Rôle du fer dans le contrôle de la fixation d'azote atmosphérique dans l'océan Pacifique tropical sud-ouest

Ce travail de thèse porte sur les interactions entre les diazotrophes et le Fe dans l’océan Pacifique tropical Sud-ouest (WTSP), un hot spot de fixation de N2. Les objectifs étaient 1) d’identifier les principaux facteurs environnementaux qui structurent l’activité et la distribution biogéographique des diazotrophes, 2) de quantifier in situ leur demande en Fe et de la comparer avec celle au reste de la communauté microbienne, 3) d’évaluer la biodisponibilité du Fe complexé à des substances polymériques extracellulaires (EPS) produites par une diazotrophe (Crocosphaera). Il a été mis en évidence que les taux de fixation de N2 mesurés lors de la mission TONGA sont élevés, particulièrement au niveau de l’arc volcanique des Tonga, et que le Fe est le paramètre principal qui structure l’activité des diazotrophes entre le gyre Pacifique Sud et le WTSP. Par une nouvelle approche ‘group specific’ combinant de mesures in situ d’assimilation du 55Fe et sur le tri cellulaire par cytométrie en flux, nous avons montré que la contribution des diazotrophes à l'assimilation biologique totale du Fe est significative (~30%), bien que ces organismes soient minoritaires, mais inférieure à celle du picoplancton (53 %, fraction 0.2-2μm). Les taux d’assimilation du Fe et les quotas qui en résultent sont plus élevés pour Trichodesmium que pour Crocosphaera, ce qui se traduit par une distribution biogéographique distincte de ces deux phylotypes dans le WTSP. Enfin, nous montrons que les EPS produits par Crocosphaera sont des ligands faibles du Fe, hautement biodisponible. Produit en grandes quantités, ils pourraient contribuer au succès écologique de Crocosphaera dans les eaux pauvres en Fe. This thesis work focuses on the interactions between diazotrophs and Fe in the Western Tropical South Pacific ocean (WTSP), a hot spot of N2 fixation. The objectives were 1) to identify the main environmental factors that structure the activity and biogeographic distribution of diazotrophs, 2) to quantify in situ their demand for Fe and to compare it with that of the rest of the microbial community, 3) to evaluate the bioavailability of Fe complexed to extracellular polymeric substances (EPS) produced by a diazotroph (Crocosphaera). It has been shown that the N2 fixation rates measured during the TONGA mission are high, especially at the Tonga volcanic arc, and that Fe is the main parameter that structures the activity of diazotrophs between the South Pacific gyre and the WTSP. Using a new 'g