Variation saisonnière de l'activité phosphatase alcaline associée au phytoplancton de la retenue hypereutrophe de Grangent (Loire)

Seasonal variation of the alkaline phosphatase activity of phytoplankton in the hypereutrophic Grangent reservoir (Loire)

Université J. Monnet, Laboratoire de Biologie Animale et Appliquée, 23 rue du Dr. P. Michelon, 42023 Saint-Etienne Cedex, France

Résumé

L'évolution spatio-temporelle de l'activité phosphatase alcaline spécifique (APA) (EC: 3.1.3.1) des peuplements phytoplanctoniques de la retenue de Grangent (Loire) a été étudiée. Cette activité enzymatique est maximale en été (comprise entre 20 et 69,4 μmol P-PO₄^3-.h^-1.mg^-1 au niveau de l'épilimnion) et minimale en automne et au printemps (variant de 0,1 à 10 μmol P-PO₄^3-.h^-1.mg^-1). Elle diminue au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans la colonne d'eau et est inversement corrélée à la teneur en orthophosphate du milieu. Par ailleurs, l'activité phosphatasique est étroitement liée aux fleurs d'eau cyanobactériennes. En présence d'une même concentration en orthophosphate, les algues semblent être de meilleures compétitrices que les Cyanobactéries dans l'assimilation du PO₄^3- dissous. Les Cyanobactéries ont ainsi davantage recours à l'activité phosphatasique pour disposer du phosphore minéral indispensable à leur métabolisme. Cette différence de comportement dans l'utilisation du phosphore entre les Cyanobactéries et les algues pourrait représenter un critère explicatif supplémentaire des successions écologiques.

Abstract

The seasonal and spatial changes of the specific alkaline phosphatase activity (APA) (EC: 3.1.3.1) were studied in relation to several abiotic and biotic factors in the Grangent reservoir (located on the Loire River). The enzymatic activity was maximal in summer (between 20 and 69,4 μmol P-PO₄^3-.h^-1.mg^-1 in the epilimnion) and minimal in spring and in autumn (varying from 0,1 to 10 μmol P-PO₄^3-.h^-1.mg^-1). This activity was greatest in the epilimnion and became weaker with depth. APA appeared to be inversely related to the concentration of orthophosphate. Finally, the main peak of the alkaline phosphatase activity seemed to be strictly associated with blooms of Cyanobacteria. In the presence of a similar concentration of orthophosphate, algae showed a higher uptake rate of this nutrient than Cyanobacteria. Therefore, Cyanobacteria were more often obliged to resort to the phosphatase activity for mineralizing organic phosphorus. The observed differences in the phosphorus assimilation between algae and Cyanobacteria might explain ecological successions related to the seasonal variations.