroc) et contribution à l'étude de la diversité génétique de l'arganier (Argania spinosa (L. ) Skeels)." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10084.

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Abstract:

La diversite biologique du cercle d'anzi est apprehendee sous trois formes etroitement liees: specifique, pedologique et genetique. La premiere partie approfondit nos connaissances sur le climat et tente une estimation de l'evolution de l'arganeraie au cours des trente dernieres annees. Sont aussi developpees une analyse frequentielle et une etude chronologique de longues series de precipitations. La deuxieme partie presente la carte de la vegetation spontanee et montre l'impact de l'homme sur l'environnement. Quatre communautes vegetales correspondant a de nombreuses sous-associations et facies sont decrites et leurs exigences ecologiques precisees. La troisieme partie presente la zonation bioclimatique des sols, tous caracterises par un appauvrissement de leur horizon de surface et une importante argilisation. A l'inframediterraneen, les sols sont brun-rouge subarides et rouges fersiallitiques appauvris et satures; au thermomediterraneen le sol climacique est un sol fersiallitique generalement desature et tres appauvri. La quatrieme partie traduit la microevolution chez l'arganier en mesurant le niveau de polymorphisme des feuilles et en determinant son regime de reproduction. La variation est plus grande a l'interieur de chaque population qu'entre populations elles-memes et l'analyse des descendances conforme que l'arganier est bien allogame dans de grandes proportions

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Metivier, Romain. "Ecologie microbienne de produits végétaux : Adaptation de traitements assainissants pour la valorisation de ces produits." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0419/document.

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Abstract:

L’utilisation de coproduits en tant que matière première provenant d’une autre voie industrielle, fait qu’il n’est plus considéré comme « déchet ». Leur valorisation est donc un axe de développement pour les entreprises agronomiques et agroalimentaires. Cependant, leur nouveau statut de « matière première » entraîne des contraintes pour les industriels.Celles-ci sont diverses selon les voies de destination : sanitaires, toxicologiques …Ce travail s’intéresse à deux coproduits issus de filières différentes de transformation végétale :(1) l’épiderme de pomme, comme source d’antioxydants. Leur valorisation passe par l’emploi de matières premières peu traitées d’un point de vue phytosanitaire qui pourront être a priori plus contaminées par des flores diverses.(2) Les broyats de végétaux issus de la culture céréalière comme matière première de produits biosourcés. Ils présentent naturellement de fortes contaminations en microorganismes sporulés.La valorisation de ces deux coproduits nécessite donc des traitements assainissants adaptés.Ainsi, il était indispensable de déterminer la nature, la variabilité et l’évolution des écologies microbiennes présentes sur ces coproduits par des techniques rapides de dénombrement ainsi que d’identification par biologie moléculaire. L’étude de différents procédés assainissants a également été réalisé pour combiner l’efficacité de désinfection à la préservation des qualités nutritionnelles (pomme) ou des propriétés physiques (broyats)
The use of byproduct as raw material from another industrial sector, facts that it is not considered any more as "waste". Their valuation is thus an axis of development for the agronomic and food-processing industry. However, their new consideration of "raw material" entails constraints for the industrialists. These constraints are diverse according to the destination ways of the byproduct: sanitary, toxicological… This work focus on two byproducts resulting from different vegetable process: (1) apple peels, as antioxidant source. Their valuation needs to use raw materials with low phytosanitary treatment, so these materials may be more contaminated by different floras. (2) Crushed vegetable matter stemming from cereal crop as raw material of biosourced products. They occur naturally a strong microbial spore contamination. The valuation of these two byproducts requires adapted cleaning treatments. So, it was the main thing to determine nature, variability and evolution of the present microbial ecologies of these byproducts by fast techniques of enumeration and identification by molecular biology. The study of different cleaning process was also realized to combine efficiency of disinfection with the preservation of nutritional qualities (apple) or physical properties (crushed vegetable matter)

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Verger, Jean-Pierre. "Végétation et pédogenèse sur roches vertes et gneiss acide dans une séquence altitudinale montagnard-alpin en Val d'Aoste (Italie) : essai de synthèse écologique." Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10081.

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Sierra, Jorge. "Etude de l'anoxie dans les sols à structure agrégée en relation avec la respiration microbienne." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10076.

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Abstract:

L'objectif de cette these etait d'accroitre nos connaissances sur la distribution de l'oxygene et l'anoxie dans des agregats de sol isoles, a l'etat naturel ou apres remaniement. Les experiences visaient a etudier la diffusion de l'oxygene et la respiration microbienne et a decrire le comportement global des agregats: respiration globale et distribution de l'oxygene. Les techniques experimentales principales etaient la chromatographie en phase gazeuse et les microelectrodes a oxygene. Les resultats montrent que la diffusion de l'oxygene peut etre decrite par la loi de fick dans le cas des agregats de sol remanie mais que la presence d'heterogeneites morphologiques necessite de nouveaux developpements pour les agregats naturels. Dans le cas des agregats de sol remanies, la respiration microbienne suit une cinetique de michaelis-menten en fonction de la concentration en oxygene avec une inhibition competitive par le dioxyde de carbone. Une fonction empirique a ete proposee pour decrire la stimulation de la respiration par de faibles concentrations en dioxyde de carbone dans le cas des agregats naturels. Nous avons ameliore la description du transport du dioxyde de carbone par la prise en compte des equilibres chimiques dans la solution du sol. Un modele base sur notre etude decrit bien les resultats experimentaux obtenus sur les agregats de sol remanie. Les heterogeneites physiques et biologiques rendent difficile l'application de ce modele aux agregats naturels. Dans tous les cas, l'amelioration des modeles passes probablement par la prise en compte de la distribution des populations microbiennes

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Kaisermann, Aurore. "Effets du changement du régime hydrique sur l'activité et la diversité des communautés microbiennes du sol." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066100.

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Abstract:

La réponse des sols aux perturbations hydriques est mal comprise, induisant de fortes incertitudes des effets du changement climatique. Lors de cette thèse, différents scénarios d'intensité de sécheresse-humectation (SH) ont été simulés en microcosmes et les dynamiques de communautés microbiennes telluriques suivies afin d'évaluer leur stabilité en termes de diversité et de fonction. Ce travail a mis en évidence un seuil critique d'humidité minimale induisant un stress des communautés microbiennes. Lorsqu'il est dépassé, (i) l'humectation de sols secs produit un flux important de CO2 (appelé effet Birch) qui semble finement prédictible par les intensités et durées de sécheresse et d'humectation ; (ii) une érosion de la diversité bactérienne est systématique, induisant une instabilité lors des cycles SH suivants. Malgré la résilience fonctionnelle totale, les communautés bactériennes et fongiques subissent des modifications qui peuvent tre permanentes. Enfin l'effet des SH est également partiellement modulé par les caractéristiques physicochimiques des sols dépendantes des pratiques de gestion. Ces modifications de communautés pourraient être liées à la taille des pores du sol, une sécheresse plus intense engendrant la sécheresse inhabituelle des micropores. Le stress des populations microbiennes moins adaptées à ces perturbations pourrait conduire à (i) un plus grand turnover des populations et une plus grande compétition pour les nouvelles niches disponibles et (ii) la mise en place de mécanismes physiologiques particuliers.

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Grouzis, Michel. "Structure, productivité et dynamique des systèmes écologiques sahéliens (Mare d'Oursi, Burkina Faso)." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112339.

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Abstract:

Cette étude traite de la structure, de certains aspects du fonctionnement et de l'évolution des phytocénoses sahéliennes du bassin versant d'Oursi, situé au nord du Burkina Faso. Après avoir· rappelé les conditions sahéliennes (aridité climatique, édaphique, saisonalité, variabilité. . . ) le problème du déséquilibre entre les besoins d'une population en expansion et les ressources limitées du milieu est posé. L'étude aborde ensuite la méthodologie relative à la précision des mesures dans l'estimation des phytomasses épigée et hypogée par les techniques classiques de la récolte et radiométrique. Les résultats recueillis de 1976 à 1984 à l' échelle de la station écologique, du bassin versant et de la région portent sur : ( 1) la structure de la végétation ( spectre floristique et biologique de la strate herbacée, densité et structure démographique du peuplement ligneux) (2) la mise en place du peuplement herbacée (productiondes semences propriétés germinatives, établissement des plantules) ; ( 3) la phénologie, la productivité de la végétation épigée et hypogée et, leur déterminisme écologique. Une expression de la production en fonction des précipitations est proposée pour estimer· la production et la capacité de charge fréquentielles ; ( 4) les conditions de la dégradation et les capacités de régénération de la végétation définies par les effets de la mise en défens sur la flore, la phytomasse, l' efficience en eau, la densité des ligneux et par les effets d'aménagements (travail du sol, reboisement. . . ). Ces caractéristiques de structure et de dynamique actuelle associées à certains aspects de la dynamique historique (évolution climatique, occupation ancienne) permettent d' élaborer un modèle de la dynamique du système écologique sahélien. Celui-ci montre que ce système écologique est d'une grande complexité qui sous une relative homogénéité physionomique masque une grande diversité floristique, structurale, fonctionnelle et évolutive. Sous l'effet conjugué de la persistance de la sécheresse et surtout de l' anthropisation, ce système écologique est le siège de processus de dégradation conduisant à sa désertisation progressive. A l'issue de cette analyse des axes prioritaires de recherches (définition des caractéristiques de l' équilibre écologique, de leur seuil de rupture, des conditions de régénération et de restauration. . . ) sont proposés
This work mainly deals with the spin crossover phenomenon in cobalt (II} molecular chemistry. The synthesis of a series of five and six coordinated complexes, with Schiff bases as equatorial ligands and various apical ones, are reported. The temperature dependances of magnetic susceptibilities and EPR spectra are used to study the influence of the environment on the metal ion spin state. The behaviours observed are interpreted on the basie of simple models. Evidence is provided for thermally induced s = 1/2 - s -= 3/2 spin crossavers. In other respects, a correlation can be established between the geometry and spin state of these complexes and their ability to activate molecular oxygen. In order to specify the spin-crossover mechanism, structural and thermodynamic techniques are used: the ingle-crystal X-ray structure of one of the compounds is reported; the mean variation of metal-ligand diatances upon transition is evaluated by X-ray absorption spectroscopy; enthalpy and heat capacity changes, measured by t ose, are compared with the values calculated on the basis of a phenomenological model. A new means of detecting the crossover, by using its effect r. N he EPR spectrum of a Cu (II)doping ion, is described in the case of an iron(II)complex

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André, Stéphane. "Caractérisation et écologie microbienne de lignes de production de conserves." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS047/document.

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Abstract:

Si les flores contaminantes représentent la plupart du temps, dans les conserves, un risque industriel aujourd'hui maitrisé, la flore d'altération, de par sa résistance importante à la température, continue à constituer une cause de pertes économiques majeures. Pourtant cette dernière restait cependant peu caractérisée. En s'appuyant sur les travaux réalisés ces dernières années au sein de l'unité de microbiologie EMaiRIT'S du CTCPA (unité d'Expertise dans la Maitrise du Risque Industriel en Thermorésistants Sporulés du Centre Technique de la Conservation des Produits Agricoles), les principaux objectifs de cette thèse ont été (i) d'identifier et caractériser, en vue de sa maitrise ultérieure, la flore d'altération sporulante (ii) d'identifier l'origine de ces flores dans les conserveries et enfin (iii) de déterminer des moyens de maitrise.Pour cela, un état des lieux des bactéries sporulées d'altération des conserves a été effectué avec la collaboration de 122 conserveries sur plus de 10 ans en France. Cette caractérisation des espèces altérantes a permis l'élaboration d'un outil de biologie moléculaire (SporeTraQTM) afin d'identifier rapidement ces germes ou de pouvoir les détecter au sein d'une population complexe. En parallèle, l'amélioration de la connaissance de la thermorésistance de ces espèces, principale caractéristique de la flore sporulante, a été menée. A ce paramètre, il a été associé une relation avec la chimio résistance des spores. Identifiée, nous avons cherché à localiser cette flore d'altération au sein des usines à l'aide de plusieurs campagnes de prélèvements sur différents légumes. Au final, la flore spécifique du procédé de fabrication des conserves a été identifiée, caractérisée et localisée en vue d'améliorer la maitrise du risque microbien soit par une maitrise des contaminations et/ou un nettoyage plus performant (localisation au niveau d'étapes unitaires, efficacité de molécules sporicides) soir par un barème optimisé (en relation avec la thermorésistance). De plus, ce travail a été conduit au sein d'une approche bénéfice/risque représentant le futur de l'évolution des procédés agro-alimentaires associant amélioration de la qualité nutritionnelle et maintien de la maitrise sanitaire. Cette thèse s'appuie sur 5 publications de rang A
Microbial contaminants of safety concern represent most of time, in canned food, an industrial risk which is well mastered. However, the spoilage flora, due to its high heat resistance, is responsible for major economic losses. Nevertheless, these bacteria remained poorly characterized. Based on the works realized during last 10 years within the EMaiRIT'S unit of microbiology of the CTCPA (expertise unit of the French Technical Center of the Preservation of Food, focused on Management of Industrial Risk liked to Heat Resistant Spores), the main objective of this thesis were: i) to identify and to characterize, with the aim of its later control, the spoilage spore forming bacteria florae ii) to identify the origin of these florae in canning factories and finally iii) to determine ways of control.For that purpose, a current inventory of spore forming bacteria in spoiled canned food was made with the cooperation of 122 canning factories over more than 10 years in France. This characterization of the spoilage species allowed the elaboration of a molecular biology tool (SporeTraQTM) for quick identification of these germs or their detection within a complex population. In parallel, the improvement of the knowledge about the heat resistance of these species, main characteristic of the spores, was led. In addition, the chemical resistance of spores was investigated. When identified, we tried to localize these spores on canning factories lines, with several sampling plans, on various vegetables. At the end, the specific spore forming bacteria related to the industrial canning process was identified, characterized and localized, allowing to improve the microbial risk control either by a more efficient cleaning, and through optimized process schedules. Furthermore, this work was driven within a benefic / risk approach representing the future of the food-processing evolution with improvement of the nutritional quality and the preservation of the sanitary control.This thesis leans on 5 publications of rank A

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Sultan, Gehan. "Impact d’une formulation minérale sur les composantes biologiques des sols agricoles." Thesis, Paris Est, 2011. http://www.theses.fr/2011PEST0103.

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Abstract:

Des études récentes ont permis de constater qu'une part de plus en plus importante des sols agricoles présente des déficiences en micronutriments. Ces carences posent donc de graves problèmes en terme de productivité. Il existe de nombreuses études sur le rôle des micronutriments dans le métabolisme des plantes et des microorganismes. Cependant aucune étude basée sur une approche holistique visant à prendre en considération l'ensemble des trois composantes biologiques du sol (plante, faune, microorganismes) par rapport à l'apport de micronutriments n'a été entreprise à ce jour. L'objectif de cette étude était de préciser l'impact des micronutriments sur les trois composantes biologiques d'un sol en étudiant différents paramètres tels que la production de biomasse végétale, les communautés bactériennes et les aspects fonctionnels à travers l'analyse de l'activité des enzymes du sol.Une expérimentation menée en champ a été réalisée sur une culture de colza. Une comparaison entre blocs parcellaires traités et non traité a été réalisé en analysant le nombre et le poids de siliques ; la teneur en chlorophylle des feuilles, le poids et la densité des vers de terre, les activités enzymatiques, la structure des communautés microbiennes et l'activité microbienne globale. L'apport de micronutriments induit des changements de tous les paramètres biologiques étudiés en fonction du stade de développement de la plante. Parmi les enzymes étudiées (phosphatases alcaline et acide, beta-glucosidase, alpha-glucosidase, beta xylosidase), une augmentation significative de la phosphatase alcaline et de l'alpha-glucosidase a été mesurée mais seulement lorsque la plante est au stade de grenaison. A ce stade, on constate également une augmentation de l'activité microbienne totale ainsi qu'une plus forte densité de vers de terre dans les blocs parcellaires traités. De plus, l'apport de micronutriments affecte de manière significative les communautés de bactéries nitrifiantes mais ce phénomène ne s'observe qu'au stade de la floraison. L'ensemble des ces résultats suggère donc que les micronutriments agissent comme des catalyseurs de l'activité biologique des différents acteurs du sol (plante, microorganismes et macrofaune). Ils sont à l'origine d'une succession d'inter action complexes et modifient alors les processus biologiques qui s'opèrent dans le sol.Le deuxième objectif de cette étude était de comparer l'impact de micronutriments sur les communautés microbiennes en présence /absence de plantes ou de vers de terre. Une expérimentation conduite en microcosme a été entreprise. Compte- tenu que les paramètres physico –chimiques du sol influent la biodisponibilité des micronutriments, l'expérience a été réalisée avec trois types de sols (sols limoneux, argileux et sableux). Les résultats obtenus mettent en évidence que l'impacte des micronutriments sur les communautés bactériennes est subordonné à la présence et le type d'organismes (vers de terre/plante) ainsi qu'à la nature du sol.Finalement, les micronutriments ne doivent plus être perçus en terme de productivité à travers une simple relation avec la plante mais au contraire comme des agents agissant comme catalyseur de l'activité biologique des principaux acteurs du sol. Une telle vision holistique constitue les premières données pour établir les bases de l'agroécologie
Numerous arable lands in the world have a low availability of micronutrients. This lack of micronutrients has a serious impact on crop production. To increase plant productivity more attention must be paid to micronutrients. A number of studies have focused on the effect of micronutrients on plant and bacterial metabolism. However, studies on the impact of these micronutrients, when all living organisms (plant, macrofauna and microorganism) present in a field are taken into account, are scarce..The aim of the present study was to investigate the effects of these micronutrients on the three soil components. Different parameters were chosen such as plant productivity, bacterial community, soil enzyme and fauna to determine the impact of micronutrients on these organisms.A field experimental approach consisted of micronutrient treatments during oilseed rape cultivation in the Aisne Department (France) was carried out. In comparison to control plots, the weight and number of siliques (seed pods), the chlorophyll content of leaves, the weight and density of earthworms, soil enzyme activities, bacterial communities and total microbial activity were analysed. The addition of micronutrients caused changes to all the biological parameters studied in relation to the plant growth stage. Among the enzymes tested (alkaline and acid phosphatase, beta-glucosidase, alpha-glucosidase, beta xylosidase), a significant increase in alkaline phosphatase and alpha-glucosidase was measured at the 3rd stage of oilseed rape development with the addition of micronutrients. At this stage of oilseed rape development, total microbial activity and the weight and density of earthworms were higher in plots under micronutrient treatment. On the other hand, micronutrients had a significant impact on the nitrifying bacterial community and the total bacterial community only at the 2nd stage of oilseed rape development. All these results suggest that micronutrients act as a catalyst by stimulating plants, soil fauna and microorganisms directly or indirectly. Thus micronutrients can modify biological processes in all living organisms through successive complex interactions.The second objective of this study was to compare the impact of micronutrients on bacterial communities in presence/absence of plants or earthworms. An in vitro experimental approach using microcosms has been conducted to study different parameters (bacterial community, soil enzyme activity, total microbial activity). Because characteristics of soil contents are important in determining the availability of micronutrients in soils the experiment was conducted on three type of soil: sandy; loamy and clay soil. Our results bring to light that the application of micronutrients affected the bacterial communities. However the nature and the importance of this impact varies according to the organisms presents (plant or earthworms) and the nature of the soil.The results of this study provide a scientific basis for fertilizing and utilizing soil, protecting microbial diversity, and accomplishing the sustainable development of agroecology

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Roose-Amsaleg, Céline Harry Myriam. "Diversité microbienne des termitières de Cubitermes (Isoptères, Termitidae) et des sols d'une forêt gabonaise." Créteil : Université de Paris-Val-de-Marne, 2007. http://doxa.scd.univ-paris12.fr:8080/theses-npd/th0394940.htm.

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Abstract:

Thèse de doctorat : Écologie microbienne : Paris 12 : 2003.
Version électronique uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 301 réf.

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Lyautey, Emilie. "Caractérisation, dynamique et facteurs de contrôle des communautés bactériennes de biofilms de rivière." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30288.

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Abstract:

La structure de communautés bactériennes de biofilms épilithiques a été caractérisée par typage moléculaire d'une partie du gène codant pour la molécule d'ARNr 16S. Dans ces agrégats phototrophes dominés par des algues eucaryotes et des cyanobactéries, 51% des taxons que nous avons détectés étaient affiliés au groupe des plastes et cyanobactéries, membres des Bacteria, et donc révélés par les amorces “universelles” utilisées. La méthode de typage utilisée, la PCR-DGGE (Polymerase Chain Reaction – Denaturing Gradient Gel Electrophoresis), n'est donc elle-même pas en cause et s'est avérée un bon outil pour comparer la diversité obtenue sur des assemblages naturels de différents sites (diversité β. Sur l'ensemble des biofilms analysés, les communautés apparaissent relativement diversifiées (indices de Simpson : 0,039 – 0,094 et de Shannon : 3,50 – 4,78) mais moins riches (23 OTUs – Operational Taxonomic Unit – en moyenne) que les communautés bactériennes du plancton ou du sol. Avec moins de 10% de taxons retrouvés dans 50% des cas traités, la composition de ces communautés apparaît fortement conditionnée par la répartition inter sites. Ainsi sur un tronçon de rivière (la Garonne, France), une forte différenciation de la composition bactérienne benthique (moins de 50 % de similarité) est observée entre des zones situées en amont et en aval d'importants rejets urbains (Toulouse). En excluant les OTUs associées aux plastes et cyanobactéries, 11 des 63 taxons détectés ne sont retrouvés que dans des communautés prélevées en amont de rejets anthropiques, 13 en aval. L'évolution temporelle de communautés d'assemblages naturels a été suivie durant 7 mois consécutifs dans des conditions prolongées de faibles débits. Sur cette période, deux pics de biomasse épilithique sont détectés (autour de 25 g. M-2). Sous l'influence de facteurs saisonniers (température, lumière), la composition des communautés bactériennes diffère significativement d'un pic à l'autre (moins de 30 % de similarité). Lors de la phase de colonisation proprement dite, l'évolution du nombre de taxons détectés et l'apparition de nouveaux taxons indiquent, en accord avec un modèle établi sur d'autres types de biofilms, une succession des communautés bactériennes. Certains taxons présentent des occurrences particulières au cours de la succession et ont des traits biologiques qui s'apparentent à des stratégies démographiques de type pionnier (Spirosoma) ou compétiteur (Nitrospira ou Dechloromonas). L'ensemble suggère que les communautés bactériennes de ces biofilms phototrophes répondent à une combinaison de changements allogènes et autogènes
Epilithic bacterial community structure was studied using 16S rRNA gene based fingerprinting methods. In these algae and cyanobacteria dominated aggregates, 51 % of the detected taxa were affiliated to plastids and cyanobacteria being revealed by universal primers. The fingerprint methods, PCR-DGGE (Polymerase Chain Reaction – Denaturing Gradient Gel Electrophoresis), is thus not involved and proved to be a relevant tool for comparing bacterial diversity for natural assemblages from different sites (β diversity Among all analysed samples, communities appeared to be diversified (Simpson and Shannon diversity indices ranging from 0. 039 to 0. 094 and from 3. 50 to 4. 78, respectively), but less rich (around 23 OTUs – Operational Taxonomic Unit) than planctonic and soil communities. With less than 10 % of the OTUs detected in 50 % of the treated cases, community composition seemed to be highly conditioned by inter-sites repartition. Over a river section (River Garonne, France), an important differentiation of benthic bacterial communities (less than 50 % similarity) was observed between communities collected up- and downstream of an important urban centre (Toulouse, France). Excluding the particular OTUs affiliated to plastids and cyanobacteria, 11 taxa out of 63 were only detected upstream, and 13 downstream. Temporal bacterial community changes of natural assemblages were studied over an undisturbed seven month low water period. Two biomass peaks were recorded (around 25 g. M-2). Bacterial community DGGE profiles differed between the two biomass peaks and shared only 30% common OTUs, suggesting the influence of seasonal factors (light, temperature) on these communities. During the biomass accrual phase, bacterial richness and the appearance of new OTUs fitted a conceptual model of bacterial succession in biofilms. During succession, five OTUs (corresponding to Dechloromonas sp. , Nitrospira sp. , and three different Spirosoma spp. ) exhibited particular patterns and were present only during clearly defined successional stages, suggesting differences in life-history strategies (pioneer vs competitive strategies) for epilithic bacteria. Thus, in these naturally occurring epilithic biofilm assemblages, bacteria appeared to react through a combination of both allogenic (seasonal) and autogenic changes

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Corcket, Emmanuel. "Approche experimentale de la competition entre graminees dominantes et de l'herbivorie par les orthopteres dans une pelouse seche collineenne." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10063.

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Abstract:

La competition diffuse subit par deux graminees dominantes des pelouses seches collineennes, bromus erectus et brachypodium pinnatum, a ete etudiee au sein d'un dispositif experimental croisant ombrage, secheresse et fauche. L'intensite de competition augmente avec l'ombrage et diminue avec la secheresse. Parallelement, la densite de brome diminue fortement avec la fertilite alors que les densites de brachypode et de graminees de type arrhenaterum elatius augmentent. La distribution du brachypode et des graminees de type arrhenaterum sont correlees de facon differentielle aux ressources edaphiques : le brachypode est d'avantage correle a l'eau alors que les graminees de type arrhenaterum sont d'avantage correlees aux nitrates. Deux types de strategies competitrices peuvent alors etre definies: une conservatrice, pour les competiteurs adaptees aux milieux pauvres en nutriments, et une exploitatrice, pour les competiteurs adaptes aux milieux riches. Des experimentations supplementaires ont permis de proposer des explications quant aux differences de distribution precedemment observees pour le brome erige et le brachypode penne en fonction de l'ombrage et de la secheresse. Le brome est sensible a la competition vegetale pour la lumiere alors que le brachypode craint avant tout la secheresse prolongee et peut s'accommoder d'un deficit de lumiere s'il se traduit par une augmentation des ressources en eau. L'herbivorie par les orthopteres presente une forte influence potentielle sur la distribution des graminees etudiees puisqu'elle touche le brachypodium pinnatum sans toucher bromus erectus. Le brachypode etant une espece qui remplace le brome lors de la succession vegetale, les orthopteres agissent donc comme des ralentisseurs de succession vegetale dans les pelouses seches collineennes. L'intensite d'herbivorie par les orthopteres est tres variable selon le contexte environnemental et est tres correlee au microclimat.

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Hachair, Sophie. "Rhizobium leguminosarum biovar trifolii indicateur microbien de l'effet d'applications répétées de traitements fongicides à base de cuivre dans les sols viticoles." Dijon, 2003. http://www.theses.fr/2003DIJOS027.

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Abstract:

Les effets de teneurs élevées en cuivre ont été étudiés sur les populations naturelles de R. Leguminosarum bv. Trifolii de sols viticoles nodulant le trèfle souterrain (53 à 445 mg de Cu kg-1 sol sec). Le nombre de bactéries varie de 105 à moins de 101 g-1 sol, les sols les plus contaminés refermant des populations faibles. La structure génétique des populations issues de 7 sols viticoles et d'une parcelle enherbée a été caractérisée par analyse PCR-RFLP de l'ADNr 16S-23S. Un type ITS prédominant dans les sols les moins contaminés par le cuivre devient minoritaire dans les sols les plus contaminés, alors qu'un autre type ITS prédomine. Des différences de diversité génétique sont également observées pour des gènes de fonction impliqués dans la symbiose (nodC et nifH). Ces modifications génomiques diminueraient l'efficacité de la fixation biologique de l'azote atmosphérique avec le trèfle souterrain qui pourrait affecter la fertilité des sols viticoles les plus contaminés par le cuivre
The effects of copper contamination on indigenous R. Leguminosarum bv. Trifolii populations nodulating subclover was studied by sampling vineyard soils (from 53 to 445 mg kg-1). The size of the rhizobial populations varied from 105 to less than 101 cells g-1 soil , the lowest numbers being found for the most Cu-contaminated plots. The genetic structure of rhizobial populations was characterized by PCR-RFLP of the intergenic spacer region between the 16S and 23S rRNA genes (ITS). One ITS type predominated in the less Cu-contaminated soils and its frequency was significantly lower in the soils with the highest Cu contents in which another type predominated. Effectiveness in nitrogen fixation with clover plants was related to the symbiotic genotypes (nodC and nifH), isolates with genotype that predominate in the most Cu-contaminated soils being less effective than others. Consequently, high copper contents in vineyard soils might negatively affect soil fertility

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Anees, Muhammad. "Temporal dynamics of components of the microflora, including Trichoderma sp. In relation to patch development of the disease incited by Rhizoctonia solani AG2-2 in a sugar-beet field." Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS019.

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Abstract:

Afin d'identifier des mécanismes impliqués dans le développement des foyers causés par Rhizoctonia solani AG2-2 sur betteraves, des échantillons de sol ont été prélevés le long de transects traversant des zones infectieuses et des zones saines dans un champ cultivé en betteraves sucrières. Le potentiel infectieux et la résistance du sol aux maladies dues à R. Solani ont été mesurés et comparés. Le sol devient résistant au sein des foyers. L'analyse des structures de communautés bactériennes et fongiques par des méthodes génétiques et biochimiques ont mis en évidence l'émergence de Trichoderma spp. Au sein des foyers. Des isolements et une caractérisation génotypique, phénotypique et fonctionnelle de ces Trichoderma spp. Ont révélé qu'au sein d'une même espèce (T. Gamsii) des populations antagonistes de R. Solani s'étaient développé dans les foyers. En milieu contrôlé, la population de T. Gamsii testée inhibe fortement le développement et la croissance de celle de R. Solani AG 2-2 dès que celle dernière atteint une densité seuil. Cela expliquerait que le sol devienne résistant au coeur du foyer mais que l'apparition et le développement initial du foyer ne soient pas contrôlés. Des prélèvements réalisés au cours du temps montrent l'évolution de la structure des communautés microbiennes aboutissant au développement du foyer et révèlent que l'incidence d'une maladie aérienne causée par Cercospora beticola sur le feuillage de la betterave n'est pas neutre vis-à-vis de la microflore tellurique
To assess the mechanisms involved in the development of disease patches caused by Rhizoctonia solani AG 2-2 in sugar beet field, transects were done across the sugar beet plots and soil was sampled within disease patches and healthy areas. Soil suppressiveness and soil inoculum potential were measured and compared. The soil became less conducive within the patches. The analyses of the structures of the microbial communities (bacteria and fungi, use of both genetic and physiological approaches) indicated changes leading to the isolation of various Trichoderma sp. They have been characterized, including the functional diversity i. E. Antagonistic activity (and the mechanisms involved) towards R. Solani. Those from the inside of the patches were more antagonistic towards R. Solani than those from healthy areas, although they could belong to the same species (T. Gamsii). Population dynamics were conducted to study the interactions between a strain of Trichoderma and R. Solani AG 2-2. They revealed that indeed T. Gamsii inhibits significantly the development and the density of R. Solani population once its population is above a threshold that may explain why the soil became less conducive within a patch but could not prevent the occurrence of the patch. Samplings were also performed along the development of the patches to study the temporal dynamics. The relative influence of an aerial disease of sugar beet caused by Cercospora beticola and the disease caused by R. Solani was investigated too, revealing that the effect of C. Beticola on the soil microflora was not neutral

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ALLIOT, MARTINE. "Ecologie microbienne des sites industriels fromagers : identification, caracterisation des flores isolees et etude des facteurs regissant leur implantation." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 1999. http://www.theses.fr/1999INAP0021.

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Abstract:

Le travail a porte sur l'etude de l'ecologie microbienne de cinq sites fromagers. Plusieurs campagnes de prelevements realisees dans les differents ateliers de fabrication ont conduit a l'isolement et la caracterisation de plus de 2000 bacteries cultivables representatives des flores dominantes colonisant les surfaces. Les isolats ont ete caracterises par ribotypage, complemente d'une caracterisation biochimique pour les flores a gram negatif. L'analyse comparee des deux classifications a permis de montrer une homogeneite phenotypique au sein des groupes ribotypiques. La plupart des flores isolees presentent des caracteres phenotypiques atypiques. La flore pseudomonadaceae regroupe plus de la moitie des flores caracterisees. Elle presente une forte diversite et certains types sont implantes sur tous les sites. Une moindre occurrence et diversite ont ete observees pour les enterobacteriaceae et les flores micrococcaceae et corynebacteries. Des niveaux constants de population totale, de 10 6 a 10 7 cellules/cm 2, sont observes sur les surfaces. Les denombrements de populations viables et cultivables sont variables et ne representent parfois qu'une faible fraction de la population totale. Selon les sites et les ateliers, l'importance relative des familles de germes varie. Les flores technologiques bacteries lactiques, staphylococcus spp. Sont isolees dans les ateliers de fabrication, les pseudomonadaceae dominent en affinage. Les relations entre les surfaces et les niches ecologiques eau, air, produits ont ete precisees a travers une etude de tracabilite et un suivi ecologique. L'eau est une source importante de flores, notamment pseudomonas spp. Les procedures d'hygiene et l'etat sec des surfaces exercent des pressions de selection, ils engendrent une diminution des populations cultivables et de la diversite, en termes de genres et de clusters ribotypiques. Ces facteurs pourraient ainsi etre pilotes afin d'orienter l'ecologie des environnements.

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Philippot, Laurent. "Rôle d'une fonction microbienne dans l'écologie des micro-organismes du sol : valeur sélective des gènes de la dénitrification." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10075.

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Abstract:

La denitrification est un processus respiratoire microbien qui permet le transfert de l'azote present sous forme soluble dans la biosphere vers l'atmosphere. Parmi les differents aspects concernant l'etude de ce processus de denitrification, nous nous sommes interesses aux mecanismes influencant la distribution des micro-organismes responsables de cette activite dans le sol. Dans ce cadre, notre objectif a ete d'etudier le role du processus de denitrification dans l'ecologie des bacteries. A partir de l'etude de la communaute denitrifiante indigene du sol, nous avons pu observer que les bacteries denitrifiantes etaient favorisees par rapport aux heterotrophes dans le gradient physico-chimique du sol genere par les racines des plantes. Nous n'avons par contre pu mettre en evidence un tel avantage competitif des denitrifiants dans le gradient physico-chimique present dans les agregats de sol. En utilisant des mutants isogeniques, nous avons montre que la possession de la nitrite reductase pouvait conferer un avantage competitif significatif aux denitrifiants. Nous avons ainsi mis en evidence cet avantage competitif des bacteries capable de reduire le nitrite pour la colonisation d'environnements anaerobies, de la rhizosphere des plantes mais aussi pour la colonisation de la zone interne des agregats. Pour elargir notre travail nous nous proposons d'evaluer le role des autres etapes de la denitrification dans l'ecologie des micro-organismes du sol. La premiere etape a donc consiste a construire un vecteur permettant d'obtenir des mutants incapables de reduire le nitrate. Pour cela nous avons du cloner et sequencer les genes de la nitrate reductase. Apres l'obtention du mutant, la prochaine etape de notre travail consistera, en se basant sur des etudes proches de celles effectuees avec les mutants sur le gene de la nitrite reductase, a evaluer la valeur selective du gene codant pour la nitrate reductase.

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Lahlah, Jasmina. "Résilience géochimique et microbienne d'un ferralsol associée à des alternances d'aération et d'apport de vinasse de rhumerie." Avignon, 2009. http://www.theses.fr/2009AVIG0618.

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Abstract:

L’épandage de déchets liquides d'agro-industries permet leur élimination tout en apportant au sol certains nutriments pour les plantes. Il favorise toutefois l'anoxie et les activités microbiennes anaérobies, et peut entraîner diverses évolutions géochimiques portant sur les minéraux et la mobilité des métaux, ainsi que des changements de diversités microbiennes taxonomique et fonctionnelle. Se pose alors la question de la résilience du sol après retour à des conditions oxygénées. Les objectifs de cette thèse étaient (i) de consolider les acquis portant sur les évolutions géochimiques et microbiennes du sol au cours d'un épisode anoxique débutant par un apport de vinasse, (ii) d'évaluer les résiliences géochimique et microbienne du sol après retour à des conditions oxygénées, et (iii) d'étudier la survie des bactéries anaérobies en conditions oxiques. Des incubations de boues d’un ferralsol de l’île de la Réunion ont été réalisées pour diverses successions de conditions oxiques et anoxiques, de la vinasse de rhumerie étant apportée au début des périodes anoxiques. A plusieurs dates, des mesures ont permis de caractériser la phase gazeuse, la solution (pH, composés organiques et minéraux dont les métaux), les phases solides (états d’oxydation de Fe et Mn, CEC du sol) et les communautés microbiennes (biomasse fongique, densités en nombre des bactéries, des archées, des fermentaires et des réducteurs de Fe(III) cultivables, diversité moléculaire bactérienne). En conditions anoxiques, les biotransformations ont inclus des fermentations, de l’acétogénèse vraie, des réductions de Fe(III) et Mn(IV), de la sulfato-réduction et, au-delà de 14 jours d'anoxie, de la méthanogénèse acétoclastique. Elles ont entrainé une forte mobilisation de Fe et Mn, et la mobilisation de divers ETM, ainsi qu'une augmentation de la CEC du sol. Les nombres de bactéries et d'archées ont augmenté pendant respectivement les fermentations et la méthanogénèse, alors que la biomasse fongique a été stable pour des périodes anoxiques allant jusqu'à 28 jours. La diversité bactérienne a été modifiée avec apparition dès 2 jours d'anoxie de quelques pics dominants en CE-SSCP, pour ultérieurement se complexifier. Le retour à des conditions oxygénées a provoqué l'oxydation et l'immobilisation rapides de Fe(II), l'échange du Fe(II) adsorbé par d’autres métaux dont la mobilité a brutalement diminué (Ca, Mg, K, Na, Mn, Pb, Ni …). Il n'y a pas eu d'oxydation de Mn(II) en solution et en phases solides pour des périodes oxiques allant jusqu'à 28 jours. La CEC est resté plus élevée qu'à l'origine et les phases solides contenant Fe ont évolué vers des formes différentes des formes initiales et des celles en fin de périodes anoxiques. La biomasse fongique a augmenté transitoirement, tandis que le nombre des bactéries est resté stable et que le nombre d'archées à légèrement diminué pour les situations où la méthanogénèse avait permis leur croissance. La diversité bactérienne a été à nouveau fortement modifiée avec apparition après 2 jours d'oxygénation de quelques pics dominants en CE-SSCP dont certains avaient déjà été observés après installation de conditions anoxiques. La persistance de quelques pics apparus en conditions anoxiques et l’absence d’autres pics disparus en conditions anoxiques suggèrent que la résilience microbienne n’est pas totale pour une période d’anoxie de 28 jours. Une aération intermédiaire de 7 jours n’a affecté ni la croissance des ‘bactéries+archées’ et des fermentaires cultivables, ni les fonctions de fermentation et de réduction de Fe
The spreading of liquid by-products of food industry enables their elimination and supplies the soil with nutrients for plants. Unfortunately, it simultaneously favours anoxia and anaerobic microbial activities that may lead to various geochemical changes, including mineral alterations/neo-formations and metal mobilizations. It also favours changes in microbial taxonomic and functional diversities. The soil resilience has not been checked until now. The goals of this work were therefore (i) to confirm already obtained results dealing with microbial and geochemical changes in anoxic conditions, (ii) to assess for microbial and geochemical resiliences after the return to oxic conditions, and (iii) to describe the survival of anaerobic microorganisms in oxic conditions. Incubations of slurries of a ferralsol of Reunion Island were performed with successively oxic and anoxic conditions, rum vinasse being supplied at the beginning of each of the anoxic periods. Measurements were performed at some dates to characterize the composition of the gaseous headspace of the flasks, the slurry solution (pH, organic and mineral compounds, including metal elements), solid phases (iron (Fe) and manganese (Mn) oxidation level, soil CEC) and microbial communities (fungal biomass, bacteria and archaea numbers, numbers of cultivable fermentative bacteria and Fe(III) reducers, bacteria molecular diversity). Under anoxic conditions, main biotransformations included fermentations, true acetogenesis, Fe(III) and Mn(IV) reductions, SO42- reduction and acetoclastic methanogenesis. They led to a great mobilization of Fe and Mn, as well as an increase in soil CEC. Bacteria and Archaea numbers increased during fermentations and methanogenesis, respectively, whereas fungal biomass remained constant during 28 days in anoxic conditions. Microbial molecular diversity was changed with the appearance of dominant peaks in CE-SSCP characterizations after 2 days of anoxia, but this diversity became more complex for longer anoxic periods. The return to oxic conditions induced the oxidative immobilization of Fe, the exchange of adsorbed Fe(II) with other metals (Ca, Mg, K, Na, Mn, Pb, Ni …) from which the mobility decreased suddenly. Mn(II) in solution and solid phases was not oxidised for 28 day oxic periods. The soil CEC remained higher than its initial value and Fe solid phases evolved to phases that differed from initial phases and phases at the end of the anoxic period. The fungal biomass transiently increased, whereas the bacteria number didn't vary and the archaea number slightly decreased for treatments in which methanogenesis previously enabled their growth. The bacteria molecular diversity was modified again with the appearance of peaks in CE-SSCP, some ones being already observed after the beginning of anoxic conditions. The persistence of some peaks that appeared in anoxic conditions and the definitive disappearance of other peaks in anoxic conditions suggest that microbial resilience was only partial even after 28 days in oxic conditions. A period in oxic conditions between 2 periods in anoxic conditions did neither affect the growth of bacteria, archaea and cultivable fermentative bacteria, nor the microbial fermentations and Fe(III) reduction during the second anoxic period

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Cattaneo, Raffaela. "Effet du carbone suie sur les communautés virale et procaryotique dans les eaux marines côtières." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066579.

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Abstract:

Le carbone suie représente un produit réfractaire et chimiquement complexe de la combustion incomplète de combustibles fossiles et de la biomasse. La déposition atmosphérique de carbone suie peut être significative dans la Baie de Villefranche (France). Cependant, son rôle pour les microorganismes marins n’est pas suffisamment étudié. Avec l’utilisation du carbone suie standard et de la cytometrie de flux, du microscope confocale et du microscope électronique à balayage, on a mis en évidence que les virus et les bactéries adhèrent dans les heures suivantes aux particules de carbone suie et que l’ abondance de virus en forme libre diminue avec la concentration de carbone suie. En conditions expérimentales le pourcentage de bactéries et virus attachés varie après 10 heures entre 22 - 54 % et 51 – 72 % respectivement des abondances totales. À travers le flux vertical, cela peut déterminer une soustraction des microorganismes de la surface de l’eau. La production bactérienne augmente avec l’augmentation de concentrations de carbone suie, probablement en résultat de soit la diminution de la lyse virale et soit de l’utilisation du carbone suie en tant que substrat. Avec l’application d’une PCR ciblée pour le gêne 16S rRNA et une électrophorèse sur gel à gradient dénaturant, on a relevé que la composition de la communauté de bactérie en forme libre est différente de celle des bactéries attachées aux particules. Les résultats suggèrent que les bactéries puissent utiliser le carbone suie en tant que source de carbone et que le carbone suie modifie les interactions entre virus et bactéries. De conséquence, le carbone suie a une influence sur les processus dans le réseau trophique microbien

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Venditti, Danielle. "Sols industriels contaminés par les métaux : caractérisation biogéochimique, approche biomoléculaire de la diversité microbienne et faisabilité d'un traitement de dépollution." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10325.

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Courde, Laurent. "Etude des effets d'applications répétées de cuivre sur l'activité et la diversité de la microflore des sols." Dijon, 2000. http://www.theses.fr/2000DIJOS048.

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Abstract:

Depuis un siècle, le cuivre est utilisé pour lutter contre le mildiou de la vigne. Les apports ont conduit a des teneurs dans les vignobles pouvant atteindre plusieurs centaines de mg cu/kg sol. Afin d'estimer les effets du cuivre, deux sites ont été choisis. Le dispositif d'hagetmau est un site de contamination monométallique. Le cuivre a un effet sur la diversité des souches bactériennes, analyse ardra. D'après l'étude de la tolérance, le cuivre agit comme une pression de sélection (adaptation ou sélection de populations). L'effet du cuivre a été estimé sur la nitrification, la dégradation de deux herbicides (glyphosate et diuron). Les effets induits apparaissent limités, et pluôt moindres que les effets sur les populations. L'étude de la métabolisation du glucose montre que l'effet sur la biomasse microbienne peut s'expliquer en partie par un mécanisme de découplage énergétique. En vignoble bourguignon, bien que l'on observe une relation inverse entre la biomasse microbienne et les teneurs des sols, la dégradation du diuron, du glyphosate et des substrats des plaques biolog gn n'est pas fortement corrélée aux teneurs en cuivre. Il semble que la dégradation du diuron soient indépendante de la teneur en cuivre. En ce qui concerne cet herbicide, le rôle épurateur du sol n'est donc pas altéré par le cuivre. Globalement, on observe généralement une diminution de la biomasse microbienne, qui peut être attribuée aux effets liés a l'altération du métabolisme énergetique et à la toxicite propre du cuivre. Certains groupes bactériens sont plus affectes, ce qui induit une modification de la biodiversité. Dans les parcelles contaminées, les micro-organismes tolérants seraient donc en mesure d'assurer l'activité biologique du sol. Cette conclusion reste toutefois limitée aux populations et activités étudiées. Une utilisation raisonnée du cuivre et une limitation des apports restent une sage précaution pour préserver le patrimoine sol.

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GANDOY, CECILE. "Approche comparative des relations vegetation / environnement sur substrats calcaire et siliceux a l'etage subalpin dans le massif des grandes rousses (alpes du nord francaises)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10202.

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Abstract:

Les differences floristiques, entre les communautes vegetales sur substrats calcaire et siliceux, ont ete la plupart du temps attribuees a des proprietes chimiques, d'ou la terminologie flore calcicole et flore calcifuge. Les facteurs physiques issus des deux substrats ont peu ete pris en compte jusqu'ici pour expliquer cette difference de composition floristique. Dans ce contexte, le travail de recherche a consiste a hierarchiser les facteurs ecologiques (biotiques, chimiques et physiques) expliquant la repartition des pelouses et des landes, a l'etage subalpin, entre les substrats calcaire et siliceux. Des correlations par analyses multivariees, et une caracterisation a l'aide d'indicateurs du fonctionnement ont ete realisees, sur un site modele, a l'alpe d'huez. Les facteurs physiques lies au type de substrats d'abord, et a la microtopographie ensuite (tous deux descripteurs complexes) se sont reveles determinants. Ils entrainent des fonctionnements tres differents dont depend la composition floristique et structurale des communautes vegetales. En effet la disponibilite en eau (due a l'importance de la reserve utile et a la permeabilite du substrat), le gel du sol (cryoturbation determinee par la texture du sol et la duree d'enneigement) sont les principaux facteurs directs expliquant la repartition entre especes de strategie competitrice ou stress-tolerante. Le substrat calcaire, par les conditions ecologiques qu'imposent ces facteurs physiques, limitent la presence des competiteurs, et se trouve donc colonise par les especes stress-tolerantes. Ces facteurs physiques ont de nombreux effets feed-back sur le milieu et notamment sur les indicateurs chimiques, augmentant ainsi les differences de ph et de disponibilite en cations entre les deux substrats. Les termes calcicole et calcifuge semblent donc peu pertinents, car ils correspondent a des descripteurs d'un fonctionnement global d'un milieu et de sa composition floristique, et non pas uniquement, et de facon primordiale, a une origine chimique.

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Castaner, Nathalie. "Etude de l'oxydation bactérienne de composes soufres en vue de l'application au traitement de sols pollués par des métaux." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0040.

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Abstract:

La France, comme l'ensemble des pays industrialisés, compte sur son territoire de nombreux sites pollués par des métaux ou des composés organiques. Devant la nécessité de traiter certains sites, de nombreuses méthodes de dépollution ont vu le jour, notamment en Amérique du Nord, ou ont été adaptées à partir de celles existantes pour les déchets solides. Il s'agit essentiellement de traitements physiques (solidification, vitrification, electromigration), thermiques, chimiques (lavages) ou de méthodes de confinement. Les méthodes biologiques prennent une faible part du marché surtout en ce qui concerne la pollution par les métaux. La méthode que nous étudions, la biolixiviation par oxydation des produits soufrés, est déjà utilisée au niveau industriel pour la récupération de métaux à partir de minerais appauvris. Elle a déjà été étudiée pour le traitement de boues de station d'épuration et de scories mais, à notre connaissance, pas pour le traitement de sols pollués. Dans un premier temps, le travail effectué sur les sulfures métalliques (ZnS et CdS) a permis de mettre au point le protocole opératoire et d'étudier les cinétiques d'oxydation de ces 2 espèces par Thiobacillus ferrooxidans. Le 2ème composé soufré est la fleur de soufre dont nous avons étudié l'oxydation par Thiobacillus thiooxidans. L'étude a effectuée en batch puis en réacteur et a été suivie par une modélisation des phénomènes. Dans un 2ème temps, le procédé a été testé sur un sol d'origine industrielle pollué par du zinc, du cuivre, du plomb et de l'arsenic. L'étude de faisabilité de traitement menée en batch a conduit à la solubilisation de 50% du zinc et 40% du cuivre mais s'est avérée inefficace pour les 2 autres éléments. Les travaux ont été poursuivis par une étude pilote de lixiviation en tas permettant de traiter 4 kg de sol qui a conduit à des résultats décevants car les pourcentages de solubilisation des métaux ne dépassent pas 10%. Cependant, L'étude s'est avérée positive quant à l'approche expérimentale et devrait être testée sur un autre type de sol ayant des caractéristiques physio-chimiques différents. Le modèle d'oxydation du soufre devrait être développé en tenant compte des facteurs limitants tels que la diffusion de l'oxygène et des nutriments à travers la couche de sol
France, as other industrialized countries, has on its territory many sites contaminated by metallic or organic pollutants. Specific remediation technologies have been developed, mainly in North. America, and other technologies used for the treatment of solids wastes have also been adapted to the treatment of contaminated technologies include physical chemical methods (such as stabilization/solidification, vitrification, electroreclamation, extraction), thermal processes (desorption,. . . ) and containment. Biological process are still relatively rarely applied for metallic pollutant. Bioleaching is a potentially applicable method which has been studied in this work. The method is currently used at industrial level for metal recovery from low-grade ores (bio-hydro-metallurgy based on bacterial / oxidation of metal sulfide). In first step, experiments have been conducted on the oxidation of ZnS and CdS in order to validate own experimental approach. Then. ' the study focused on the oxidation of sulfur with the Objective to couple the production of sulfuric acid by Thiobacillus thioox. Idans with the leaching of metals from the contaminated soil. A kinetic mod has been developed for the bacterial oxidation of sulfur. In a second step, the process has been tested on a real soil from an industrial site contaminated by zinc, copper, lead and arsenic, Feasibility study conducted in shaker t1asks resulted in the extraction of 50% of zinc and 40% of copper, but was inefficient on the other 2 elements. Further studies conducted on laboratory-scale lysimeters containing 4 kg of soil to simulate heap extraction indicate that limiting factor reduced the yield of stabilization to around 10%. Results indicate that the process should be tested on other contaminated soils to evaluate better its applicability, and that the model of sulfur oxidation should be developed ta take into account limiting factors such as the diffusion of oxygen ad nutriments in the soil layer

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Gaboyer, Frédéric. "Potentiels physiologiques et métaboliques de communautés microbiennes de sédiments de subsurface : approches culturale, génomique et métagénomique." Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0082/document.

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Abstract:

Les communautés microbiennes de sédiments de subsurface ont été décrites jusqu’à 1922 mbsf (meters below the seafloor) et pourraient représenter 0,6% de la biomasse totale. Largement incultivées, ces communautés comprennent des groupes endémiques aux environnements de subsurface et des généralistes retrouvés dans des environnements contrastés, appartenant aux 3 domaines du vivant (Bacteria, Eukarya and Archaea). Bien que jouant un rôle majeur dans les grands cycles géochimiques, l’écologie microbienne des sédiments de subsurface reste peu connue. Les conditions hostiles de ces sédiments contrastent avec la présence d’activité et de viabilité microbiennes. Dans ce contexte, de nombreuses questions sur les modes de vie et les métabolismes des microorganismes enfouis demeurent. L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre quelles stratégies adaptatives pouvaient être mises en place par les communautés microbiennes de subsurface et de caractériser leur potentiel physiologique. Pour cela, 3 approches ont été utilisées.(1) Une approche culturale a permis de décrire 2 nouvelles espèces bactériennes sédimentaires (Halomonas lionensis, ungénéraliste versatile, et Phaeobacter leonis, une bactérie marine typique). L’étude de la résistance aux conditions de subsurface de ces deux espèces et de la bactérie Sunxiuqinia faeciviva, isolée à 247 mbsf, a ensuite été étudiée. (2) Par une étude de génomique comparée et structurale, la plasticité physiologique de H. lionensis a été analysée. (3) Enfin, le potentiel fonctionnel de communautés microbiennes enfouies à 31 et 136 mbsf dans le bassin de Canterbury a été étudié, en analysant les 2métagénomes correspondants. Les résultats culturaux et génomiques montrent que H. lionensis et S. faeciviva résistent mieux aux stress de subsurface que P. leonis et, dans le cas de H. lionensis, ceci impliquerait des propriétés physiologiques variées pouvant expliquer le succès écologique du genre Halomonas. Les données de métagénomique indiquent que les diversités phylogénétique et fonctionnelle de subsurface du bassin de Canterbury sont distinctes de celles d’environnements de surface et suggèrent que des métabolismes comme la fermentation, la méthanogenèse ou la β-oxydation pourraient être importants. La présence de gènes d’importance écologique et évolutive a permis d’émettre des hypothèses sur les modes de vie de ces microorganismes et des évènements de recombinaison génomique de groupes toujours incultivés ont aussi pu être décrits
Microbial communities inhabiting marine subsurface sediments were described up to 1922 mbsf (meters below the sea floor) andcould represent 0.6% of the total biomass. This microbial diversity, remaining elusive to cultivation, comprises groups specific to subsurface environments and groups of generalists found in contrasted habitats, all belonging to the 3 domains of life (Bacteria,Eukarya and Archaea). Although playing a major role in global geochemical cycles, the microbial ecology of the subseafloor remains largely unknown. The hostile conditions of subsurface sediments contrast with the descriptions of microbial activity andviability in the subseafloor. In this context, many questions related to the microbial physiology and the lifestyles of buried communities remain to be answered. The objective of this thesis was to better understand which adaptive strategies could be deployed by subseafloor microbial communities and to characterize their physiological potential. In that aim, 3 approaches were used.(1) A cultural approach enabled describing 2 novel sedimentary bacterial species (Halomonas lionensis, a versatile generalist and Phaeobacter leonis a typical marine bacterium). The survival of these 2 species to subseafloor conditions and of the subsurface bacteria Sunxiuqinia faeciviva, isolated at 247 mbsf, was then studied. (2) Using a structural and comparative genomic approach, the physiological plasticity of H. lionensis was investigated. (3) Finally, the functional potential of the microbial communities buried at 31 and 136 mbsf in the Canterbury Basin was analyzed, by studying the 2 corresponding metagenomes. Cultural and genomics results showed that H. lionensis and S. faeciviva are more resistant to subsurface constrains than P. leonis and, in the case of H. lionensis, this may involve various physiological properties, maybe explaining thee cological success of the genus Halomonas. Metagenomic data showed that the functional and the phylogenetic diversity of the subseafloor are distinct from the ones from surface environments and highlighted the importance of metabolic pathways like fermentation, methanogenesis and β-oxidation. Genes of ecological and evolutionary interests enabled speculating about lifestyles of buried microorganisms and analyses of genomic fragments highlighted recombination events of still uncultivated microbial groups

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Sallih, Zaher. "Relations entre activité rhizosphérique et décomposition de la matière organique des sols au niveau de la biomasse microbienne et de la minéralisation du carbone et de l'azote." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20138.

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Abstract:

De la paille de ble mature marquee au 14c et au n15 a ete incubee durant deux ans, a temperature et humidite controlees, dans deux types de sol. Sur la moitie de chaque type de sol, douze cultures successives de ble ont ete realisees, pendant que l'autre moitie a ete maintenue sans plante dans les memes conditions. Durant les stades initiaux de decomposition rapide du materiel vegetal, la presence de racines a legerement reduit la mineralisation du carbone. Par contre, durant les stades ulterieurs, lorsque le materiel labile avait disparu, la presence de racines a provoque un surcroit de mineralisation du carbone marque et du carbone natif du sol. La dynamique de la biomasse microbienne est caracterisee par un developpement rapide en reponse a l'existence de substrats facilement mineralisables. Durant les stades de forte activite biologique du sol, la presence de plantes a ralenti provisoirement l'evolution de la biomasse microbienne. Apres epuisement du substrat labile, la biomasse microbienne en absence de plante a ete diminuee d'un facteur de 3 a 4, tandis que, en presence de plantes, les composes rhizodeposes lui permettent de se maintenir a un niveau eleve. Cette biomasse rhizospherique a provoque la mineralisation des composes humifies relativement stables du sol. Ainsi, un surcroit de mobilisation de n d'origine native du sol a ete constate dans le sol avec plantes par rapport au sol nu

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Poly, Franck. "Réponses des communautés bactériennes telluriques à des perturbations chimiques complexes : activités potentielles et empreintes génétiques." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO19001.

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Palka, Laurent. "Role des protozoaires bacteriophages du sol dans la mineralisation de l'azote en conditions gnotobiotiques." Clermont-Ferrand 2, 1988. http://www.theses.fr/1988CLF21150.

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Abstract:

Dans le cadre de populations experimentales comprenant un couple predateur-proie. C. Aspera et p. Fluorescens, l'etude du role du protozoaire dans la mineralisation de l'azote a montre que les cilies n'excretent pas de n-nh::(4)**(+), quelle que soit la densite bacterienne. Ils rejetent 70 a 90% de l'azote bacterien ingere, ainsi ils assurent un recyclage de l'azote immobilise dans la biomasse bacterienne et activent sa mineralisation

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Héry, Marina. "Caractérisation des communautés bactériennes des sols extrêmes de Nouvelle-Calédonie : influence des principaux facteurs biotiques et abiotiques." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10124.

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Abstract:

La Nouvelle Calédonie est caractérisée par la présence de roches ultramafiques, sources d'importants gisements de nickel. Les sols néocalédoniens constituent des écosystèmes originaux, caractérisés par un excès en nickel et une carence en nutriments, plus ou moins marqués suivant le niveau d'anthropisation : sols naturels, déblais miniers sans végétation, déblais miniers en cours de revégétalisation. Les travaux présentés ici visent à caractériser l'influence des principaux facteurs biotiques (plantes) et abiotiques (carbone, azote, nickel) de ces sols sur les communautés bactériennes. Les Actinobactéries, favorisées lors de perturbations environnementales dans les sols naturels et les déblais miniers nus, pourraient jouer un rôle écologique important dans des contextes environnementaux défavorables. La plante favorise le développement des Protéobactéries, présentes en très faible proportion dans les déblais miniers nus, et permet le rétablissement d'activités métaboliques bactériennes

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Sire, Wilfried. "Machine d’Évolution microbienne : une technologie millifluidique pour diriger l’évolution de communautés de microorganismes." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLS029.

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Abstract:

Les microorganismes sont au cœur de l’écologie Terrestre. Omniprésents, ils ont joué et jouent un rôle primordial dans l’évolution de la vie sur Terre. Assemblés sous forme de communautés, ils présentent des interactions bénéfiques et indispensables aux cycles biogéochimiques, à la bioremédiation, à la croissance et la protection des plantes, à notre santé et même à notre survie. Pourtant, les synergies que présentent ces communautés ne sont que peu étudiées, et restent inexploitées, essentiellement par manque d’une technologie appropriée. Cette thèse propose une nouvelle technologie, dite « Machine d’Évolution Microbienne » (MEM), utilisant la force motrice de l’évolution, la sélection naturelle, pour étudier l’écologie microbienne et en tirer profit. Ce travail de thèse a permis sa conception, son développement et la démonstration de son potentiel d'application. L’approche choisie, basée sur la millifluidique digitale, consiste à utiliser des gouttes millimétriques pour compartimenter et paralléliser la culture, la manipulation, l’analyse de centaines de communautés, et diriger leur évolution de manière automatisée. Son fonctionnement et son concept ont été validés par une première application biologique concrète illustrant le cas de l’acquisition d’une antibiorésistance chez des populations bactériennes d’Escherichia coli
Microorganisms are at the heart of Earth’s ecology. Omnipresent, they have been playing a fundamental role in the evolution of life on Earth. Assembled in the form of communities, they present beneficial interactions that are essential for biogeochemical cycles, bioremediation, plants growth and protection, our health and even our survival. However, the synergies that these communities present are not extensively studied, and remain untapped, largely owing to lack of an appropriate technology. This thesis proposes a new technology, called “Microbial Evolution Machine” (MEM), using the driving force of evolution, natural selection, to study microbial ecology and take benefit from it. This thesis work allowed its design, development and demonstration of its application potential. The chosen approach, based on digital millifluidics, consists of using millimeter-sized droplets to compartmentalize and parallelize the culture, manipulation, and analysis of hundreds of communities, and to direct their evolution in an automated way. Its functioning and concept have been validated by a first concrete biological application, which demonstrates an acquisition of antibiotic resistance in bacterial populations of Escherichia coli

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Firmesse, Olivier. "Etudes chez l'homme de la survie de souches 'probiotiques' en transit dans le tractus gastro-intestinal et influence de leur consommation sur l'homéostasie du microbiote." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA114823.

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Abstract:

Les bactéries composant le microbiote intestinal jouent un rôle important dans le maintien et l'amélioration de la santé humaine. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés au devenir de souches «probiotiques» en regardant leurs aptitudes à survivre à leur passage à travers le tractus digestif de l’homme, et à étudier leur influence sur l’équilibre du microbiote intestinal. Nous avons développé et validé la PCR quantitative en temps réel en dessinant des sondes et des amorces spécifiques des souches «probiotiques» étudiées et des groupes phylogénétiques dominants et sous-dominants du microbiote intestinal humain. Nous n’avons démontré aucun effet de la consommation des souches «probiotiques» sur l'homéostasie du microbiote pour les populations fécales dominantes. En revanche, des modifications ont été observées sur le microbiote sous-dominant, et plus particulièrement la population d’entérocoques qui a été augmenté de manière significative sous l’effet de la prise de Camembert
The bacterial inhabitants of the human digestive tract, i. E. The intestinal microbiota, play an important role in the maintenance and the improvement of health. In this context, we are interested in the fate of “probiotic” strains by studying their aptitudes to survive during their passage through the human digestive tract, and their influence on the balance of the intestinal microbiota. We have developed and validated the real-time quantitative PCR by designing specific probes and primers targeting the studied “probiotic” strains and the dominant and sub-dominant phylogenetic groups of the human intestinal microbiota. We did not observe any effect of the consumption of “probiotic” strains on the microbiota homeostasis for the dominant faecal populations. However, modulations were observed on the sub-dominant microbiota, especially the population of enterococci which has been significantly increased as a result of Camembert cheese consumption

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Dussud, Claire. "Caractérisation des communautés microbiennes associées à la colonisation des déchets plastiques en mer." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066254/document.

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Abstract:

La prise de conscience récente de la menace qui pèse sur les océans, réceptacle final de la pollution plastique, a donné lieu à une effervescence dans le domaine scientifique. On estime que plus de 5,25 milliards de particules plastiques flottent dans les océans. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre de cette préoccupation environnementale de premier ordre, en apportant de nouvelles connaissances sur le compartiment bactérien qui se développe sur les débris plastiques en mer, appelé « plastisphère ». L’analyse des prélèvements effectués pendant l’expédition Tara-Méditerranée a permis de caractériser, pour la première fois dans cette zone, un biofilm abondant et spécifique des plastiques par comparaison aux communautés bactériennes attachées aux particules organiques ou libres dans l’eau de mer. Ensuite, la cinétique de colonisation bactérienne sur différents polymères a été étudiée grâce à la mise en place de microcosmes en circulation ouverte sur le milieu naturel. Le couplage original de données biologiques et physico-chimiques des surfaces plastiques a permis de constater un développement bactérien plus important sur des plastiques « biodégradables » (notamment des espèces hydrocarbonoclastes) par rapport aux polymères conventionnels. Enfin, de fortes activités hétérotrophes et ectoenzymatiques ont été constatées sur les polymères par rapport à l’eau de mer. Encore une fois, des différences en fonction des types de plastiques et du stade de formation du biofilm ont été observées. Les travaux menés pendant cette thèse mettent en lumière l’existence d’une nouvelle niche écologique sur les plastiques, distincte de celle de l’eau de mer environnante
The increasing awareness on the impact of plastic pollution within the marine environment has stimulated countless of scientific studies. For the past decade, researchers have quantified plastic waste and assessed its fate at sea. It is estimated that more than 5.25 billion plastic particles float within the world’s oceans today. This PhD work is a result in part of this major environmental concern. It brings with it new knowledge about the marine bacterial communities that develop on plastic debris, also termed as the "plastisphere". The analysis of samples taken from the Tara-Mediterranean expedition allowed us, for the first time, to characterize, and quantify communities specific towards plastic biofilms in comparison to the communities attached to organic matter in surrounding seawater. Bacterial colonization and its evolution on different types of polymers was studied using microcosm experiments with open seawater circulation. The unusual coupling of biological and physicochemical data of plastic surfaces revealed a greater bacterial development on "biodegradable" polymers compared to conventional polymer types (especially hydrocarbonoclastic species). We showed that the composition of the polymer, together with its hydrophobicity and roughness, influences the diversity of bacterial communities during the early colonization steps. Finally, a greater bacterial biofilm activity (e.g. heterotrophic productions) was observed on polymer surfaces compared to seawater. Once again, differences according to plastic types have been observed. This present work highlights the existence of a new ecological niche on plastics that are distinct from the surrounding seawater

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Mei, Nan. "Ecologie des micro-organismes producteurs d'hydrogène des sources hydrothermales alcalines associées à la serpentinisation en Baie de Prony, Nouvelle-Calédonie." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4055/document.

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Abstract:

Le système hydrothermal de la baie de Prony en Nouvelle-Calédonie est composée de plusieurs sources émettant à faible profondeur des fluides hyperalcalins, mesothermiques, et anoxiques riches en hydrogène (H2) et méthane, produits par la réaction de serpentinisation. Dans le cadre de ces travaux de thèse, la capacité potentielle des microorganismes à produire de l’H2 dans ces écosystèmes a été évaluée par des analyses moléculaires et culturales. Nos premières analyses moléculaires ont mis en évidence une grande diversité de bactéries et une faible diversité d’archées. La diversité et la distribution des populations productrices d’H2 a ensuite été spécifiquement évaluée par des analyses métagénomiques et basées sur la PCR. Les séquences de gènes hydA, utilisés comme marqueur moléculaire des bactéries productrices d’H2, étaient principalement associées à celles du phylum des Firmicutes. Deux groupes de séquences hydA se sont distinguées en fonction de l’origine des échantillons. De plus, plusieurs nouvelles bactéries alcalophiles ont été isolées de différents sites. Parmi elles, la souche alcalophile et anaérobie, PROH2 est capable de produire efficacement de l’H2 par voie fermentaire en condition alcaline (pH 9,5), de façon comparable aux espèces de Clostridium neutrophiles. Ces travaux présentent également la caractérisation d’une nouvelle espèce bactérienne anaérobie, mésophile et alcalophile (pH optimum de 9,5) d’un nouveau genre, nommée Serpentinicella alkaliphila, isolée d’un site intertidal de la baie de Prony. L’ensemble des données démontre la capacité des Firmicutes des environnements associés à la serpentinisation à produire de l’H2 par voie fermentaire
The Prony hydrothermal field (PHF, New Caledonia) is composed of several shallow-submarine springs discharging into the lagoon seawater high pH, moderate temperature, low-salinity fluids, enriched in hydrogen (H2) and methane produced by serpentinization. In this work, we evaluated the potential ability of microorganisms to produce H2 in this alkaline ecosystem by using both molecular and cultural approaches. Our first molecular analyses provided evidence of high bacterial abundance and diversity contrasting with low archaeal diversity in the PHF chimneys. The diversity and distribution of potential H2-producing bacteria were specifically investigated by using metagenomic analyses and different PCR-sequencing methods. The sequences of hydA genes encoding the catalytic subunit of [FeFe]-hydrogenases, used as molecular marker of H2-producing bacteria, were mainly related to those of Firmicutes. Two groups of hydA sequences were distinguished according to the origin of the samples. Moreover, novel alkaliphilic H2-producing Firmicutes were successfully cultivated from PHF chimneys. Among them, an alkaliphilic and anaerobic strain, Clostridium sp. PROH2, belonging to the genus Clostridium, demonstrated efficient H2 production at a high pH, comparable to neutrophilic clostridial species. This manuscript also present the characterization of a novel anaerobic, mesophilic and alkaliphilic species belonging to a new genus, named Serpentiniticella alkaliphila 3bT, isolated from an intertidal PHF site. Both molecular and cultivation-based data demonstrated the ability of Firmicutes originating from serpentinite-hosted environments to produce H2 by fermentation

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Bouziri, Lamia. "Rétention et phytodisponibilité du Cadmium dans le sol : interactions avec l'activité microbienne et le cycle de la matière organique." Aix-Marseille 3, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX30015.

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Abstract:

Ces travaux font d'abord l'investigation de la rétention de Cd (109 Cd) dans un sol neutre et de sa phytoextraction par te colza (Brassica napus L). L'influence de plusieurs activités microbiennes est évaluée: colonisation rhizosphérique, production d'exopolysaccharide et biodégradation des matières végétales. Un résultat principal est la rétention importante de Cd par les produits transitoires solides de la biodégradation, supérieure à celle des matières organiques du sol. Dans un deuxième temps, l'effet réciproque de la pollution métallique (Zn, Pb, Cd) sur les populations microbiennes, la biodégradation des matières végétales et le cycle de la matière organique est quantifié expérimentalement dans un site fortement pollué, colonisé par la métallophyte Arabidopsis halleri. La diversité bactérienne a également fait l'objet d'une étude moléculaire. L'effet en retour de l'accumulation organique locale sur la mobilité de Cd est discuté. L'analyse de la rétention de Cd dans les sols étudiés fait appel aux modèles de dynamique du carbone. L'application potentielle de ces travaux est l'amélioration de la prévision de la biodisponibilité des métaux des sols.

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Perveen, Nazia. "Intégration de l'écologie microbienne dans les modèles biogéochimiques : conséquences pour les prévisions du stockage du Carbone et la fertilité des sols." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066340.

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Abstract:

La prise en compte du priming effect * (PE) dans les modèles biogéochimiques est essentielle afin de mieux prévoir les conséquences du changement global sur le cycle du C (C) dans les écosystèmes et les interactions avec le climat. Au cours de la dernière décennie, de nombreux travaux ont été réalisés afin de modéliser le PE. Cependant, quelques connaissances de base nécessaires à cette modélisation du PE manquent tels que la relation entre le taux de décomposition des matières organique du sol (MOS) et la biomasse des décomposeurs (MB). En outre, le PE n'a jamais été inséré dans un modèle sol-plante afin de déterminer son rôle dans les interactions plante-sol. Dans ce contexte, les principaux objectifs de la thèse sont 1) d’intégrer l'activité, de la biomasse et de la diversité des microorganismes du sol dans les modèles de dynamique du C et de l’azote (N) des écosystèmes afin de simuler le PE, et 2) de déterminer les conséquences de cette intégration pour le fonctionnement des écosystèmes et la réponse au changement global. Ces objectifs ont été atteints grâce à la combinaison de la diverses approches telle que la modélisation, l’expérimentation et les analyses statistiques. Dans une expérience de laboratoire, je montre que le taux de décomposition des MOS augmente 1) linéairement avec la MB et 2) avec un effet de saturation avec la teneur en MOS. La réponse linéaire de décomposition des MOS à la MB s'explique par la colonisation très limitée du sol et des réserves des MOS par les microorganismes. Cependant, la limitation de la décomposition par la teneur en MOS montre que la disponibilité locale des MOS peut être un facteur limitatif pour la minéralisation microbienne. La co-limitation observée de la décomposition des MOS est correctement modélisée avec l'équation de Michaelis-Menten. L'intégration de cette équation dans un modèle simple de dynamique des MOS permet d’expliquer comment les MOS s'accumulent souvent continuellement dans les sols non perturbés alors qu'elles stagnent dans les sols cultivés. Cette présente également le premier modèle d’écosystème paramétré incorporant le PE (SYMPHONY). Ce modèle génère des prévisions réalistes sur la production de fourrage, stockage de C dans le sol et lessivage de l'azote pour des prairies permanentes. SYMPHONY montre également que la persistance des plantes dans les écosystèmes dépend d'un réglage fin de la minéralisation microbienne de MOS au besoin en nutriments des plantes. Ce réglage est modélisé par SYMPHONY en considérant la destruction de MOS par le PE et les interactions entre deux groupes fonctionnels microbiens: les décomposeurs des MOS et les stockeurs de MOS. Enfin, conformément aux récentes observations, SYMPHONY explique comment l’augmentation du CO2 atmosphérique induit une modification des communautés microbiennes du sol conduisant à une intensification de la minéralisation microbienne et à une diminution du stock des MOS dans le sol
Integration of the priming effect* (PE) in ecosystem models is crucial to better predict the consequences of global change on ecosystem carbon (C) dynamics and its feedbacks on climate. Over the last decade, many attempts have been made to model PE in soil. However, some basic knowledge to model the PE is lacking such as the relationship between decomposition rate of soil organic matter (SOM) and microbial biomass (MB). Moreover, the PE has never been inserted in a plant-soil model to analyze its role on plant-soil interactions. The main objectives of this thesis were to 1) integrate the activity, biomass and diversity of soil microorganisms in models of ecosystem C and nitrogen (N) dynamics in order to simulate the PE, and 2) determine the consequence of this integration for ecosystem functioning and response to global change. These objectives were achieved thanks to the combination of diverse approaches such as modeling, experimentation and statistical. In a lab experiment, I show that the rate of SOM decomposition increases 1) linearly with MB, and 2) with a saturating effect with SOM content. The linear response of SOM decomposition to MB is explained by the very limited microbial colonization of SOM reserves. However, the positive effect of SOM content on decomposition rate indicates that the local availability of SOM may be limiting for microbial mineralization. The observed co-limitation of SOM decomposition was accurately modeled with the Michaelis-Menten equation. Finally, incorporating this equation in a simple model of soil C dynamics explained how carbon often continuously accumulates in undisturbed soils whereas it reaches steady state in cultivated soils. Moreover, I present the first parameterized PE embedding plant-soil model (SYMPHONY) which provides realistic predictions on forage production, soil C storage and N leaching for a permanent grassland. SYMPHONY also shows that plant persistence depends on a fine adjustment of microbial mineralization of SOM to plant nutrient uptake. This fine adjustment was modeled by considering the destruction of SOM through PE and the interactions between two microbial functional groups: SOM-decomposers and SOM-builders. Moreover, consistent with recent observations, SYMPHONY explains how elevated CO2 induce modification of soil microbial communities leading to an intensification of SOM mineralization and a decrease in the soil C stock

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Wertz, Sophie. "Impact d'une érosion de la diversité microbienne du sol sur le fonctionnement et la stabilité des communautés hétérotrophes, dénitrifiantes et nitrifiantes." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10092.

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Abstract:

Une préoccupation majeure en écologie est d'évaluer les conséquences d'érosions de la biodiversité sur le fonctionnement et la stabilité des écosystèmes. L'impact d'une réduction de la diversité microbienne du sol sur le fonctionnement et la stabilité des communautés hétérotrophes, dénitrifiantes et nitrifiantes (nitritantes et nitratantes) a été déterminé en utilisant une approche de type suppression d'espèces éliminant préférentiellement les espèces les moins abondantes. Un outil DGGE basé sur le gène fonctionnel norA des nitratants a été développé pour étudier leur diversité. Nous avons pu montrer qu'une réduction de diversité de ces communautés n'affectait pas leur fonctionnement et leur stabilité suite à une perturbation modèle (chaleur). Ces résultats suggèrent que le niveau de redondance fonctionnelle chez les communautés microbiennes du sol est fort, même pour des communautés spécialisées

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Sanguin, Hervé. "Développement et validation d'une puce à ADN taxonomique 16S pour la caractérisation et le suivi de la communauté bactérienne rhizosphérique." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10027.

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Abstract:

La rhizosphère est un habitat microbien complexe, où les exsudats racinaires (rhizodépots) favorisent une intense activité microbienne. La communauté bactérienne joue un rôle majeur dans le fonctionnement biologique de la rhizosphère, mais sa caractérisation est encore très incomplète, limitée par la puissance des méthodes d’étude actuelles. L’objectif de cette thèse était de développer une puce à ADN taxonomique (600 sondes) ciblant l’ADNr 16S pour la caractérisation et le suivi de la communauté bactérienne, particulièrement rhizosphérique. Des protocoles de définition de sondes spécifiques ont été développés et le seuil de sensibilité de l’outil a été déterminé. La puce à ADN a été validée expérimentalement avec une cinquantaine de souches pures et par clonage séquençage. Elle a été utilisée pour étudier les bactéries associées à deux monocultures de graminée (maïs et blé). Un effet rhizosphère a été montré chez le maïs, avec une prédominance d’Agrobacterium dans la rhizosphère et des Acidobacteria, Bacteroidetes, Verrucomicrobia et particulièrement les Planctomycetes dans le sol environnant. L’outil a aussi permis de mettre en évidence une variabilité inter-plante. Dans le cas du blé, la monoculture conduit à un déclin de la maladie du piétin-échaudage du blé. Il s’est accompagné de changements de structure de la communauté bactérienne, confirmant la présence de Pseudomonas antagonistes producteurs d’antibiotiques et révélant des groupes bactériens appartenant aux Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Planctomycetes, Acidobacteria, Chloroflexi et Firmicutes. Ces travaux ont démontré l’aptitude de cette puce à ADN haut débit à caractériser et différencier des communautés bactériennes rhizosphériques, préalable à une meilleure compréhension des relations entre communauté bactérienne et statut biologique du sol
The rhizosphere is a complex microbial habitat, where root exudates (rhizodeposits) lead to intense microbial activity. The bacterial community plays an important role in the biological functioning of rhizosphere, but its description remains incomplete with current analysis methods. The objective of this work was the development of a 16S rDNA-based taxonomic microarray (600 probes) for characterizing and monitoring the bacterial community, especially in the rhizosphere. Protocols were developed for the design of probes and the sensitivity of the tool was determined. The microarray was validated experimentally using about 50 strains and by comparison with cloning sequencing. It was used to assess bacteria colonizing monoculture maize and wheat. In the case of maize, a rhizosphere effect was shown, with the predominance of Agrobacterium in rhizosphere and Acidobacteria, Bacteroidetes, Verrucomicrobia and especially Planctomycetes in bulk soil. Inter-plant variability was also evidenced. In the case of wheat, crop monoculture leads to the decline of take-all disease. This is paralleled by modifications of bacterial community structure, confirming the presence of antibitiotic-producing antagonistic Pseudomonas and evidencing bacterial groups belonging to Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Planctomycetes, Acidobacteria, Chloroflexi and Firmicutes. This work demonstrates the microarray potential for characterizing and discriminating between rhizosphere bacterial communities, a prerequisite for a better understanding of the relationships between bacterial community and soil biological status

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Benest, Gilles. "L'Organisation d'un peuplement de carabiques forestiers." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602813d.

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Stemmler, Sébastien. "Altération microbienne des minéraux dans les sols hydromorphes : incidence du couplage entre les cycles du carbone et du fer." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10234.

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Abstract:

Les phénomènes d'altération microbienne ont été étudiés dans 5 sols tropicaux hydromorphes représentatifs de deux toposéquences. Les résultats montrent le rôle fondamental des processus de réduction bactérienne du fer, dans lesquels les activités bactériennes assurent un couplage biodégradation des matières organiques (MO)-réduction/dissolution des formes oxydées du fer. Les activités bactériennes ferri-réductrices sont significatives et importantes dans les sols de pente et en aval (à un degré moindre). En conditions engorgées, les communautés bactériennes autochtones se développent en utilisant les MO des sols comme source de carbone et d'énergie et les transforment en biomasse et composés organiques solubles. Le fer ferrique est utilisé comme accepteur d'électrons, ce qui aboutit à sa réduction en fer ferreux soluble, pouvant être exporté dans les eaux de drainage. Ce processus d'altération apparaît comme un phénomène majeur de l'évolution des sols tropicaux, dans lesquels le fer assure un rôle important de ciment de la structure, pouvant induire une dégradation irréversible des sols le long d'une toposéquence
Microbial weathering phenomenons have been studied in 5 tropical waterlogged soils representing two sequences. The results show the fundamental role of the bacterial iron-reducing processes, where the bacterial activities coupled the biodegradation of organic matter and the reduction-dissolution of oxidised forms of iron. The bacterial ferri-reducing activities are significant and strong in the soils of the slopes and near the swamp (at a minor degree). In waterlogged conditions, the autochthonous bacterial communities grow by using the soil organic matter as carbon and energy sources, and transform them into bacterial biomass and soluble organic compounds. The ferric iron is used as electron acceptor, going to its reduction under the soluble ferrous form, that can be exported in the drainage waters. This weathering process appears to be a major phenomenon of the tropical soil evolution, in which iron plays an important role as cement of the structure, and can induce a non reversible degradation of the soil

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Recous, Sylvie. "Dynamique de l'azote en sol cultivé : organisation microbienne des formes ammoniacale et nitrique, conséquences sur l'utilisation de l'azote des engrais par une culture de blé." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10049.

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Abstract:

Apres des apports d'azote is en plein champ, la dynamique des transformations de l'azote dans le sol est suivie et particulierement l'organisation microbienne de l'azote mineral. Les facteurs de variation testes sont la forme d'apport, la date d'apport et la situation pedo-climatique. Des etudes en conditions controlees (incubations de sol nu et cultures pures de microorganismes isoles du sol) permettent d'expliquer l'organisation preferentielle de l'ammonium par rapport au nitrate

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Dissertations / Theses on the topic 'Ecologie microbienne des sols'

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