GERBAM — Deuxième Colloque International de Bactériologie marine — CNRS, Brest, 1-5 octobre 1984
IFREMER, Actes de Colloques, 3, 1986, pp. 293-300
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NITRIFIANTS AUTOTROPHES ET HETEROTROPHES EN ZONE LITTORALE
ET ESTUARIENNE
G. MEVEL et S. CHAMROUX
Station Biologique de Roscoff, place Georges-Teissier, ROSCOFF (FRANCE)
RÉSUMÉ - La nitrification est étudiée du point de vue bactérien dans l’eau et le sédiment d’un estuaire et son
débouché en mer. Pour se faire, nous nous intéressons à l’importance des populations de nitrifiants autotrophes
et hétérotrophes (dénombrements des organismes par la méthode des MPN sur plaques à microtitration), puis
nous étudions le pouvoir nitrifiant de quelques organismes bactériens en culture pure (autotrophes et hétérotrophes). Les résultats concernant les dénombrements montrent que les populations nitrifiantes quelles qu’elles
soient (autotrophes, hétérotrophes, pélagiques ou benthiques), diminuent avec l’éloignement des côtes et sont
beaucoup moins nombreuses dans l’eau que dans les sédiments sous-jacents. On voit également que les
nitrifiants hétérotrophes sont toujours plus nombreux que les autotrophes. Le rapport hétérotrophes/autotrophes est de 100 dans l’estuaire et de 10 dans la zone sub-littorale. Si les hétérotrophes sont plus importants en
terme d’effectifs, les études physiologiques montrent que l’activité nitrifiante des hétérotrophes est 10
4 fois plus
faible que celle des autotrophes. Tenant compte de ces différentes données, (densité des populations et activité
cellulaire), l’importance relative des deux types de nitrification autotrophe et hétérotrophe, est discutée.
Mots-clés : nitrification, littoral, estuaire, autotrophie, hétérotrophie.
ABSTRACT - This study concerns bacterial nitrification in a small estuary and its outlet. Both autotrophic and
heterotrophic nitrifiers were studied. Sediment and water samples were examined for the presence of nitrifiers
using an MPN microtechnique. Several isolates were examined in pure culture for specific nitrifying activity.
The numbers of both autotrophs and heterotrophs, whether benthic or pelagic, decreased the nearer one got the
sea-outlet and were much more abundant in the sediment than in the water ; heterotrophic nitrifiers were much
more abundant than autotrophic types. The ratio of heterotrophs to autotrophs was 100 :1 in the estuary but
only 10 : I in the sub-littoral zone. Although less numerous, laboratory experiment showed that the nitrifying
activity of the autotrophs was some x 10
4 greater than that of the heterotrophs : the significance of population
sizes and specific activities are discussed.
Key-words : nitrification, marine ecosystem, estuary, autotrophy, heterotrophy.
INTRODUCTION
La présence d’azote oxydé dans les sédiments estuariens et côtiers s’explique par des
apports terrigènes plus ou moins importants mais aussi par l’activité nitrifiante du
biotope (Billen, 1975 et 1976; Koike et Hattori, 1978). Dans cette étude nous nous
intéressons à deux écosystèmes littoraux situés sur les côtes nord-ouest françaises, à
l’entrée de la Manche (fig.I) : un site estuarien (étage intertidal) où l’eau atteint une
profondeur de 3 à 4 mètres à marée haute et dont le sédiment est constitué d’une vase
eutrophe où seuls les premiers mm sont oxydés, et un site marin appartenant à l’étage
infralittoral, qui est caractérisé par une profondeur d’eau de 15 à 20 mètres et par un sable
fin, oligotrophe et bien oxydé sur 5 à 10 cm. Ces deux biotopes sont caractérisés par les
teneurs en azote minéral suivantes : 240 µmoles de NH 4 et 840 µumoles de N-oxydé/litre
d’eau interstitielle dans le sédiment estuarien et 125 /umoles de NH4 et 205 µmoles de
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IFREMER, Actes de Colloques, 3, 1986, pp. 293-300
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NITRIFIANTS AUTOTROPHES ET HETEROTROPHES EN ZONE LITTORALE
ET ESTUARIENNE
G. MEVEL et S. CHAMROUX
Station Biologique de Roscoff, place Georges-Teissier, ROSCOFF (FRANCE)
RÉSUMÉ - La nitrification est étudiée du point de vue bactérien dans l’eau et le sédiment d’un estuaire et son
débouché en mer. Pour se faire, nous nous intéressons à l’importance des populations de nitrifiants autotrophes
et hétérotrophes (dénombrements des organismes par la méthode des MPN sur plaques à microtitration), puis
nous étudions le pouvoir nitrifiant de quelques organismes bactériens en culture pure (autotrophes et hétérotrophes). Les résultats concernant les dénombrements montrent que les populations nitrifiantes quelles qu’elles
soient (autotrophes, hétérotrophes, pélagiques ou benthiques), diminuent avec l’éloignement des côtes et sont
beaucoup moins nombreuses dans l’eau que dans les sédiments sous-jacents. On voit également que les
nitrifiants hétérotrophes sont toujours plus nombreux que les autotrophes. Le rapport hétérotrophes/autotrophes est de 100 dans l’estuaire et de 10 dans la zone sub-littorale. Si les hétérotrophes sont plus importants en
terme d’effectifs, les études physiologiques montrent que l’activité nitrifiante des hétérotrophes est 10
4 fois plus
faible que celle des autotrophes. Tenant compte de ces différentes données, (densité des populations et activité
cellulaire), l’importance relative des deux types de nitrification autotrophe et hétérotrophe, est discutée.
Mots-clés : nitrification, littoral, estuaire, autotrophie, hétérotrophie.
ABSTRACT - This study concerns bacterial nitrification in a small estuary and its outlet. Both autotrophic and
heterotrophic nitrifiers were studied. Sediment and water samples were examined for the presence of nitrifiers
using an MPN microtechnique. Several isolates were examined in pure culture for specific nitrifying activity.
The numbers of both autotrophs and heterotrophs, whether benthic or pelagic, decreased the nearer one got the
sea-outlet and were much more abundant in the sediment than in the water ; heterotrophic nitrifiers were much
more abundant than autotrophic types. The ratio of heterotrophs to autotrophs was 100 :1 in the estuary but
only 10 : I in the sub-littoral zone. Although less numerous, laboratory experiment showed that the nitrifying
activity of the autotrophs was some x 10
4 greater than that of the heterotrophs : the significance of population
sizes and specific activities are discussed.
Key-words : nitrification, marine ecosystem, estuary, autotrophy, heterotrophy.
INTRODUCTION
La présence d’azote oxydé dans les sédiments estuariens et côtiers s’explique par des
apports terrigènes plus ou moins importants mais aussi par l’activité nitrifiante du
biotope (Billen, 1975 et 1976; Koike et Hattori, 1978). Dans cette étude nous nous
intéressons à deux écosystèmes littoraux situés sur les côtes nord-ouest françaises, à
l’entrée de la Manche (fig.I) : un site estuarien (étage intertidal) où l’eau atteint une
profondeur de 3 à 4 mètres à marée haute et dont le sédiment est constitué d’une vase
eutrophe où seuls les premiers mm sont oxydés, et un site marin appartenant à l’étage
infralittoral, qui est caractérisé par une profondeur d’eau de 15 à 20 mètres et par un sable
fin, oligotrophe et bien oxydé sur 5 à 10 cm. Ces deux biotopes sont caractérisés par les
teneurs en azote minéral suivantes : 240 µmoles de NH 4 et 840 µumoles de N-oxydé/litre
d’eau interstitielle dans le sédiment estuarien et 125 /umoles de NH4 et 205 µmoles de
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