Exploration par des approches biologiques couplées de la diversité fonctionnelle et de l’activité des communautés microbiennes liées au cycle du mercure dans le lac Léman (MERCUROMIX)

Le mercure (symbole chimique Hg) est considéré comme un polluant prioritaire, y compris en Europe, principalement en raison de la toxicité de sa forme organique, le méthylmercure (MeHg), et de sa propension à se bioamplifier; c’est-à-dire à augmenter sa concentration dans les tissus des organismes au fur et à mesure qu’il remonte la chaîne alimentaire. La méthylation du mercure, soit la transformation du mercure divalent Hg(II) en MeHg, se produit dans des conditions anoxiques et dépend essentiellement de l’activité de micro-organismes caractérisés par des gènes spécifiques – le groupe de gènes hgcAB.

En outre, la méthylation du Hg(II) dépend de la biodisponibilité du Hg(II), de l’abondance des accepteurs d’électrons, de l’abondance et de la nature de la matière organique ainsi que de l’activité et de la structure de la communauté microbienne. Il est donc essentiel de comprendre l’ensemble des processus métaboliques qui peuvent affecter directement ou indirectement la méthylation du mercure.

Ce projet vise donc à déterminer et à comparer la méthylation du Hg(II), la biodiversité et l’activité microbienne impliquées dans la méthylation dans des conditions physico-chimiques contrastées dans le lac Léman. Nous cherchons à dépasser certaines des limites actuelles de prévision des concentrations de MeHg dans l’environnement. Ce projet veut démontrer l’intérêt de coupler l’analyse biologique à haut débit (métagénomique et métaprotéomique, c’est-à-dire l’analyse globale des gènes et des protéines) avec une caractérisation physico-chimique du milieu.

Une meilleure connaissance de la relation entre l’activité des communautés microbiennes, les conditions physico-chimiques, la production de MeHg et la déméthylation est nécessaire pour prédire la variabilité des concentrations de MeHg dans différents environnements afin de mieux protéger l’environnement et la santé humaine.

Dr. Jean-Luc Boizeau

Limnology and environmental geology,
Université de Genève

Dr. Claudia Cosio

Environmental biogeochemistry and ecotoxicology,
Université de Genève