Impact de la radioactivité naturelle sur les communautés microbiennes de sources minérales en Auvergne (Massif Central, France)

5ecolloque des Zones Ateliers – CNRS 

2000-2020, 20 ans de recherche du Réseau des Zones Ateliers

SESSION 3 : Qualité des eaux et actions anthropiques

Impact de la radioactivité naturelle sur les communautés microbiennes de sources minérales en Auvergne (Massif Central,France) (ZA Territoires Uranifères)

Guillaume Holub ∗†1,2, Claire Sergeant‡ 1,2, Marie-HélèneVesvres 1,2, Clarisse Mallet 2,3, Lory-Anne Baker 2,4,5, Sofia Kolovi 2,6, AudeBeauger 2,4, David Biron 5,2, Patrick Chardon 6,2, Lydia Maigne 6,2, DidierMiallier 6,2, Hervé Michel 2,7, Gilles Montavon 8,2,Vincent Breton 6,2

1  Centre d’ÉtudesNucléaires de Bordeaux Gradignan – Institut National de Physique Nucléaire et de Physique  desParticules  du CNRS,  Centre National de la Recherche Scientifique: UMR5797,  Université de Bordeaux (Bordeaux,  France) – France

2  LTSER  "Zone Atelier TerritoiresUranifères" –  CNRS INEE –  France

3  Microorganismes :Génome et Environnement  - Clermont  Auvergne (LMGE) –  Université Clermont Auvergne : UMR6023,  Centre National de la Recherche Scientifique: UMR6023 –  Campus des Cézeaux / 24,avenue des Landais BP 80026 / 63170 Aubière, France

4  GEOLAB  – Université Clermont Auvergne,  CNRS –  France

5  LaboratoireMicroorganismes : Génome et Environnement - Clermont  Auvergne –  Université Clermont  Auvergne : UMR6023,  Centre National de la Recherche Scientifique: UMR6023 –  France

6  Laboratoire dePhysique  de Clermont  – Institut National de Physique Nucléaire et de Physique  des Particules  du CNRS, Université Clermont  Auvergne : UMR6533,  Centre National de la Recherche Scientifique: UMR6533 –  France

7  Institut de Chimiede Nice –  CNRS Université de Nice –  France

8  Subatech  – Université de Nantes, Institut National de Physique  Nucléaire et de Physique  des Particules  du CNRS – France

Résumé

Les microorganismes sont les premiers êtres vivants à être apparussur Terre, et peuplent de nombreux habitatsdont les plus extrêmes.  Parmi ces environnements,  certains sont caractérisés par des niveaux de radiations naturellement  élevés où des microorganismes se sont développés durant des milliersd’années en adoptant diverses stratégies pour répondre aux contraintes in- duites par ces rayonnements ionisants [1]. Les sources minéralesnaturellement radioactives sontdonc des écosystèmes  où les rayonnements ionisants pourraient constituer un driver abiotiqueayant un impact sur la diversité et la structuredes communautésmicrobiennes.

La collaboration TIRAMISU,  au sein de la Zone Atelier Territoires Uranifères (ZATU), étudie différentes sources radioactives dans le Massif Central afin de caractériser la biodiversité ainsi que les adaptations développées par ces microorganismes dans ces milieuxdéfinis par une radioactiv- ité naturelle, ancienne et chronique. Le MassifCentral est une régionconstituée de formations géologiques riches en uranium(massif granitique), bien connu pour ses sources minéralesna- turellement radioactives. Parmi les différentes communautés étudiées,il a été observé que les di- atoméespeuvent subir une déformation [2] en raison de la radioactivité présente dans ces sources. Cependant, aucun travail à ce jour n’a  porté sur les communautésbactériennes,  archéennes et fongiques de ces sites,justifiant une étude approfondie. Grâce à une approche multidisciplinaire (étude des communautésmicrobiennes, analyses physico-chimiqueset radiologiques ainsique simulations),  seront caractérisés l’impact et les mécanismes de toxicité des radionucléides, dontl’uranium, sur les microorganismes de ce site.

Dans le cadre de cette étude,des échantillons d’eau provenant de 6 sources minérales naturelle-ment radioactives de concentrationsen radioéléments variables (< 3.71 ppb U) dans leMassif Central ont été prélevés en triplicat.   Une mise en culture sur milieu non sélectif (TSB) aété réalisée afin d’obtenir une large gamme de bactéries présentes dans les échantillons.  Unecollec- tion d’isolats bactériens cultivables aérobiesa ainsi été constituée et identifiée par séquençage de Sanger du gène de l’ARN 16S de chaque isolat. Les isolatsde nouvelles espèces ainsi que ceux apparentés à des souches radiotolérantes connues seront sélectionnés pour de futures expériencesgénétiques et métaboliques afin de comprendre leur rôle dans l’écodynamique de l’uranium danscet environnement.   Ces résultats permettront  de mieux comprendre l’évolution  et la fonction- nalitéde ces communautés microbiennes dans ces sourcesminérales naturellement radioactives ainsi que leurs interactions avec les radioéléments présents dans ces sources.

:Shuryak, Igor. "Review of Microbial Resistance to Chronic Ionizing RadiationExposure under

Environmental Conditions ".  Journal  of Environmental Radioactivity196 (janvier 2019):  50-63

:  Millan, Fanny,  Cheilla Izere, Vincent  Breton,  Olivier Voldoire,  David  G.  Biron,  Carlos E. Wetzel,  DidierMiallier, Elisabeth Allain,Luc Ector, et Aude Beauger.  "The Effect of NaturalRadioactivity on Diatom Communities in Mineral Springs".  BotanyLetters 167, no 1 (2 janvier

2020):  95-113

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