Cours 2 Flashcards
Quel est le rôle des micro-organismes dans les cycles biogéochimiques ? Quels éléments sont affectés?
Les micro-organismes sont essentiels au recyclage de nombreux éléments dans l’environnement, notamment le carbone, le méthane, l’azote, le soufre et le fer. Ils participent à des processus clés tels que la fixation de l’azote, la dénitrification, la méthanogenèse et la réduction du sulfate. Ces cycles biogéochimiques sont essentiels pour maintenir l’équilibre des écosystèmes et soutenir la vie sur Terre.
Comment l’industrialisation et l’utilisation de combustibles fossiles affectent-elles le cycle du carbone ?
L’industrialisation et l’utilisation de combustibles fossiles ont entraîné une augmentation significative des émissions de CO2 dans l’atmosphère. Cette augmentation du CO2 atmosphérique a un impact sur le cycle du carbone, notamment en favorisant la croissance des plantes et la fixation du carbone dans le sol. Cependant, à long terme, cela peut entraîner un appauvrissement du sol.
Quels types de micro-organismes sont favorisés dans le contexte du réchauffement climatique ?
L’augmentation du CO2 atmosphérique favorise les micro-organismes autotrophes, qui utilisent le carbone inorganique pour leur croissance. Les hétérotrophes, quant à eux, utilisent le carbone réduit fourni par d’autres organismes et pourraient être moins avantagés dans un environnement riche en CO2.
Quel est l’impact de l’utilisation d’engrais terrestres sur l’environnement ?
L’utilisation excessive d’engrais terrestres peut entraîner l’eutrophisation des écosystèmes aquatiques. Les engrais riches en azote et en phosphore peuvent s’écouler dans les rivières et les lacs, provoquant une prolifération d’algues. La décomposition de ces algues consomme l’oxygène dissous dans l’eau, créant des zones anoxiques où la vie aquatique ne peut pas survivre. Un exemple de ce phénomène est la zone anoxique du Golfe du Mexique.
Comment le changement climatique affecte-t-il les microbes ?
Les effets du changement climatique sur les microbes sont complexes et difficiles à prédire. À court terme, il peut y avoir des changements dans l’abondance et l’activité de certains micro-organismes. À long terme, il pourrait y avoir des changements dans la composition et la diversité des communautés microbiennes. Ces changements pourraient avoir des conséquences importantes sur le fonctionnement des écosystèmes et les cycles biogéochimiques.
Décrivez le cycle du fer et le rôle des micro-organismes dans ce cycle.
Le cycle du fer implique des transformations entre les formes ferreuses (Fe2+) et ferriques (Fe3+). Les bactéries ferro-oxydantes oxydent le Fe2+ en Fe3+, tandis que les micro-organismes à réduction dissimilatrice de métaux réduisent le Fe3+ en Fe2+. Ces processus influencent la solubilité du fer et sa disponibilité pour les autres organismes.
Décrivez le cycle du soufre et le rôle des micro-organismes dans ce cycle.
Le cycle du soufre implique des transformations entre le soufre élémentaire (S), le sulfure d’hydrogène (H2S), le sulfate (SO42-) et d’autres composés soufrés. Des micro-organismes tels que Chromatium vinosum, Thiobacillus denitrificans et Pseudomonas stutzeri participent à différentes étapes du cycle du soufre, notamment l’oxydation et la réduction du soufre. Ces processus influencent la disponibilité du soufre pour les plantes et les autres organismes, ainsi que la formation de minéraux soufrés.
Quels sont les principaux types de bactéries telluriques ?
Les bactéries telluriques comprennent les protéobactéries, les actinobactéries et les acidobactéries. Au sein des protéobactéries, les alphaprotéobactéries et les betaprotéobactéries sont majoritaires dans le sol. Les actinobactéries, telles que Streptomyces sp., sont connues pour produire des composés volatils (géosmines) qui donnent au sol son odeur caractéristique. Les acidobactéries sont souvent acidophiles et peu cultivables.
Quels facteurs influencent la diversité microbienne du sol ?
Plusieurs facteurs, tels que la température moyenne annuelle (MAT), la latitude, l’évapotranspiration potentielle (PET) et le pH du sol, ont été étudiés pour leur influence sur la diversité microbienne. Cependant, une étude basée sur la RFPL a montré que seul le pH influence significativement la diversité microbienne du sol.
Où peut-on trouver des bactéries telluriques et jusqu’à quelle profondeur ?
Les bactéries telluriques sont présentes dans une variété de sols, des zones macroscopiques aux zones microscopiques. Elles peuvent être trouvées à des profondeurs considérables, même jusqu’à 3 km sous la surface. L’origine de ces bactéries souterraines est encore débattue, mais elles pourraient provenir de sédiments anciens ou de la surface par infiltration d’eau.
Donnez un exemple de bactérie souterraine et décrivez ses caractéristiques.
Un exemple de bactérie souterraine est Candidatus Desulforudis audaxviator, trouvée à une profondeur de 2,8 km. Cette bactérie est thermophile, mobile, sporulante, sulfato-réductrice et chimioautotrophe. Elle représente un exemple d’écosystème autosuffisant où un seul génome code pour toutes les fonctions biologiques nécessaires à la survie.
Quels sont les rôles bénéfiques des bactéries telluriques ?
Les bactéries telluriques jouent un rôle important dans l’induction de la croissance des plantes, la dépollution des sols et la lutte contre les pathogènes.
Comment les micro-organismes nodulaires contribuent-ils à la croissance des plantes ? Quel échange de ressource est fait?
Les micro-organismes nodulaires, tels que les bactéries de l’ordre des Rhizobiales, forment des nodules sur les racines de nombreuses plantes. Dans ces nodules, une relation symbiotique s’établit entre la plante et les bactéries. La plante fournit des substances carbonées aux bactéries, tandis que les bactéries fixent l’azote atmosphérique et le convertissent en une forme utilisable par la plante. Cette symbiose est essentielle pour la croissance des plantes, en particulier dans les sols pauvres en azote.
Quels sont les mécanismes de phytostimulation utilisés par les micro-organismes libres ?
Les micro-organismes libres, tels que Azotobacter, Azospirillum, Pseudomonas, Bacillus et Paenibacillus, vivent dans le sol ou dans la rhizosphère (la zone autour des racines).
Ils peuvent améliorer la nutrition des plantes en azote par diazotrophie (production nitogénase),
en phosphore par solubilisation du phosphore minéral pour créé phosphore organique (utilisé par plantes et bactéries)
et en fer par transformation du Fe3+ en Fe2+.
Ils peuvent stimuler la croissance racinaire en atténuant la voie hormonale de l’éthylène et en produisant des phytohormones.
Certains micro-organismes émettent des composés organiques volatils (COVs) qui peuvent avoir des effets positifs sur la croissance des plantes.
Comment les bactéries dépolluantes contribuent-elles à la dépollution des sols ?
Les bactéries dépolluantes utilisent leurs enzymes pour dégrader les polluants en molécules moins nocives. Le choix de la souche bactérienne est crucial, car une souche inappropriée peut produire des métabolites encore plus toxiques. Ces bactéries sont utilisées dans les biofiltres pour traiter les eaux usées et l’air pollué. Elles peuvent dégrader une variété de polluants, tels que les nitrates, les phosphates, les pesticides, les hydrocarbures et les métaux lourds.
