Chapitre I
Généralités
24
La minéralisation de l’azote organique produit de l’ammonium. Ce n’est que par la suite, si le
milieu n’est pas dépourvu de l’oxygène, que l’ammonium sera oxydé en nitrite et nitrate par
nitrification.
La minéralisation résulte de la nutrition des bactéries hétérotrophes dont le métabolisme
comporte deux voies complémentaires : la voie énergétique qui récupère l’énergie stockée dans
la matière organique par l’oxydation du carbone organique en CO2 (respiration) et la voie
synthétique (assimilation) qui construit la biomasse bactérienne qui utilise les éléments
minéralisés pour constituer une biomasse (Aminot.A, et al, 2004).
5.5.3 L’excrétion
L’excrétion et la sécrétion de nutriments sont considérées en dehors de la minéralisation
bactérienne. Des composes organiques solubles sont secrétés par le phytoplancton vivant, les
plus connus étant les acides aminés et les polysaccharides. De l’ammonium et du phosphate
sont excrétés par les microflagellés hétérotrophes. Les ciliés et le zooplancton. Les organismes
zooplanctoniques excrètent en outre du matériel organique particulaire (Aminot.A, et al, 2004).
5.5.4 La nitrification
Dans les milieux où l’oxygène est présent, l’ammonium rejeté par la minéralisation est oxydé
en nitrite puis nitrate par les bactéries nitrifiantes. La conversion d’ammonium en nitrite
(nitritation) est réalisée par les bactéries Nitrosomonas et celle de nitrite en nitrate (nitratation)
par les bactéries Nitrobacter.
5.5.5 La dénitrification
Dans les milieux anoxiques, l’ammonium rejeté par la minéralisation n’est pas oxydé et
s’accumule. Dans ces milieux, des bactéries se développent néanmoins en trouvant d’autres
sources d’oxygène, dont celui du nitrate lorsqu’il est présent. La dénitrification est un processus
hétérotrophe. Différents processus consommant le nitrate sont regroupés sous le terme de
dénitrification. Au sens strict, il s’agit de la production finale de diazote N2, mais de l’oxyde
nitreux est aussi produit N2O. Au sens large, on y inclut la réduction du nitrate en ammonium.
Dans les sédiments, les deux types de processus sont présents.
5.6
Notion de facteur limitant
Lorsque des populations phytolanctoniques se développent, elles consomment les nutriments
minéraux dissous et abaissent leurs concentrations à des niveaux auxquels il devient très
difficile aux cellules de les puiser, ce qui ralentit leur croissance. Les nutriments sont alors les
« facteurs limitants ». L’épuisement de l’azote ou du phosphore conduit à l’arrêt de la
croissance du phytoplancton, mais l’épuisement du silicium ne limite que la croissance des
diatomées. Lorsque les concentrations des nutriments diminuent, seules les populations de
petites cellules de développent car leur plus grand rapport surface/volume leur permet de mieux
utiliser les faibles concentrations (Aminot.A et al, 2004).
Généralités
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La minéralisation de l’azote organique produit de l’ammonium. Ce n’est que par la suite, si le
milieu n’est pas dépourvu de l’oxygène, que l’ammonium sera oxydé en nitrite et nitrate par
nitrification.
La minéralisation résulte de la nutrition des bactéries hétérotrophes dont le métabolisme
comporte deux voies complémentaires : la voie énergétique qui récupère l’énergie stockée dans
la matière organique par l’oxydation du carbone organique en CO2 (respiration) et la voie
synthétique (assimilation) qui construit la biomasse bactérienne qui utilise les éléments
minéralisés pour constituer une biomasse (Aminot.A, et al, 2004).
5.5.3 L’excrétion
L’excrétion et la sécrétion de nutriments sont considérées en dehors de la minéralisation
bactérienne. Des composes organiques solubles sont secrétés par le phytoplancton vivant, les
plus connus étant les acides aminés et les polysaccharides. De l’ammonium et du phosphate
sont excrétés par les microflagellés hétérotrophes. Les ciliés et le zooplancton. Les organismes
zooplanctoniques excrètent en outre du matériel organique particulaire (Aminot.A, et al, 2004).
5.5.4 La nitrification
Dans les milieux où l’oxygène est présent, l’ammonium rejeté par la minéralisation est oxydé
en nitrite puis nitrate par les bactéries nitrifiantes. La conversion d’ammonium en nitrite
(nitritation) est réalisée par les bactéries Nitrosomonas et celle de nitrite en nitrate (nitratation)
par les bactéries Nitrobacter.
5.5.5 La dénitrification
Dans les milieux anoxiques, l’ammonium rejeté par la minéralisation n’est pas oxydé et
s’accumule. Dans ces milieux, des bactéries se développent néanmoins en trouvant d’autres
sources d’oxygène, dont celui du nitrate lorsqu’il est présent. La dénitrification est un processus
hétérotrophe. Différents processus consommant le nitrate sont regroupés sous le terme de
dénitrification. Au sens strict, il s’agit de la production finale de diazote N2, mais de l’oxyde
nitreux est aussi produit N2O. Au sens large, on y inclut la réduction du nitrate en ammonium.
Dans les sédiments, les deux types de processus sont présents.
5.6
Notion de facteur limitant
Lorsque des populations phytolanctoniques se développent, elles consomment les nutriments
minéraux dissous et abaissent leurs concentrations à des niveaux auxquels il devient très
difficile aux cellules de les puiser, ce qui ralentit leur croissance. Les nutriments sont alors les
« facteurs limitants ». L’épuisement de l’azote ou du phosphore conduit à l’arrêt de la
croissance du phytoplancton, mais l’épuisement du silicium ne limite que la croissance des
diatomées. Lorsque les concentrations des nutriments diminuent, seules les populations de
petites cellules de développent car leur plus grand rapport surface/volume leur permet de mieux
utiliser les faibles concentrations (Aminot.A et al, 2004).