Etude de la boucle microbienne en milieu lacustre

Habilitation à Diriger des Recherches Université de Savoie Dossier d inscription Etude de la boucle microbienne en milieu lacustre Stéphan JACQUET Equipe de Microbiologie Aquatique / UMR CARRTEL INRA Station d Hydrobiologie Lacustre 75, avenue de Corzent BP 511 74203 Thonon cx, France

I. PRESENTATION GENERALE La Station d'hydrobiologie Lacustre INRA de Thonon-les-Bains travaille depuis plusieurs décennies sur l'écologie des lacs subalpins. Les thèmes de recherche ont été d'abord focalisés sur les conséquences de l'eutrophisation sur l'écosystème lacustre. Au début des années 1980, la thématique a été élargie aux transferts dans les bassins versants et une équipe spécialisée en ichtyologie et dynamique des populations de poissons exploités a été créée. Depuis le 1 er janvier 1999, la station a été érigée en Unité Mixte de Recherche (UMR CARRTEL) par association avec un laboratoire de microbiologie de l'université de Savoie (Chambéry) puis lors du renouvellement de 2003, d un laboratoire des Sciences du Sol. Je suis chercheur en poste depuis 2001 dans l équipe de Microbiologie Aquatique. Les grands lacs sont caractérisés par une taille et une profondeur de leurs eaux qui leur confèrent certaines propriétés physiques cruciales pour la dynamique générale du système. L espace disponible permet une grande hétérogénéité des habitats, des masses d eau, une stratification thermique, un renouvellement total ou partiel des eaux de fond, les échanges avec les sédiments, etc. Un grand espace n est pas synonyme pour autant d allongement des chaînes trophiques, l hétérogénéité de l habitat ne se traduisant pas forcément par une plus grande diversité. Le statut trophique intervient de manière prépondérante dans le fonctionnement écologique des grands lacs. Aujourd hui, l impact anthropique local (pollution) et plus global (réchauffement des eaux, accroissement du rayonnement ultraviolet) vient accroître la complexité de la machine lacustre en perturbant potentiellement les relations entre biodiversité, fonctionnement et dynamique des écosystèmes lacustres (production, flux, résistance, résilience). En région Rhône-Alpes, les lacs Léman, d Annecy et du Bourget sont 3 lacs péri-alpins profonds qui constituent les plus grandes réserves naturelles d eau douce en France. Ils fournissent des contextes exemplaires caractérisés, à la fois par un retour plus ou moins rapide et complet à l état oligotrophe résultant de progrès dans la gestion environnementale du phosphore, et par l intensification des perturbations directes et indirectes liées à l anthropisation des milieux (typiquement l urbanisation du bassin versant et le réchauffement climatique). Ils connaissent néanmoins au jour d aujourd hui des situations contrastées, rendant l analyse comparative pertinente. Le lac Léman fait l'objet d'un suivi continu et international qui s'est structuré progressivement depuis 1957 en intégrant toutes les évolutions liées à la demande. Au fil des années, les paramètres collectés/étudiés/analysés se sont diversifiés et les points de mesure se sont à la fois déployés, dans le bassin versant et concentrés, dans le lac. Le suivi est réalisé pour une large part par la Station INRA d'hydrobiologie Lacustre de Thonon-les-Bains, au bénéfice et sous l égide de la Commission Internationale pour la Protection des Eaux du Léman. Bien que le lac d Annecy ait bénéficié dès les années 70 d une protection contre l eutrophisation, les collectivités locales restent attentives en assurant un suivi scientifique des principaux paramètres physico-chimiques et de la dynamique du compartiment planctonique (phyto- et zooplancton) en collaboration avec la Station INRA. Les données disponibles sur le lac d'annecy ont débuté en 1967. De 1977 à 1986, la série a été interrompue. Depuis 1987, les données sont semblables à celles qui sont collectées sur le Léman. Le suivi de la qualité des eaux du lac du Bourget est réalisé par la Cellule Technique de l Aquarium du Lac du Bourget depuis 1980. A l exception des deux années 1996-1997 pour lesquelles un suivi lourd a été réalisé et a donné lieu à un rapport spécifique, le suivi de l état de «santé» du lac du Bourget n a été que très sommaire. Depuis 1999, la Station INRA participe à cette évaluation et porte une attention plus particulière à la prolifération d une cyanobactérie filamenteuse toxique Planktothrix rubescens. Un des points communs aux études portant sur l écologie de ces écosystèmes est l extrême pauvreté voire l absence de données relatives à la boucle microbienne (voir plus bas). 2

Si l eutrophisation des lacs a été largement décrite, les conséquences du processus de réoligotrophisation reste encore largement ouvertes au débat. Les programmes de suivis et les efforts entrepris dans les années 70-80 pour améliorer l état trophique des plans d eaux européens permettent d avoir aujourd hui des chroniques conséquentes. En outre, beaucoup de ces lacs ont atteint des états suffisamment avancés ou des taux d apport en phosphore suffisamment bas, pour motiver des approches comparatives et dégager des schémas types de réoligotrophisation. Pour certains lacs, les mesures de sauvegarde ont été drastiques et prises avant que la situation ne soit critique, si bien que les résultats ont été à la hauteur de l attente. C est le cas du lac d Annecy, soustrait à l essentiel de sa charge externe en phosphore par un collecteur périphérique construit dans les années 60. Mais plus généralement, les mesures de diète phosphorée ont été soit tardives mais relativement drastiques (collecteur du lac du Bourget qui exporte les flux hors du bassin du lac et donc réduit considérablement et brutalement la charge externe), soit progressives et limitées (lac Léman et ses stations d épuration se déversant dans le lac ou ses affluents). Il est déjà bien établi que le processus de réoligotrophisation est lent et qu il ne consiste pas à un simple retour à l état initial. Récemment, une étude comparée dans le cadre d un atelier de travail sur la réoligotrophisation a permis de dégager un schéma type. En ce qui concerne les concentrations en phosphore total, un nouvel état d équilibre est généralement atteint au bout de 10 à 15 ans. La restructuration des communautés phytoplanctoniques se caractérise par la disparition des cyanobactéries et la réapparition de taxons indicateurs de milieux oligo-mésotrophes, la baisse des concentrations en phosphore et l augmentation du broutage par le zooplancton entrent en synergie pour contrôler la production phytoplanctonique et l augmentation de la transparence permet l extension des herbiers de macrophytes. Les modifications survenant dans la communauté piscicole se caractérisent par un accroissement des salmonidés, corégonidés et poissons piscivores tel le brochet, alors favorisé par le redéveloppement des herbiers. Toutefois, gestionnaires comme scientifiques, s interrogent, à juste titre, sur les risques de baisse à long terme de la productivité piscicole, conséquence de la réduction de la charge en phosphore. Les diverses recherches menées sur les séries chronologiques des lacs européens ont permis de mesurer une augmentation des températures de l eau et des fluctuations inter-annuelles corrélées à des phénomènes météorologiques de grande échelle comme l Oscillation Nord Atlantique. Ces forçages macroscopiques ont de fortes conséquences sur la dynamique des écosystèmes et semblent favoriser le développement d espèces nuisibles et retardent la réponse à la baisse du phosphore. Les impacts des changements climatiques enregistrés sur le Léman ont également été constatés sur le lac du Bourget comme par exemple le démarrage précoce de la pousse phytoplanctonique et zooplanctonique de l ordre de 2 à 4 semaines. Sur le lac Léman, il a été constaté une influence sur les dates de pontes de certaines espèces et notamment une reproduction retardée d espèces de poissons comme le corégone. Les larves et juvéniles profitent alors de conditions de nourrissage meilleures qu auparavant. Cette dynamique aujourd hui favorisée, pourrait néanmoins changer du tout au tout avec le retour à l oligotrophie sensé diminuer la production à tous les niveaux. Jusqu à très récemment, les travaux sur le plancton dans les grands lacs sub-alpins étaient essentiellement centrés sur les organismes autotrophes «de grande taille» et «négligeaient» les autres communautés microbiennes présentes et notamment les organismes impliqués dans la «boucle microbienne» (communautés virales, bactériennes, pico et nanophytoplanctoniques et protozoaires). Leur rôle est pourtant significatif dans la minéralisation et la production de la matière organique à la base des chaînes trophiques. Face à la restauration des grands lacs alpins, et dans le contexte du réchauffement global de leurs eaux, nous pouvons nous attendre à ce que les communautés pico- et nanophytoplanctoniques contribuent de plus en plus significativement à la biomasse et à la production primaire phytoplanctonique et que la boucle microbienne intervienne de manière prépondérante dans le fonctionnement de ces écosystèmes. C est la thématique dont je suis responsable au sein de mon équipe de recherche et pour la quelle j ai mis en place de nouvelles problématiques de recherche. Il s agit surtout de : 3

- La dynamique et la diversité des communautés microbiennes en réponse aux contraintes environnementales de nature physique, chimique et/ou biologique ; - La prédation et le parasitisme de ces communautés microbiennes. In fine, l étude de la boucle microbienne, au niveau structural et fonctionnel devrait nous permettre de mieux comprendre les flux de matière et d énergie entre les compartiments biologiques à la base du réseau trophique pélagique et leur répercussion potentielle sur les niveaux trophiques supérieurs.! Ayant montré une démarche originale dans un domaine scientifique précis pendant i) ma thèse (avec pour exemple la fabrication d appareils de prélèvement automatiques pour travailler sur la dynamique des populations picoplanctoniques marines à très haute fréquence), ii) mon post-doctorat (avec pour exemple l obtention d un financement européen individuel Marie Curie pour aller travailler sur une thématique encore jeune et prometteuse, l écologie des virus, dans l une des toutes meilleures équipes européennes) et iii) depuis mon recrutement à l INRA (avec pour exemple la mise en place de nouvelles thématiques de recherche au sein de mon équipe d accueil),! ayant démontré une stratégie autonome de recherche scientifique et la capacité à encadrer ou co-encadrer de jeunes chercheurs de second (maîtrise et master) et troisième cycle (DEA et thèse), je postule au diplôme d HDR de l Université de Savoie afin de voir reconnaître ces compétences et voir mon autonomie grandir vis-à-vis de l encadrement des futurs jeunes thésards. A cela s ajoute la volonté d accroître la quantité de scientifiques habilités à diriger des recherches au sein de notre école doctorale puisque cette quantité détermine le nombre d allocation que peut recevoir l école doctorale. Cette volonté est d autant plus critique que Jean-François Humbert (seul HDR et DR de l équipe) quittera l équipe en 2005. Comme demandé pour la constitution de ce dossier, le présent document fera référence aux travaux publiés accompagnés d une synthèse permettant de faire apparaître mon expérience dans l animation de la recherche (incluant les activités de recherche, l obtention de contrats de recherche, la direction d étudiants, les projets de recherche futur). J espère à travers ce dossier démontrer ma capacité à concevoir, diriger, animer et coordonner des activités de recherche et de valorisation au sein de mon équipe de recherche, de l UMR CARRTEL et au-delà. Si tel était le cas, le dossier de candidature qui suivra fera beaucoup plus état des travaux de recherche, des principaux résultats trouvés et des perspectives à court, moyen et plus long terme. Bien qu il s agisse d un rapport individuel, il n est pas question de dissocier les membres de mon équipe des recherches et perspectives détaillées ci-dessous. Sans cette équipe, peu de choses auraient été, sont et seront possibles. Ce document me donne une nouvelle occasion de les remercier très chaleureusement. La liste de ces personnes est donnée ci-dessous. Nom Prénom Statut Titulaire d une HDR FONTVIEILLE HUMBERT DOMAIZON LEBOULANGER DRUART LEBERRE BOSSE PERNEY MENTHON CHANDEVAULT DORIGO PERSONNIC DUHAMEL Dominique Jean-François Isabelle Christophe Jean-Claude Brigitte Jean-Pierre Pascal Eliane Raymonde Ursula Sébastien Solange PR1 DR2 MC CR1 IE AI TR TR TR CDD Thèse Thèse DEA + + - - - - - - - - - - - 4

Ce dossier d inscription comprend :! un curriculum vitae détaillé ;! l imprimé d autorisation d inscription dûment rempli ;! une synthèse des activités d enseignement et d encadrement d étudiants ;! une synthèse des activités de recherche et de leur valorisation ; une synthèse des responsabilités et activités d animations ;! un résumé des éléments permettant d apprécier le rayonnement international ;! une liste des publications de rang A et des autres travaux ;! les noms, titres et fonctions des personnes pouvant émettre un avis sur cette candidature (ext. et int. à l Université de Savoie). Schéma résumant les grands compartiments et grandes voies de transfert au sein du réseau trophique pélagique lacustre 5

II. CURRICULUM VITAE Etat civil Jacquet Stéphan Né le 18 juillet 1971 à Cannes (Alpes Maritimes) Nationalité française Service national effectué sous les drapeaux (sous officier dans les communications) Permis voiture, moto (125cc), bateau (B) 33 ans, marié, 1 enfant http://jacquet.stephan.free.fr Diplômes et titres! Chargé de recherche de 2 ème classe (dernier échelon) à l INRA! Docteur de l Université de Paris 6 en Océanologie Biologique et Environnement Marin! Instructeur de plongée (Moniteur fédéral, Scaphandrier, chef de plongée scientifique du CNRS) Fonctions actuelles! Chercheur à la Station INRA d Hydrobiologie Lacustre de Thonon-les-Bains (UMR 42 CARRTEL, Equipe de Microbiologie Aquatique, jacquet@thonon.inra.fr) Thème de recherche: Dynamique et diversité des populations microbiennes lacustres Responsable du volet portant sur la boucle microbienne (virus, bactéries, picophytoplancton)! Membre suppléant de Jean-François HUMBERT au conseil scientifique 2002-2006 du département Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques de l INRA! Responsable scientifique des campagnes de prélèvement sur le lac du Bourget! Créateur et animateur des séminaires de la SHL Formations antérieures 2000-2001 Post-doctorat à l'université de Bergen (Norvège) : Ecologie des virus de microalgues 1996-2000 Thèse de l Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) : Dynamique des populations picoplanctoniques marines D.E.A. d'océanologie Biologique (Paris 6) 1993-1995 Service militaire national, Habilitation secret défense A.E.A. d'océanologie Biologique Soigneur-dresseur de mammifères marins (Marineland d Antibes) 1992-1993 Maîtrise de Biologie des Populations de l Université Pierre et Marie Curie 1991-1992 Licence de Biologie des Organismes de l Université Pierre et Marie Curie 1989-1991 D.E.U.G. de Biologie de l Université de Nice Sophia-Antipolis 1988-1989 Baccalauréat série D (Maths, Physique, Biologie); Lycée Carnot (Cannes) Missions scientifiques! Campagne DYLACHEM, lac du Bourget, juin 2004. Responsable! Campagnes d expériences in situ sur le lac du Bourget, 2003. Responsable! Campagnes de surveillance du lac du Bourget, France (> jan 2002). Co-responsable JF Humbert! Atelier de travail européen, juin 2001, Raunefjord, Norvège! Campagne en mer, mai 2001, eaux côtières norvégiennes! Atelier de travail européen, juin 2000, Raunefjord, Norvège! Atelier de travail européen dans le cadre du programme PROMOLEC, mai 1999, Roscoff, France! Atelier de travail européen dans le cadre du programme MEDEA, juin 1998, Holbaek, Danemark! Chef de plongée, mission de récolte d invertébrés marins, avril 1998, Polynésie française! Campagne en mer Almofront-2, programme FRONTAL (JGOFS), décembre 1996 - Janvier 1997, Mer d Alboran, mer méditerranée! Atelier de travail européen dans le cadre du programme MEDEA, juillet 1996, Villefranche-surmer, France 6

Financements d étude et Prix scientifiques! Candidat classé au prix Claude Paoletti (en 2002 et 2003). Non obtenu néanmoins!! Prix Jeune Chercheur 2001 de la Région Bretagne (décembre 2001)! Bourse Européenne individuelle Marie Curie (mars 2000-septembre 2001) pour la réalisation d un stage post-doctoral en Norvège! Bourse de transition entre la thèse et le post-doctorat (novembre 1999 à février 2000) attribuée par l Académie des Sciences (Société de Secours des Amis des Sciences)! Bourse de thèse nationale (1996-1999) attribuée par le Ministère de l Education de la Recherche Scientifique! Financement par le Ministère des Affaires Etrangères pour participer au 2000 Ocean Sciences Meeting, San Antonio, Texas, janvier 2000! Prix Jacques Poutiers attribué à la meilleure communication et présentation des travaux de recherche par le jury de l Union des Océanographes de France, Endoume, Marseille (Mars 1999) Activités de vulgarisation de la recherche! Participation active aux journées de la science depuis 1997! Jacquet, S. 2001. Virus planctoniques: des tueurs très utiles! Biofutur 213:57-6! Moteur de recherche Emission diffusée le samedi 1 er décembre 2001 sur Arte (interview)! Blond, O. 2002. Picophage : le plus petit prédateur connu! La Recherche 349:20-21! Interview pour TV8 Mont-Blanc (juillet 2004)! Articles pour INRA mensuel (soumis) et Courrier de l environnement (en préparation) Activités administratives et animation scientifique! Participation à l élaboration du contenu d un MASTER au sein de l UMR CARRTEL (responsable d un module d enseignement intitulé Méthodologie Instrumentale en Limnologie)! Co-animateur avec le directeur de l unité du projet d Observatoire de Recherche en Environnement «Lacs subalpins»! Responsable de la demande de financement d un cytomètre en flux au nom de l UMR! Membre des conseils de réflexion pour la mise en place d une base de données lacustres, l amélioration/modernisation du site INTERNET et de la bibliothèque de l unité! Mise en place des «Séminaires de la SHL» sur une base mensuelle (créateur, animateur, webmaster)! Co-animateur (planning, animation, discussions) des réunions d équipe avec JF Humbert! Enquête nationale déposée pour statuer sur la plongée scientifique à l INRA (consultable sur le site http://jacquet.stephan.free.fr/plongeescientifique.htm) et membre du comité de réflexion au CNRS Contrats de recherche 2002 :! La Fondation pour la Recherche Médicale : dynamique et diversité virale lacustre (20 000 Euros)! Projet fléché INRA : fonctionnement & achat d une caméra CCD refroidie (9 000 Euros)! Financement par l INRA et l Université de Savoie pour l achat d un cytomètre en flux (70 000 Euros) 2003 :! Programme national/aci FNS: «ECCO»ECOSPHERE CONTINENTALE: Processus et Modélisation: Projet DYLACHEM = DYnamqiue LACustre et HEtérogénéité biogéochimique (20 000 Euros). Resp : E Viollier (Université Paris 7) 2004 :! Suivi de la qualité des eaux du lac du Bourget 2004-2005 (contrat CISALB, 90 000 Euros)! Programme Emergence de la Région Rhône Alpes sur la Dynamique et la diversité bactérienne lacustre (35 000 Euros). Resp : JF Humbert! Projet innovant du département EFPA sur les UV (demande devant aboutir fin 2004, 8 000 Euros)! Projet ECCO sur les virus (financement incitatif). Resp : T Sime-Ngando (Université Clermont- Ferrand 2) 7

«Reviewer» dans revues internationales de rang A Aquatic Microbial Ecology ; FEMS Microbiology Ecology ; Journal of Plankton Research ; Journal of Experimental Marine Biology and Ecology ; Comptes Rendus de l Académie des Sciences ; International Journal of Limnology Compétences diverses Langues Anglais, Espagnol: lu, écrit et parlé Informatique Utilisation des logiciels scientifiques (Image Tools, Origin, SigmaPlot, ). Maîtrise des outils de Bureautique (Draw, Excel, Word, ) Techniques Cytométrie en flux ; microscopies à épifluorescence, confocale et électronique ; sonde spectrofluorimétrique ; biologie moléculaire débutant (extraction, purification, DGGE, séquençage) Stages de formation Dynamiser sa parole face à un auditoire (20-21 janvier 2003, Dijon) Membre de jury de recrutement (11-12 octobre 2003, Dijon) Risque incendie et procédures d urgence (12 octobre 2004, Thonon) Biologie Moléculaire (programmé pour début 2005) Encadrement d étudiants (total ou participation) Solange DUHAMEL. Juillet - septembre 2004. Contrat Solange DUHAMEL. Février - juillet 2004. Stage de DEA Bérengère TITTOT. Avril - juillet 2004. Stage de MAITRISE Elena FORASCACO. Septembre 2003-... Thèse en co-tutelle entre les Universités de Savoie et de Milan Sébastien PERSONNIC. Septembre 2003 -. Thèse de l Université de Savoie Laura OBERHAUS. Septembre 2003-... Thèse de l Université de Paris Ursula DORIGO. Septembre 2001-... Thèse de l Université de Savoie Carol AVOIS-JACQUET. 2003. Stage post-doctoral Sébastien PERSONNIC. Février à juillet 2003. Stage de DEA Abdourahmane MBADE SENE. Février à septembre 2003. Stage de DEA Carine MAISONNETTE. Avril-juin 2002. Stage de Maîtrise Jean-François BRIAND. Mars-septembre 2002. Stage post-doctoral Centres d intérêt Activités sportives Divers Loisirs Course à pieds, ski, natation, danse La lecture, l enseignement de la plongée, la gastronomie Plongée sous-marine, voyages 8

III. ACTIVITES D ENSEIGNEMENT ET D ENCADREMENT D ETUDIANTS III.1. Enseignement et participation à jury Mes activités d enseignement peuvent être résumées comme suit : A venir Mai 2002 & 2003 Juin 2000 Mars 1998 & 1999 Octobre 1998 Depuis 1998 inclus Enseignant et/ou intervenant dans le cadre du MASTER Recherche M2 de l Université de Clermont-Ferrand (responsable : Christian AMBLARD) Enseignant dans le cadre d un DEUST Praticiens de l eau, 2 jours pleins Enseignant dans le cadre d un cours thématique pour étudiants européens sur l analyse des particules marines (Bergen, Norvège): 1 semaine pleine Intervenant dans le cadre des enseignements inter-universitaires de Phycologie: Recherches sur le picoplancton marin (Roscoff): ~10 heures Intervenant dans le DEA d Océanologie Biologie de Paris 6, option connaissance des producteurs primaires: Expériences, sujet et correction d examens (Roscoff): 4 jours pleins Encadrant, enseignant et membre du jury dans le cadre du stage de formation de plongeurs et de chef plongeurs scientifiques (Roscoff et Banyuls sur-mer): 2 semaines pleines tous les ans J ai déjà eu l occasion d être à deux reprises (2002 et 2003) membre de jury du DEA de l Université de Savoie (cela sous-entendant la correction de manuscrits et jury d oral). Depuis 1998, je suis, chaque année pendant 15 jours pleins, membre du jury au stage de formation à l habilitation de chef de plongée scientifique du CNRS (cela sous-entend la préparation des questions d examens, la correction des examens théoriques et pratiques, etc ). Il apparaît donc clairement que la charge d enseignement n est pas très importante dans mes activités mais ceci pourrait changer avec la mise en place du MASTER de Clermont-Ferrand et notre partenariat privilégié avec le Laboratoire de Biologie des Protistes. Il me semble intéressant de noter ici également que j ai pu participer à la réflexion d un MASTER à l Université de Chambéry (non accepté aujourd hui) et que j avais proposé un module ainsi que sa prise en charge. Il s agissait de «Méthodologies Instrumentales en Limnologie». III.2. Encadrement Mes activités d encadrement et/ou d aide à l encadrement d étudiants en second et troisième cycle, depuis ma nomination à l INRA peuvent être résumées comme suit : Solange DUHAMEL. Juillet-octobre 2004. Contrat de main d œuvre occasionnelle pour la valorisation des résultats acquis et un développement méthodologique. Solange DUHAMEL. Février-juillet 2004. Stage de DEA. Sujet : Etude de l impact de la lyse virale sur la dynamique et la diversité de la communauté bactérienne du lac Léman. Bérengère TITTOT. Avril-juillet 2004. Stage de MAITRISE. Sujet : Etude de hétérogénéité spatiale des communautés phytoplanctoniques du lac du Bourget à partir de l exploitation des données d une sonde spectrofluorométrique immergeable. Elena FORASCACO. Septembre 2003-... Thèse en co-tutelle entre les Universités de Savoie et de Milan. Sujet : Développement d un cladocère des eaux littorales des lacs subalpins : effets des conditions environnementales. Participation à l encadrement de Mario COTTA RAMUSINO et Dominique FONTVIEILLE. Sébastien PERSONNIC. Septembre 2003-. Thèse de l Université de Savoie. Sujet : Rôle des virus sur la dynamique et la diversité des bactéries et des protistes du lac Léman. Co-encadrement avec Isabelle DOMAIZON (maître de conférence à l Université de Savoie). Sébastien PERSONNIC. Février à juillet 2003. Stage de DEA. Sujet : Etude préliminaire de la dynamique des communautés virales dans les lacs d Annecy, du Bourget et du Léman. 9

Laura OBERHAUS. Septembre 2003-... Thèse de l Université de Paris. Sujet : Ecologie de la cyanobactérie toxique Planktothrix rubescens dans les lacs Léman et du Bourget. Participation à l encadrement de Jean- François HUMBERT et Bruno TASSIN. Carol AVOIS-JACQUET. 2003. Stage de post-doctorat. Aide à la mise en place du sujet portant sur les relations cyanobactéries-zooplancton et analyses diverses. Abdourahmane MBADE SENE. Février à septembre 2003. Stage de DEA. Sujet : Etude de l impact de la prédation planctonique sur les communautés microbiennes lacustres. Co-encadrement avec Isabelle DOMAIZON. Carine MAISONNETTE. Avril-juin 2002. Stage de Maîtrise. Sujet : rôle du phosphate sur la croissance et la production de toxines de Planktothrix rubescens, cyanobactérie filamenteuse. Co-encadrement avec Jean- François BRIAND et Jean-François HUMBERT. Jean-François BRIAND. Mars-septembre 2002. Contrat post-doctoral. Sujet: effet de la quantité et de la qualité de lumière sur la croissance de Planktothrix rubescens, cyanobactérie filamenteuse. Co-encadrement avec Jean- François HUMBERT. Ursula DORIGO. Septembre 2001-... Thèse de l Université de Savoie. Sujet : Dynamique et diversité des bactéries en milieu lacustre alpin. Participation à l encadrement de Jean-François HUMBERT et Dominique FONTVIEILLE. Depuis 2002, j ai orienté une partie de mon activité vers le transfert de connaissances et le recrutement d étudiants pour travailler sur les thématiques de recherche de notre équipe et plus particulièrement celles que j ai mise en place. Dans ce but, j écris et téléphone aux responsables des écoles doctorales d intérêt et je mets en ligne sur le site INTERNET de la Station (http://www.thonon.inra.fr/stages/stages-frame.htm) les sujets que je conçois. Ainsi Sébastien PERSONNIC et Solange DUHAMEL ont répondu à des sujets bien que venant de l Université de Paris 6. Avec mon équipe, nous avons pu obtenir une allocation doctorale pour Sébastien et la recherche active d une bourse pour Solange est en cours auprès de la région et du Ministère de la recherche. Il me semble aussi important de dire ici que je m attache tout particulièrement à la valorisation des résultats de ces étudiants et la liste présentée ci-dessous en est le reflet. A cela s ajoute l essai de répondre à tous les appels d offre concernant les possibilités d obtenir des financements doctoraux et/ou post-doctoraux. La valorisation des travaux des étudiants se fait sous différentes formes (rapport diplômant classique mais surtout communication orale ou sous forme de poster dans des congrès nationaux et/ou internationaux, publications de vulgarisation, publications internationales de rang A). Je suis très attaché à cela et un effort particulier est demandé à chacun dans ce but. En voici le reflet depuis ma prise de fonction à l INRA de Thonon : International Dorigo, U., S. Jacquet and J.-F. Humbert. 2004. Cyanophage diversity, inferred from g20 sequence analyses, in the largest French lake in France, Lake Bourget. Appl. Environ. Microbiol. 70:1017-1022 Briand, J.-F., S. Jacquet, C. Bernard and J.-F. Humbert. 2003. Health hazards for terrestrial vertebrates from toxic cyanobacteria in surface water ecosystems. Vet. Res. 34:361-378 Comte, J., S. Jacquet, S. Viboud, D. Fontvieille, G. Paolini and I. Domaizon. 2004. Microbial community structure and dynamics in the largest natural French lake (Lake Bourget, Savoie, February to July 2002). Microb. Ecol. (en révision) Briand, J.-F., S. Jacquet, C. Flinois, C. Avois-Jacquet, C. Maisonnette, B. Leberre and J.-F. Humbert. 2004. Variations in the microcystins production of Planktothrix rubescens (cyanobacteria) assessed by a four years in situ survey of Lac du Bourget (France) and by laboratory experiments. Microb. Ecol. (soumis) Jacquet, S., I. Domaizon, S. Personnic, S. Duhamel, A. S. Pradeep Ram, M. Heldal and T. Sime-Ngando. 2004. Estimates of protozoan and virus-mediated mortality of bacterioplankton in Lake Bourget (France). Fresh. Biol. (soumis) Jardillier, L., D. Boucher, S. Personnic, S. Jacquet, A. Thénot, D. Sargos, C. Amblard and D. Debroas. 2004. Relative importance of nutrients and mortality factors on prokaryotic community composition in two lakes of different trophic status. FEMS Microb. Ecol. (soumis) Avois-Jacquet, C., L. Vincent, J.-F. Humbert and S. Jacquet. Microcystin accumulation in zooplankton of Lake Bourget with potential implications on the food web. En préparation 10

Dorigo, U., S. Personnic, S. Duhamel and S. Jacquet. Routine quantification of freshwater microbial communities using flow cytometry and epifluorescence microscopy: case studies in French alpine lakes. En préparation pour Water Research Dorigo, U., S. Jacquet, D. Fontvieille and J.-F. Humbert. Spatial variability in dynamic and composition of the eubacterioplankton community of Lake Bourget assessed by DGGE and flow cytometry analyses. En préparation Duhamel, S., S. Personnic and S. Jacquet. Assessing the dynamics and role of bacteriophages in Lake Geneva. En préparation Forascaco, E., S. Jacquet, R. Cotta Ramusino and D. Fontvieille. Development of a feshwater Daphnid in near-shore waters of alpine lakes in response to environmental conditions. En préparation Jacquet, S., T. Sime-Ngando, U. Dorigo, J. Lepault and B. Delmas. A new virus infecting freshwater picocyanobacteria: Isolation, characterization and ecological implications. En préparation Oberhaus, L. J.-F. Briand, J.-F. Humbert, C. Leboulanger and S. Jacquet. Effects of light quantity and quality on growth and competition processes of the two cyanobacteria Planktothrix agardhii and P. rubescens. En préparation Personnic, S., U. Dorigo and S. Jacquet. Flow cytometric analyses of microbial communities (viruses, bacteria and phytoplanckton) on Lakes Annecy, Bourget and Geneva, France. En préparation Vulgaristaion Duhamel, S, S. Personnic et S. Jacquet. 2004. Importance quantitative et fonctionnelle des bactériophages en milieu lacustre. INRA mensuel (soumis) Personnic, S., S. Duhamel, T. Sime-Ngando, Y Bettarel et S. Jacquet. 2004. Virus lacustres : études sur l écologie d un compartiment clef longtemps ignoré. En préparation pour Le Courrier de l Environnement Communications orales Domaizon, I., U. Dorigo, S. Personnic, J. Comte, A. Mbade Sene, A. Millery, D. Fontvieille and S. Jacquet. Assessment of protozoan predation impact on aquatic bacteria: in situ experimental approaches. Pallanza, Italy, October 2004. Personnic, S., U. Dorigo, S. Duhamel and S. Jacquet. Routine quantification of freshwater microbial communities using flow cytometry. Workshop on Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms, Pallanza, Italy, October 2004. Dorigo, U., B. Leberre, S. Jacquet, D. Fontvieille and J.-F. Humbert. Molecular tools to assess bacterial and viral diversity. Workshop on Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms, Pallanza, Italy, October 2004. Personnic, S., S. Duhamel and S. Jacquet. Flow cytometry and methods to assess viral-induced mortality of bacterioplankton. Workshop on Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms, Pallanza, Italy, October 2004. Briand, J.-F., S. Jacquet, C. Flinois, C. Avois-Jacquet, C. Maisonnette, C. Freissinet, B. Leberre, J.-P. Bosse and J.-F. Humbert. Variations in the microcystins production of Planktothrix rubescens (cyanobacteria) assessed by a four years in situ survey of Lac du Bourget (France) and by laboratory experiments. VI International Conference on Toxic Cyanobacteria, Bergen, Norvège, June 2004. Dorigo, U., S. Jacquet et J.-F. Humbert. Diversité génétique des cyanophages dans le lac du Bourget. GRISCYA, Paris, France, novembre 2003. Oberhaus, L, J.-F. Briand, J.-F. Humbert, S. Jacquet, C. Leboulanger, B. Tassin, B. Vinçon-Leite and N. Zevros. L écologie de Planktothrix rubescens dans le lac du Bourget et le lac Léman: dynamique in situ, expériences en laboratoire et modélisation. GRISCYA, Paris, France, novembre 2003. Oberhaus, L., C. Avois-Jacquet, J.-F. Briand, J.-F. Humbert, S. Jacquet, G. Paolini, B. Leberre, C. Leboulanger, B. Tassin, B. Vinçon-Leite and N. Zevros. The ecology of Planktothrix rubescens in Lake Bourget and Lake Geneva: in situ dynamics, laboratory experiments, and modelling. ENS Paris, France, June 2003. Dorigo, U., S. Jacquet et J.-F. Humbert. Diversité génétique des cyanophages dans le lac du Bourget. CILEF, Montréal, Canada, Juillet 2003. Communications sous forme de poster 11

Briand, J.-F., L. Oberhaus, C. Leboulanger, S. Jacquet and J.-F. Humbert. Croissances comparées de deux cyanobactéries : Planktothrix agardhii et P. rubescens soumises à diverses quantités et qualités de lumière. CILEF, Montréal, Canada, Juillet 2003. Comte, J., S. Jacquet, D. Fontvieille and I. Domaizon. Etude préliminaire du réseau trophique microbien dans le lac du Bourget (Savoie, France). CILEF, Montréal, Canada, Juillet 2003. Dorigo, U., S. Jacquet and J.-F. Humbert. Dynamics and diversity of heterotrophic bacteria in Annecy, Bourget and Geneva lakes. 1 st FEMS Symposium, Ljubljana, Slovenia, June 2003. Briand, J.-F., L. Oberhaus, J.-F. Humbert, C. Leboulanger et S. Jacquet. Etude de l influence de la qualité et de la quantité de lumière sur la croissance de Planktothrix rubescens et P. agardhii (cyanobacteria). Conférences INRA sur la Microbiologie, Paris, France, Mai 2003. Dorigo, U., S. Jacquet et J.-F. Humbert. Dynamique et diversité des communautés bactériennes hétérotrophes dans les 3 lacs sub-alpins : Annecy, Bourget, Léman. Conférences INRA sur la Microbiologie, Paris, France, Mai 2003. Dorigo, U., S. Jacquet, I. Domaison, C. Avois-Jacquet, L. Oberhaus, J.-C. Druart, C. Leboulanger, D. Fontvieille and J.-F. Humbert. Diversité comparée des communautés microbiennes planctoniques des trois grands lacs naturels français de l arc alpin: Annecy, Bourget, Léman. Les journées de l institut français de la biodiversité, Tours, décembre 2002. Le transfert de connaissances et/ou d informations est également réalisé au travers de mon site INTERNET sur lequel on peut accéder à : - un répertoire dédié aux étudiants portant sur l ensemble des formations nationales ayant trait aux sciences de l environnement aquatique (http://jacquet.stephan.free.fr/repertoire.htm) ; - des diaporamas de nos thématiques de recherche correspondant aux présentations de l équipe dans des congrès nationaux et/ou internationaux (http://jacquet.stephan.free.fr/.diaporamas.htm) - la liste de l ensemble des publications de notre équipe depuis 1999 et dont la plupart peut être téléchargée (http://jacquet.stephan.free.fr/publications.htm) 12

IV. ACTIVITES DE RECHERCHE ET D ANIMATION SCIENTIFIQUE Activités de recherche depuis mon recrutement à l INRA (septembre 2001) Le premier thème de recherche sur lequel je suis intervenu avec mon directeur d équipe, Jean-François HUMBERT, a concerné le déterminisme d apparition, de maintien et de disparition des efflorescences à cyanobactéries, «micro-algues bactériennes» qui prolifèrent et perturbent le fonctionnement et l usage des plans d eau. Des suivis sur le terrain et des expérimentations au laboratoire nous ont permis de mieux comprendre le cas particulier de l efflorescence à Planktothrix rubescens, cyanobactérie filamenteuse toxique mieux connu sous le nom de «sang des Bourguignons», sur le lac du Bourget (le plus grand lac naturel de France). La question à laquelle il m a fallut répondre était : pourquoi le lac du Bourget qui connaît une amélioration de la qualité de ses eaux depuis le milieu des années 80, est néanmoins le siège depuis 1998 de proliférations pérennes de la cyanobactérie P. rubescens? Nous avons pu montrer que les proliférations de P. rubescens qui débutent toujours dans la couche supérieure du métalimnion, étaient sans doute liées à une augmentation de la transparence des eaux suite à de moindres développements algaux dans l épilimnion. La stabilité de la colonne d eau semble aussi constituer un processus majeur qui permet en plus de comprendre pourquoi le lac Léman et le Bourget qui présentent pourtant des niveaux trophiques très comparables, ne connaissent pas les mêmes successions phytoplanctoniques (Jacquet et al. 2004). Dans le cadre de cette étude, nous avons aussi mis au point une technique d observation très fine de cette cyanobactérie et d autres grandes classes algales (Leboulanger et al. 2002). Depuis, nous nous intéressons à i) la production des toxines chez cette cyanobactérie et l influence sur cette dernière des facteurs environnementaux tels que lumière, température, et nutriments (Briand et al. soumis, Oberhaus et al. en préparation) et ii) à la prédation par le zooplancton de cette cyanobactérie, plus particulièrement à l accumulation et au transfert potentiel le long des chaînes trophiques des toxines de cette cyanobactérie (Avois-Jacquet et al. en préparation, Pinel-Alloul et al. en préparation). Depuis la fin 2002, j ai mis en place deux nouvelles thématiques de recherche portant sur l écologie du picoplancton (organismes de taille inférieure à 3 µm incluant notamment les bactéries hétérotrophes responsables de la re-minéralisation de la matière organique) et des virus aquatiques. Jusqu à cette date, les travaux de mon équipe d accueil étaient essentiellement centrés sur les organismes autotrophes «de grande taille» et «négligeaient» les autres communautés microbiennes présentes dans les grands lacs sub-alpins. Or, il est nécessaire, pour comprendre le fonctionnement d un écosystème aquatique, de s intéresser à la base des chaînes trophiques et aux relations proies-prédateurs et/ou proies-paraistes au sein de ce que l on appelle la boucle microbienne. Cette dernière, caractérisée par les communautés virales, bactériennes, phytoplanctoniques et protistes a fait l objet d un nombre limité de travaux dans nos modèles d étude si bien qu une lacune importante est à combler aujourd hui. Pourquoi s intéresser au picoplancton? Les systèmes étudiés sont soit oligotrophe (lac d Annecy) soit tendent vers cette situation trophique (lac du Bourget et lac Léman). Ce que l on voit, ce que l on sait et ce que l on est en droit d attendre, c est l augmentation progressive de l importance relative du compartiment picophytoplanctonique à la biomasse planctonique globale à plus ou moins court terme ; et comme voie de conséquence, l augmentation du rôle de la boucle microbienne dans le transferts des flux de matière vers les niveaux trophiques supérieurs. Nos travaux ont d ores et déjà révélé une grande diversité dans ce compartiment et une variation marquée en terme de dynamique des populations sur les 3 écosystèmes étudiés (Comte et al. en révision, Dorigo et al. en préparation, Personnic et al. en préparation). C est notamment la mise en place du laboratoire de cytométrie en flux* qui a permis de commencer à s intéresser à ces microorganismes. Pourquoi s intéresser aux virus? Alors que les virus sont les entités biologiques les plus abondantes dans les écosystèmes aquatiques, leur diversité ainsi que leur rôle fonctionnel dans le contrôle (mortalité) des populations microbiennes en milieu lacustre sont à ce jour encore largement méconnues. Notre approche par séquençage et utilisation de la Denaturant Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) sur un gène codant pour une protéine de la capside virale a permis de montrer pour la première fois, que la communauté des cyanophages (virus de cyanobactéries) était très diversifiée dans le lac du Bourget. De façon surprenante, il est apparu que certains groupes taxonomiques étaient phylogénétiquement plus proches des cyanophages marins que des autres groupes identifiés lors de cette étude. Enfin, des variations saisonnières dans l'abondance relative de ces groupes ont été observées sans doute en liaison avec des variations dans l'abondance de leurs hôtes respectifs (Dorigo et al. 2004). Au niveau fonctionnel, nous avons mené un certain 13

nombre d expériences pour tenter d estimer l impact des virus (mais aussi des prédateurs zooplanctoniques) sur la dynamique et la diversité bactérienne des lacs Léman et du Bourget. Nous avons montré que l impact viral sur la mortalité bactérienne, en l absence de prédateurs, pouvait atteindre 50% par jour, cet impact variant avec la saison. Comparativement, la prédation par le zooplancton semble plus forte que la mortalité due aux virus au printemps mais la tendance s inverse en été. Ces travaux font partie des rares études dans lesquelles ont été estimées de manière simultanée, précisément et in situ les variations intra-annuelles de l impact des virus sur les bactéries et la pression exercée sur ces mêmes bactéries par les prédateurs zooplanctoniques (Jacquet et al. soumis). En terme de prédation, nous avons aujourd hui une idée plus précise de l importance du broutage par les organismes flagellés et ciliés sur les communautés bactériennes et nous avons ainsi pu proposer un schéma de fonctionnement global de la zone pélagique du lac du Bourget (Comte et al. en révision). Depuis peu, notre expertise dans ce domaine est reconnue si bien que nous avons élaboré de grands projets nationaux par exemple avec le laboratoire de Biologie des Protistes de Clermont- Ferrand (ACI Jeunes chercheurs, Programme ECCO). L ensemble de ces problématiques de recherche entre plus largement dans les grandes questions contemporaines liées à l environnement et à l écologie: la restauration des grands lacs et leur fonctionnement global, la biodiversité structurelle et fonctionnelle, l influence sur les communautés planctoniques des changements globaux d origine naturelle ou anthropique. Ainsi, allons nous déposer à la fin de l année 2004 un projet d Observatoire de Recherche en Environnement en réponse à l appel d offre ministérielle et qui s intitule «ORE Lacs subalpins : Structure, fonctionnement et évolution écologique des grands lacs subalpins sous influence anthropique». La question centrale à laquelle cet ORE cherchera à répondre est: «quels sont les effets des changements de pression anthropique et d état trophique, sur les processus et le fonctionnement écologique des trois grands lacs subalpins que sont les lacs d Annecy, du Bourget et Léman?». Je co-anime ce projet avec mon directeur d unité et j ai réalisé une page INTERNET à ce sujet (http://jacquet.stephan.free.fr/ore.htm). Animation et responsabilités diverses L aspect multi-taches dans la vie du chercheur est obligatoire, vécu par certains comme une contrainte, par d autre comme une chance. Je m inscris dans la seconde catégorie de pensées comme le montre ce qui suit. Ainsi, j ai la chance de participer activement à différents chantiers au travers de réunions régulières et de l écriture/correction de certains documents. Il s est agit ou il s agit : o de la réflexion et du cadrage pour la création et la mise en place de bases de données limnologiques ; o du document préparatoire et corrigé de demande de rattachement de notre institut à l ORE précédemment cité et de la mise en place des réunions avec les différents partenaires ; o de la commission documentation afin de mettre en lumière les besoins et les habitudes de chacun vis-à-vis de la documentation locale et extérieure ; o d une réflexion pour la modernisation du site INTERNET de la Station. J ai notamment participé à la reconnaissance par tous de voir un remodelage important du site, de créer un affichage anglais, de voir les «séminaires de la SHL» en ligne, un intranet, un compteur, etc ; o de la proposition de l écriture d un article de synthèse sur l ensemble des données acquises pour le lac Léman depuis les 40 dernières années ; o d une participation active au moment de l évaluation collective de l unité (renouvellement de l UMR CARRTEL), à la rédaction du document, aux discussions sur les orientations, etc. o de la participation active au moment de la visite des chefs de département ou direction scientifique Conjointement à cela, je suis : - Créateur / Animateur / Webmaster des séminaires de la Station (http://www.thonon.inra.fr/ seminaires/sseminaire-frame.htm) ; - Co-animateur d équipe en ce qui concerne les réunions, certaines taches collectives, l élaboration et la mise en ligne des sujets de stage ; - Membre suppléant au conseil scientifique 2002-2006 du département Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques de l INRA même si je n ai pas vraiment eu l occasion à ce jour d en faire état - formateur de plongeurs scientifiques pour le CNRS 14

* La cytométrie en flux est une technique qui permet de compter une par une les cellules d'un échantillon en suspension dans un liquide, de discriminer des sous-populations homogènes sur des critères de fluorescence et de taille, et éventuellement de les trier en fonction de leurs propriétés optiques et/ou géométriques. D application récente à l Océanographie biologique, elle a été encore très peu utilisée dans le domaine de la limnologie. A mon arrivée à Thonon, j ai fait une demande à l INRA et à l Université de Savoie pour l achat de cet outil exceptionnel. Expertise et jury Il est important à mes yeux de ne pas limiter son action à la publication d articles dans d obscures (mais certes nécessaires et importantes) revues scientifiques anglo-saxones et/ou à la participation à des congrès de spécialistes pour spécialistes. Pierre apportée à l édifice de la connaissance, les résultats validés doivent clairement sortir de la sphère scientifique «intra-muros». Il faut aussi mettre son expertise au service de l information et de la sensibilisation des autorités (françaises, européennes) comme du public (au travers d articles de vulgarisation, de conférences) et de lancer des (nouvelles) actions concrètes (par exemple au travers d enquêtes à l échelon national si besoin!). Tout cela est d autant plus vrai (plus fort) que les recommandations et/ou applications découlant de notre recherche concernent la vie quotidienne de chacun qu il s agisse de santé, d alimentation ou d environnement. Au niveau européen, j ai eu la chance d intervenir à Bruxelles pour exposer dans le contexte de la directive cadre européenne «Nitrates» (la réunion portait plus exactement sur les améliorations à considérer pour définir un risque d eutrophisation à partir de cas concrets). J ai effectué 3 interventions en tant qu «expert» sur les cyanobactéries toxiques, l évolution de l eutrophisation dans les lacs Léman et du Bourget, les programmes de surveillance et de modélisation de la qualité des eaux de ces lacs. J ai ainsi pu constater avec regret qu aucun système officiel d'évaluation de la qualité des plans d'eau ni de leur eutrophisation n'a jamais été établi en France (ceci est enfin cours). Les critères et grilles d'évaluation depuis la circulaire de 1971 sur les objectifs de qualité, les 2 de 1978, le décret de décembre 1991 encore sur les objectifs de qualité, les cartes des inventaires nationaux de la pollution puis du Réseau National de Bassin, le SEQ-Eau, etc. n'ont jamais porté sur les lacs, les retenues, les étangs - seulement sur les cours d'eau. Aucun système national n'a été établi vis à vis des plans d'eau (critères, campagnes de mesure, etc.), encore moins de leur eutrophisation. De retour en France, j ai contacté par email les «grands noms» de la limnologie et personnes concernées (chercheurs, professeurs, agences de l eau) par les problèmes d eutrophisation au travers d une petit enquête, une proposition concrète : celle de définir une fourchette de valeurs de critères d eutrophisation. J ai relayé les résultats de cette enquête auprès du SEQ-plan d eau (animé par Olivier COULON de l Agence de l eau Bretagne-Pays de Loire). Au travers de mon enquête, j ai compris qu il est certes relativement difficile de donner une conclusion/solution résumant l état de l art sur le sujet de l eutrophisation en France et qui permettrait de donner LA solution au problème. L ensemble des personnes interrogées est encore restreint et il faudrait de nombreux autres avis. Les personnes qui ont eu la gentillesse de répondre semblent en tout cas d accord sur le vide national concernant les critères d eutrophisation mais il est difficile de mettre tout le monde d accord autour de propositions concrètes. Il y a toutefois une remarque pertinente à laquelle j ai souscrit pleinement, émanant de l Agence de l eau Bretagne Pays de Loire qui souligne l importance de bannir aujourd hui le discours trop souvent entendu que chaque plan d eau est unique, que l on ne peut généraliser, car cette politique est probablement en partie responsable des échecs du passé. Et de conclure, le groupe national sur le SEQ-plan d eau vise clairement à définir des valeurs seuils. Et de citer Jean-Claude TIREL (directeur des politiques régionales) : «l INRA apparaît aujourd hui comme un interlocuteur privilégié de tous les acteurs sociaux,, au citoyen dans ses exigences pour la sauvegarde de l environnement et de son cadre de vie». Le transfert des connaissances fonctionnant dans les deux sens, de l INRA vers l extérieur et viceversa, il m a semblé très important de faire connaître notre groupe et ses (nouvelles) thématiques de recherche auprès d autres grands groupes scientifiques, notamment au moment des expressions d intérêt (EoI) du 6 ème programme cadre européen (juin 2002). Je sais depuis ma thèse que cette recherche de partenaires scientifiques est primordiale pour mener à moyen-long terme une recherche fondamentale ou finalisée d excellence, recherche qui ne peut être que transversale par nature. Cette transversalité n est toutefois pas spontanée, ce qui suppose et implique du volontarisme. Ainsi, au travers de mes connaissances passées et par prises de contacts nouveaux, j ai pu faire associer notre équipe à 3 «pré-proposal» européens mais qui, in fine, n ont pas aboutit. 15

J ai été en 2003 Evaluateur d un projet scientifique pour le compte du Netherlands Organization for Scientific Research (NOW, the Dutch Research Council), et pour le «ISAC XXII Congress». Je suis régulièrement sollicité pour la revue d articles de rang A et j accepte toujours cette tache. Les revues concernées à ce jour ont été les suivantes : Aquatic Microbial Ecology, FEMS Microbiology Ecology, Journal of Plankton Research, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Comptes Rendus de l Académie des Sciences, International Journal of Limnology. J essaie enfin de vulgariser mes travaux de recherche régulièrement. Contrats de recherche Depuis mon arrivée à Thonon, fin 2001, je me suis attelé à la recherche de financement pour l équipement et/ou le fonctionnement de notre équipe. Voici les projets aboutis ou en attente de décision dans lesquels je me suis investit fortement (comme responsable direct ou comme aide à la rédaction/correction des projets) : 2002 : - La Fondation pour la Recherche Médicale : dynamique et diversité virale lacustre (20 000 Euros) - Projet fléché INRA : fonctionnement & achat d une caméra CCD refroidie (9 000 Euros) - Financement par l INRA et l Université de Savoie pour l achat d un cytomètre en flux (70 000 Euros) 2003 : - Programme national/aci FNS: «ECCO»ECOSPHERE CONTINENTALE: Processus et Modélisation: Projet DYLACHEM = DYnamqiue LACustre et HEtérogénéité biogéochimique (20 000 Euros) 2004 : - Suivi de la qualité des eaux du lac du Bourget 2004-2005 (contrat CISALB, 90 000 Euros) - Programme Emergence de la Région Rhône Alpes sur la Dynamique et la diversité bactérienne lacustre (35 000 Euros) - Projet ECCO sur les virus (financement incitatif) - Projet innovant du département EFPA sur les UV (en attente, demande = 8 000 Euros) Parmi les projets non aboutis, il y a eu à ce jour : - deux fois Emergence (Projet régional) en 2002 et 2003 ; - des demandes multiples de bourse de thèse ou post-doctorat auprès de l INRA, de l Université, du Ministère de 2002 à maintenant ; - Une ACI jeune chercheur en 2003 ; - Une ACI jeune chercheur en 2004 ; - Un projet innovant jugé par mon département INRA en 2004. 16

V. LISTE DES PROJETS EN COURS ET A VENIR Concernant l animation et les taches collectives Le projet ORE. Notre volonté est de voir ce projet aboutir avant la fin de l année avec au minimum une labellisation INRA et au mieux une labellisation nationale. Nous prévoyons une nouvelle réunion avec les partenaires d ici à l automne et la finalisation du document écrit. Une réunion à Paris à la demande du Ministère délégué à la Recherche aura lieu les 15 et 16 novembre portant sur l état des lieux et perspectives. Je continuerai également à mettre à jour la page que j ai créée pour ce projet. Les Séminaires de la SHL. Le succès de cette animation scientifique me motive à continuer à chercher les intervenants. Une réflexion est en cours pour que les professeurs des écoles ainsi que les élus locaux puissent assister aux exposés qui les intéressent. Cela sous-entend une liste de diffusion un peu plus compliquée que le simple courrier électronique intra-umr. La nouvelle mouture, en accord avec ma direction, prendra effet en 2005. Les groupes de travail. Je continue à m intéresser de près et fais régulièrement des propositions aux réunions ayant trait à l évolution du site INTERNET de la Station, à la mise en place des bases de données. Ces projets évoluent en permanence, ce qui en fait tout l intérêt et toute la richesse. Un groupe a aussi été créé avec le démarrage de la thèse de Sébastien PERSONNIC. J ai prévu de réunir ce comité de thèse à la fin de l année pour statuer de l avancée de notre projet. Un congrès international. Il y a quelques mois, suite à un appel d offre de l ESF (European Science Fundation) pour l aide financière à la réalisation d ateliers de travail dit exploratoires, j ai pris l initiative d organiser ce que j ai baptisé le 1 er atelier de travail européen sur l écologie des phages en milieu aquatique (1 st European Workshop on Aquatic Phage Ecolgy). Je me suis donc pleinement investit dans la mise en place de ce colloque qui aura lieu à Thonon, au Château de Ripaille, en février 2005. J ai fait des demandes de fonds à l Europe (15 KEuros), le département EFPA de l INRA (1,5 KE), mon unité (7,5 KE), le CNRS (5 KE), l Université de Savoie (4 KE), la région (1 KE), la ville (0,5 KE). J ai contacté tous les scientifiques européens travaillant sur cette problématique et l agréable surprise a été qu ils ont presque tous répondu très favorablement à cet appel. Un calendrier est donc prêt avec les communications à venir. Une session de poster est également prévue pour les étudiants. Je me suis également occupé de l aspect politique (rencontre avec les élus) et logistique local (hôtellerie, restauration, transferts, etc). Concernant la dissémination des résultats acquis Rédaction d articles avec les étudiants. Comme cela a déjà été spécifié précédemment, de nombreuses expériences sur le terrain ont été réalisées en 2003 et 2004 avec les étudiants et il maintenant temps de poser à plat les résultats, de les exploiter avant d aller plus avant et de valoriser nos études sous la forme de publications (de rang A, de vulgarisation). Aucune «manip» n est ainsi prévue d ici à la fin de l année 2004. Implications des étudiants dans la participation à des congrès. La valorisation du travail de mes étudiants est aussi prévue en 2004 sous la forme d une participation active au «workshop» de Pallanza en Italie intitulé «Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms». 3 communications orales sont prévues. Les titres et résumés peuvent être consultés à http://www.iii.to.cnr.it/ecolmicro/ 17

Concernant la recherche Les deux thématiques de recherche qui ont et vont continuer à prendre de l ampleur sont celles ayant trait à l écologie du picophytoplancton et des virus. Des collaborations de travail sont prévues. Il s agit pour l étude des virus du Laboratoire de Virologie et d Immunologie de l INRA de Jouy en Josas (B Delmas) et du Laboratoire de Biologie des Protistes de Clermont-Ferrand (T Sime-Ngando). Il s agit pour l étude du picophytoplancton de L Equipe Phytoplancton Océanique de Roscoff (D Vaulot), du Laboratoire de Biologie des Protistes (C Amblard) et du Laboratoire des Sciences de la Mer de Barcelone en Espagne (R Massana). La première thématique est en partie assurée par un étudiant en thèse. La seconde thématique devrait être le travail de thèse de Solange DUHAMEL sous condition de l obtention d une allocation doctorale. A défaut, cette étude qui a déjà commencé sera complété et affiné par le travail d un futur étudiant en MASTER recruté en 2005 ou éventuellement d un doctorant étranger suite à l acceptation d un projet qui sera déposé cet automne auprès des Actions Marie Curie à l Europe. La recherche active de financements en répondant aux différents appels d offre ministériels et régionaux continuera à occuper une bonne partie de mon temps. 18

VI. LISTE DES PUBLICATIONS Revues avec comité de lecture (rang A) 1. Marie, D., F. Partensky, S. Jacquet and D. Vaulot. 1997. Enumeration and cell cycle analysis of natural populations of marine picoplankton by flow cytometry using the nucleic acid dye SYBR-Green I. Appl. Env. Microbiol. 63:186-193 2. Jacquet, S., J.-F. Lennon and D. Vaulot. 1998. Application of a compact and automatic sea water sampler to high frequency picoplankton studies. Aquat. Microb. Ecol. 14:309-314 3. Jacquet, S., J.-F. Lennon, D. Marie and D. Vaulot. 1998. Picoplankton population dynamics in coastal waters of the N. W. Mediterranean Sea. Limnol. Oceanogr. 43:1916-1931 4. Christaki, U., S. Jacquet, J. Dolan, F. Rassoulzadegan and D. Vaulot. 1999. Growth and grazing on Prochlorococcus and Synechococcus by two marine ciliates. Limnol. Oceanogr. 44:52-61 5. Jacquet, S. et J.-F. Lennon. 1999. Dynamique haute fréquence du picoplancton. J. Rech. Océanogr. 24:77-86 6. Jacquet, S., D. Marie, F. Partensky and D. Vaulot. 2001. Cell cycle regulation by light in Prochlorococcus strains. Appl. Env. Microbiol. 67:782-790 7. Holtzendorff, J., F. Partensky, S. Jacquet, F. Bruyant, D. Marie, L. Garczarek, I. Mary, D. Vaulot and W. Hess. 2001. Diel expression of cell cycle-related genes in synchronized cultures of Prochlorococcus sp. strain PCC 9511. J. Bact. 183:915-920 8. Jacquet, S., F. Partensky, J.-F. Lennon and D. Vaulot. 2001. Diel patterns of growth and division in marine picoplankton in culture. J. Phycol. 37:357-369 9. Jacquet, S. 2001. Virus planctoniques: des tueurs très utiles! Biofutur 213:57-61 10.Jacquet, S. 2001. La variabilité physiologique et numérique du picophytoplancton marin à petite échelle de temps. J. Rech. Oceanogr. 26:61-72 11.Guillou, L, S. Jacquet, M.-J. Chrétiennot-Dinet and D. Vaulot. 2001. Grazing impact of two small heterotrophic flagellates on Prochlorococcus and Synechococcus. Aquat. Microb. Ecol 26:201-207 12.Jacquet, S., H. Havskum, F. T. Thingstad and D. Vaulot. 2002. Effect of inorganic and organic nutrient addition on a coastal microbial community (Isefjord, Denmark). Mar. Ecol. Progr. Ser. 228:3-14 13.Jacquet, S., M. Heldal, D. Iglesias-Rodriguez, A. Larsen, W. Wilson and G. Bratbak. 2002. Flow cytometric analysis of an Emiliana huxleyi bloom terminated by viral infection. Aquat. Microb. Ecol. 27:111-124 14.Jacquet, S., L. Prieur, C. Avois-Jacquet, J.-F. Lennon and D. Vaulot. 2002. Short-time-scale variability of picophytoplankton abundance and cellular parameters in surface waters of the Alboran Sea (W Mediterranean Sea). J. Plank. Res. 24:635-651 15.Leboulanger, C., U. Dorigo, S. Jacquet, B. LeBerre, G. Paolini and J.-F. Humbert. 2002. Application of a submersible spectrofluorometer for rapid monitoring of freshwater cyanobacterial blooms: a case study. Aquat. Microb. Ecol. 30:83-89 16.Evans, C., S. D. Archer, S. Jacquet and W. H. Wilson. 2003. Direct estimates of the contribution of viral lysis and microzooplankton grazing to the decline of a Micromonas spp. population. Aquat. Microb. Ecol. 30:207-219 17.Jacquet, S. and G. Bratbak. 2003. Effects of UV radiation on marine virus-phytoplankton interactions. Microb. Ecol. 44:279-289 18.Muller, F., S. Jacquet and W. H. Wilson. 2003. Biological factors regulating the chemical speciation of Cu, Zn, and Mn under different nutrient regimes in a marine mesocosm experiment. Limnol. Oceanogr. 48:2289-2302 19.Briand, J.-F., S. Jacquet, C. Bernard and J.-F. Humbert. 2003. Health hazards for terrestrial vertebrates from toxic cyanobacteria in surface water ecosystems. Vet. Res. 34:361-378 20.Larsen, A., G. A. F. Flaten, R. A. Sandaa, T. Castberg, R. Thyrhaug, S. R. Erga, S. Jacquet and G. Bratbak. 2004. Spring phytoplankton bloom in Norwegian coastal waters: Microbial community dynamics, succession and diversity. Limnol. Oceanogr. 49:180-190 21.Dorigo, U., S. Jacquet and J.-F. Humbert. 2004. Cyanophage diversity, inferred from g20 sequence analyses, in the largest French lake in France, Lake Bourget. Appl. Environ. Microbiol. 70:1017-1022 22.Engel, A., B. Delille, S. Jacquet, U. Riebesell, E. Rochelle-Newall, A. Terbrüggen and I. Zondervan. 2004. Transparent exopolymer particles and dissolved organic carbon production by Emiliana huxleyi exposed to different CO2 concentration: a mesocosm experiment. Aquat. Microb. Ecol. 34:93-104 19

23.Rochelle-Newall, E., B. Delille, M. Frankignoule, J.-P. Gattuso, S. Jacquet, U. Riebesell, A. Terbruggen and I. Zondervan. 2004. Chromophoric dissolved organic matter in experimental mesocosms maintained under different pco 2 levels. Mar. Ecol. Progr. Ser. 272 :25-31 24.Jacquet, S., J.-F. Briand, C. Leboulanger, C. Avois-Jacquet, G. Paolini, L. Oberhaus, B. Tassin, B. Vinçon-Leite, J.-C. Druart, O. Anneville and J.-F. Humbert. 2004. The proliferation of the toxic cyanobacterium Planktothrix rubescens following restoration of the largest natural French lake (Lac du Bourget). Harmful Algae (sous presse) 25.Havskum, H., L. Schlüter, R. Scharek, E. Berdalet and S. Jacquet. 2004. Routine quantification of phytoplankton groups - microscopy or pigment analyses? Mar. Ecol. Progr. Ser. 273 :31-42 26.Comte, J., S. Jacquet, S. Viboud, D. Fontvieille, G. Paolini and I. Domaizon. 2004. Microbial community structure and dynamics in the largest natural French lake (Lake Bourget, Savoie, February to July 2002). Microb. Ecol. (en revision) 27.Jacquet, S., I. Domaizon, S. Personnic, A. S. Pradeep Ram, M. Heldal and T. Sime-Ngando. 2004. Estimates of protozoan and virus-mediated mortality of bacterioplankton in Lake Bourget (France). Fresh. Biol. (en révision) 28.Briand, J.-F., S. Jacquet, C. Flinois, C. Avois-Jacquet, C. Maisonnette, C. Freissinet, B. Leberre, J.-P. Bosse and J.-F. Humbert. 2004. Variations in the microcystins production of Planktothrix rubescens (cyanobacteria) assessed by a four years in situ survey of Lac du Bourget (France) and by laboratory experiments. Microb. Ecol. (soumis) 29.Delille, B., M. Frankignoulle, J. Harlay, L. Chou, R. Wollast, J.-P. Gattuso, I. Zondervan, U. Riebesell and S. Jacquet. 2004. Calcification and organic production of coccolithophorids Emiliana huxleyi under different atmospheric pco 2 in a mesocosm experiment. Limnol. Oceanogr. (soumis) Communications à des congrès internationaux avec comité de lecture Benthien, A., Riebesel, U., A. Engel, I. Zondervan, J. Hefter, B. Delille, J. Harlay and S. Jacquet. Alkenone carbon isotopes during a bloom of Emiliania huxleyi: Effects of CO 2 concentration and production. ICP8, Santa Fe, Mexico, USA, September 2004. Freissinet, C., O. Bertrand, J.-F. Humbert, S. Jacquet, A. Groleau, F. Prévost, B. Tassin, B. Vinçon-Leite, N. Zervos, G. Paolini and A-B. Delmas. Prototype warning system for toxic cyanobacteria oproliferation in lakes: diagnostic and forecasting (SACYTOX). 6 th Water Symposium, Cannes, France, June-July 2004. Briand, J.-F., S. Jacquet, C. Flinois, C. Avois-Jacquet, C. Maisonnette, C. Freissinet, B. Leberre, J.-P. Bosse and J.-F. Humbert. Variations in the microcystins production of Planktothrix rubescens (cyanobacteria) assessed by a four years in situ survey of Lac du Bourget (France) and by laboratory experiments. VI International Conference on Toxic Cyanobacteria, Bergen, Norvège, June 2004. Jacquet, S., B. Leberre, G. Paolini and J.-F. Humbert. Variations in the spatial distribution of Planktothrix rubescens in lac du Bourget (France). 6 th International Congress on Toxic Cyanobacteria, Bergen, Norway, June 2004. Freissinet, C., A. Cabal, C. Guilbaud, J.-F. Humbert, S. Jacquet, C. Leboulanger, A. Groleau, C. Quiblier, F. Prévot, B. Tassin, B. Vinçon-Leite and G. Paolini. SACYTOX: an alert system prototype for early detection of cyanobacterial blooms. SEFS, 3 rd Symposium for European Freshwater Sciences, Edinburgh, UK, July 2003. Jacquet, S., P. Dufour, J.-C. Druart, J.-F. Briand, C. Bernard and J.-F. Humbert. Global change and cyanobacterial blooms in French freshwater ecosystems. The international conference on The impact of global environmental problems on continental and coastal marine waters, Geneva, Switzerland, July 2003. Dorigo, U., S. Jacquet and J.-F. Humbert. Dynamics and diversity of heterotrophic bacteria in Annecy, Bourget and Geneva lakes. 1 st FEMS Symposium, Ljubljana, Slovenia, June 2003. Engel, A., C. Heemann, M. Schartau, U. Schneider, S. Thoms, B. Dellile, S. Jacquet, U. Riebesell and I. Zondervan. Transparent exopolymer particles (TEP) production by marine phytoplankton in response to increasing CO 2. Meeting / Conference: EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Nice, France, April 2003. Delille, B., J. Harlay, I. Zondervan, S. Jacquet, L. Chou, R. Wollast, A.V. Borges, M. Frankignoulle, U. Riebesell and J.-P. Gattuso. Organic and inorganic carbon production of coccolithophorids Emiliana huxleyi under different atmospheric pco2 during a mesocosm experiment. Meeting / Conference: EGS- AGU-EUG Joint Assembly, Nice, France, April 2003. 20

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Communications à des congrès internationaux sans comité de lecture Domaizon, I., U. Dorigo, S. Personnic, J. Comte, A. Mbade Sene, A. Millery, D. Fontvieille and S. Jacquet. Assessment of protozoan predation impact on aquatic bacteria: in situ experimental approaches. Pallanza, Italy, October 2004. Personnic, S., U. Dorigo, S. Duhamel and S. Jacquet. Routine quantification of freshwater microbial communities using flow cytometry. Workshop on Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms, Pallanza, Italy, October 2004. Dorigo, U., B. Leberre, S. Jacquet, D. Fontvieille and J.-F. Humbert. Molecular tools to assess bacterial and viral diversity. Workshop on Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms, Pallanza, Italy, October 2004. Personnic, S., S. Duhamel and S. Jacquet. Flow cytometry and methods to assess viral-induced mortality of bacterioplankton. Workshop on Freshwater microbial ecology: comparison of methods for measuring activity and interactions among microorganisms, Pallanza, Italy, October 2004. Dorigo, U., S. Jacquet et J.-F. Humbert. Diversité génétique des cyanophages dans le lac du Bourget. CILEF, Montréal, Canada, Juillet 2003. Briand, J.-F., L. Oberhaus, C. Leboulanger, S. Jacquet and J.-F. Humbert. Croissances comparées de deux cyanobactéries : Planktothrix agardhii et P. rubescens soumises à diverses quantités et qualités de lumière. CILEF, Montréal, Canada, Juillet 2003. Comte, J., S. Jacquet, D. Fontvieille and I. Domaizon. Etude préliminaire du réseau trophique microbien dans le lac du Bourget (Savoie, France). CILEF, Montréal, Canada, Juillet 2003. Jacquet, S. Dynamics and diversity of a coastal microbial community during the development of a nutrient stimulated bloom of Emiliana huxleyi. Bergen, Norway, December 2000. Communications à des congrès nationaux sans ou sans comité de lecture Jacquet, S. et 9 co-auteurs. Quantification et rôle fonctionnel des bactériophages en milieu lacustre (quelques cas d étude en France). VI èmes Journées de l Ecologie Fonctionnelle, Rennes, mars 2004. Jacquet, S. et 8 co-auteurs. Changement global et efflorescences cyanobactériennes en France. GRISCYA, Paris, France, novembre 2003. Dorigo, U., S. Jacquet et J.-F. Humbert. Diversité génétique des cyanophages dans le lac du Bourget. GRISCYA, Paris, France, novembre 2003. Oberhaus, L, J.-F. Briand, J.-F. Humbert, S. Jacquet, C. Leboulanger, B. Tassin, B. Vinçon-Leite and N. Zevros. L écologie de Planktothrix rubescens dans le lac du Bourget et le lac Léman: dynamique in situ, expériences en laboratoire et modélisation. GRISCYA, Paris, France, novembre 2003. Humbert, J.-F., S. Jacquet, P. Dufour, J.-F. Briand, L. Oberhaus and B. Leberre. Dynamique et génétique des populations de cyanobactéries en milieu lacustre. Conférences INRA sur la Microbiologie, Paris, France, Mai 2003. Briand, J.-F., L. Oberhaus, J.-F. Humbert, C. Leboulanger et S. Jacquet. Etude de l influence de la qualité et de la quantité de lumière sur la croissance de Planktothrix rubescens et P. agardhii (cyanobacteria). Conférences INRA sur la Microbiologie, Paris, France, Mai 2003. Dorigo, U., S. Jacquet et J.-F. Humbert. Dynamique et diversité des communautés bactériennes hétérotrophes dans les 3 lacs sub-alpins : Annecy, Bourget, Léman. Conférences INRA sur la Microbiologie, Paris, France, Mai 2003. Dorigo, U., S. Jacquet, I. Domaison, C. Avois-Jacquet, L. Oberhaus, J.-C. Druart, C. Leboulanger, D. Fontvieille and J.-F. Humbert. Diversité comparée des communautés microbiennes planctoniques des trois grands lacs naturels français de l arc alpin: Annecy, Bourget, Léman. Les journées de l institut français de la biodiversité, Tours, décembre 2002. Jacquet S., D. Marie, L. Prieur, J.-F. Lennon and D. Vaulot. Structure et dynamique de la communauté picoplanctonique en Mer d Alboran. Journées doctorales, Villefranche/mer, France, novembre 1999. Jacquet, S., J.-F. Lennon et D. Vaulot. Dynamique haute fréquence du picoplancton. 16 ème forum de l Union des Océanographes de France, Marseille, France, mars 1999. 22

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VII. NOMS ET TITRES DES CHERCHEURS POUVANT EMETTRE UN AVIS Externes à l Université Dans l équipe : Dr Jean-François HUMBERT Directeur de Recherche, HDR, INRA Animateur de l Equipe Microbiologie Aquatique de l UMR CARRTEL INRA Station d Hydrobiologie Lacustre 75, Avenue de Corzent 74 200 Thonon-les-bains Email: humbert@thonon.inra.fr Tel: 04 50 26 78 09 Fax: 04 50 26 07 60 Hors équipe : Dr Christian AMBLARD Directeur de Recherche, HDR, CNRS Directeur du laboratoire de Biologie des Protistes Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand 2 CU Les Cézeaux 24, avenue des Landais 63177 AUBIERE Email: Christian.AMBLARD@univ-bpclermont.fr Tel: 04 73 40 74 83 Fax: 04 73 40 76 70 De l Université de Savoie Dans l équipe : Dr Dominique FONTVIEILLE Professeur d université, HDR Directeur adjoint de l UMR CARRTEL Université de Savoie 73 376 Le Bourget du Lac Email : dfont@univ-savoie.fr Tel: 04 79 75 88 63 Fax: 04 79 75 88 80 24