Fonctionnement des zones humides et risque sanitaire: déterminisme de la présence de bactéries humaines potentiellement pathogènes ou antibiorésistantes dans les zones humides alluviales.

Le projet consistera dans une première étape en une sélection de 15 zones humides de rivière, réparties dans des secteurs présentant un degré d'anthropisation de nature et d'intensité variables, et des contraintes thermiques elles aussi variables. Les zones humides fluviales ont été retenues car elles présentent un faible volume d'eau, contrairement aux lacs et étangs, et sont soumises à de nombreux apports du bassin versant et de la rivière. Cela rend ces écosystèmes plus susceptibles de se réchauffer et de s'eutrophiser pendant la période estivale, et donc de constituer des réservoirs de pathogènes. Enfin, ils possèdent des fonctionnements variés, en fonction de leur alimentation en eau (rivière, karst) et de leur géomorphologie, ce qui permet de disposer de situations variées en termes de trophie et de thermie dans le même bassin versant. Les cours d'eau retenus sont le Doubs (rivière de plaine, à forte pression de pâturage), la Loue (rivière d'altitude intermédiaire, à pression de pâturage également forte, et caractérisée sur sa rive gauche par des écosystèmes alimentés par une eau d'origine karstique, fraiche), et l'Ain (rivière de plaine fortement alimentée par des eaux karstiques de bonne qualité et fraiches, originaires du Bugey, et à faible pression agricole. Nous sélectionnerons 5 zones humides sur chacun des cours d'eau. Les sites seront sélectionnés pour maximiser la variabilité fonctionnelle. Sur chaque site sera installé un enregistreur thermique destiné à mesurer la variabilité saisonnière des températures de la masse d'eau. En parallèle, on procédera à l'analyse des sédiments de surface et de l'eau pour les paramètres susceptibles d'influencer le développement des micro-organismes, soit : azote, carbone organique, phosphore. Pour appréhender la complexité du réseau trophique, on déterminera la diversité et la biomasse des communautés végétales. En ce qui concerne le compartiment planctonique, on dosera la chlorophylle comme proxy de la biomasse phytoplanctonique et on réalisera un inventaire mensuel des microcrustacés. Ces différents éléments de diagnostic: chimie, macrophytes, phytoplancton, zooplancton, permettront de mesurer la relation entre les contraintes environnementales (trophie, température en particulier) et la complexité fonctionnelle de la zone humide. A chaque date, on prélèvera également un échantillon d'eau destiné à l'analyse microbiologique. Les filtres seront mis en culture sur des milieux spécifiques des bactéries pathogènes d'intérêt (E. coli et P. aeruginosa). Les bactéries seront identifiées par spectrométrie de masse de type MALDI-TOF et dénombrées. Nous déterminerons le profil de résistance aux antibiotiques des pathogènes retrouvés par méthode de diffusion en agar. Les mécanismes de résistance aux antibiotiques à haut risque de diffusion (lactamases à spectre étendu, carbapénèmases) seront recherchés par tests de synergie en milieu solide et identifiés par séquençage de gènes. La recherche des 2 pathogènes majeurs nous semble justifiée au regard des contraintes techniques et financières, et permettra de répondre à la question posée. Les bases de données produites par le projet seront compilées, géoréférencées au fil de l'eau et implémentées grâce à l'aide de la cellule bases de données de l'unité. Ces données seront intégrées aux bases de données de la Zone atelier Arc Jurassien et de l'OSU THETA. Des analyses statistiques seront réalisées. Il sera alors possible, sur la base de ces éléments, de relier concentration en nutriments, complexité fonctionnelle, et risque sanitaire, l'hypothèse étant que le risque pathogène devrait être 1) inversement corrélé à la diversité fonctionnelle de la zone humide, et 2) plus élevé dans les écosystèmes riches en nutriments, et à diversité fonctionnelle faible.