A la recherche de procaryotes hyperthermophiles dans les sources chaudes du lac Tanganyika.


Le site Pemba n°11: l'aire de prélèvement principale


Ecoulement hydrothermal chaud au site de Pemba

 Cheminée en aragonite d'origine hydrothermale au cap Banza, profondeur ~6 mètres, température entre 66 et 103°C  

 

Bien que les sources hydrothermales du cap Banza soient de morphologie très différente et plus intéressantes d'un point de vue esthétiques (voir les belles cheminées dans la page "Cheminées" et comparer les deux sources à gauche), notre intérêt s'est porté sur le site plus profond de Pemba car il n'a pas été l'objet de prélèvements biologiques jusqu'à présent. La profondeur et la température des sources du site Pemba laissent penser qu'elles peuvent abriter des organismes procaryotes hyperthermophiles. L'instrument en titane que l'on peut voir sur la photo est une sonde que l'équipe des géologues utilise pour prélever les fluides chauds. Elle provient du "Nautile", le sous-marin de l'IFREMER qui plonge d'ordinaire dans les profondeurs océaniques.

 

Cheminée en aragonite au site Banza.

L'exploration du site 11 commence. On peut voir aisément l'écoulement d'eau chaude jaillir du fond sableux. Sa température a été mesurée à 93°C grâce a un thermomètre construit pour l'occasion par Jean-Jacques Bourrand avant notre départ. La profondeur du site est de 47 mètres, ce qui m'incite à commencer les prélèvements aussitôt que possible.

 

 Exploration du site Pemba n°11  

  

 

 


Prélèvements dans les sources chaudes.

Nous avons utilisé différentes méthodes pour effectuer les prélèvements: les fluides chauds sont collectés à l'aide d'une seringue équipée d'une canule souple renforcée par une pièce métallique.

 

 

 

Les sédiments sont récoltés dans une seringue coupée à son extrémité. Une fois la seringue remplie, elle est rebouchée avec des bouchons en caoutchouc.

  Prélèvement de fluides chauds à l'aide une canule souple reliée à une seringue  

 Les sédiments chauds sont collectés avec une seringue équipée de bouchons en caoutchouc. Ca brûle !  

  

 

 Une autre séquence de prélèvements.
Malgré mes gants, les doigts s'échauffent rapidement
et les manipulations doivent se faire très vite.
 

La température de l'eau s'échappant des sédiments a été mesurée à 93°C, ce qui rend le travail délicat pour ne pas se brûler les doigts dans ce liquide proche de l'ébullition.

  

  

  

 


Travail d'équipe.

 

Denise a été mon assistante durant toutes les plongées et le travail de prélèvement. Sans son aide, je n'aurais pas pu effectuer mon travail car on ne peut rester qu'un temps très limité à 50 mètres de profondeur. Elle m'a aidé à manipuler les flacons de prélèvement, pour me laisser me concentrer sur le travail lui-même.

 

 Denise m'assiste pendant que j'effectue les prélèvements. Nous échangeons les seringues rapidement de façon à accélérer le travail.  

  

 

 Prélèvement de fluides chauds.  

Dès qu'une seringue est remplie de fluides ou de sédiments, je la donne à Denise qui m'en tend une vide pour un nouveau prélèvement.

 

  

 

Avant de commencer véritablement le travail, tous nos gestes ont été répétés de nombreuses fois à une profondeur de 4-5 mètres, car le travail à grande profondeur sous l'eau nécessite beaucoup plus d'efforts et de concentration que normalement.

 Echange de seringue entre Denise et moi.  

  

 

 Il est temps de remonter à la surface. Denise me demande de remonter, mais je ne veux pas!  

Notre séjour à 50 mètres de profondeur est strictement limité en raison des nombreux paliers de décompression que nous devons respecter avant de pouvoir rejoindre la surface. Denise m'indique qu'il est temps de remonter, mais je suis tellement concentrée que je ne réalise pas immédiatement qu'il faut arrêter le travail. Denise me rappelle à l'ordre fermement, et nous remontons enfin vers la surface, laissant derrière nous la balise n° 11 du site.

  

 


Retour au camp.

 

De retour à terre, mon travail n'est pas terminé pour autant. Les échantillons doivent être conditionnés très rapidement pour leur assurer la meilleure conservation possible. Comme nous sommes intéressés par l'isolement de d'organismes hyperthermophiles qui sont pour la plupart anaérobies, je dois m'assurer que les flacons resterons dans un état réduit jusqu'à leur arrivée en France.

 

Je dois soigneusement marquer les échantillons récupérés: la moitié sont réduits par addition de sulfite de sodium et de résazurine, un indicateur de redox coloré, qui est rose en présence d'oxygène, et devient incolore en conditions anaérobies.

Je déballe mes précieux échantillons, assise sur le sable à coté de ma tente.  

 Sony me donne un coup de main pendant que je marque et conditionne mes échantillons.  

  

 

 Ici je m'apprête à injecter du sulfite de sodium et de la resazurine dans les échantillons  

 

Les liquides collectés dans les seringues sont injectés dans des bouteilles stériles pressurisées avec de l'azote. La moitié des bouteilles sont alors réduites pour permettre l'isolement d'hyperthermophiles anaérobies.

  

 


Et maintenant ?





Retour en France: la mission est accomplie. Elle s'est achevé le 6 mars 1996, et je suis rentrée à Orsay, laissant derrière moi le Zaïre. Peu après mon départ, le Zaïre traversa un douloureux et tragique bouleversement qui aboutit à la naissance du nouveau Congo Démocratique. Bien des gens du Zaïre ou du Burundi que j'ai rencontré à l'occasion de cette mission devinrent des amis, mais aujourd'hui leur situation est probablement très difficile, et certains d'entre eux ont peut-être même disparu.


Qu'est-il advenu de mes échantillons ?

Mes échantillons sont revenus en France quelques jours après moi, mais leur destination finale était le laboratoire du Dr. Daniel Prieur à la Station Biologique de Roscoff. Là, ils ont été conditionnés de façon à leur assurer une bonne conservation à long terme, et il s'est écoulé encore quelques semaines avant que le travail d'isolement de microorganismes ne commence véritablement. Grâce à Jean Louis Birrien et à ces étudiants, nous avons maintenant les premiers résultats du travail d'isolement.


 De nouvelles espèces de Thermus isolées dans le lac Tanganyika.  

Nouvelles espèces thermophiles isolées dans les sources chaudes du lac Tanganyika.

Une première série d'expériences à été effectuée au laboratoire de Roscoff, avec pour but l'isolement d'organismes thermophiles aérobies vivant en faible salinité. De nouvelles espèces encore partiellement caractérisées ont été isolées sur milieu solide, puis enrichies par croissance en milieu liquide. Plusieurs espèces de Thermus et Bacillus thermophiles (~65-80°C) ont ainsi été isolées. Leur aspect au microscope optique montre qu'il s'agit d'agrégats de cellules de type vésiculaire (partie supérieure de la micrographie) et de type "rotund bodies" (partie inférieure).



 

Gérôme notre cuisinier parmi    le matériel de prélèvement