Utilisation des lipides afin de caractériser l’évolution d’une communauté phytoplanctonique, en fonction du phosphore, de la température et de la lumière

Master

English. Phytoplankton communities respond rapidly to changes in their environment. Membrane lipids, particularly phospholipids and galactolipids, serve as relevant biomarkers to characterize these dynamics. In this study, a two-week controlled experiment was conducted using water from Lake Léon (Landes, France), varying temperature, light, and phosphorus input according to a full factorial design. Polar lipid classes (MGDG, DGDG, PE, PC, PG, LysoPC, Lyso-PE) and their associated fatty acids were quantified through targeted lipidomic analysis using LC-MS. The results show a marked modulation of lipid profiles depending on the treatments, with a significant decrease in MGDG under high light conditions and an enrichment in DGDG under combined stress conditions. Green algae, which dominate under warm and high-light conditions, exhibit profiles rich in C16:3, C16:4, and C18:3, whereas diatoms, favored under low light, are associated with C20:5 and C22:6. PCA and multiple linear modeling confirm the differential sensitivity of polar lipid groups to environmental factors. This work highlights the value of the lipidomic approach for finely characterizing the mechanisms of phytoplankton adaptation to multiple environmental forcings

French. Les communautés phytoplanctoniques réagissent rapidement aux variations de leur environnement. Les lipides membranaires, en particulier les phospholipides et galactolipides, représentent des biomarqueurs pertinents pour caractériser ces dynamiques. Dans cette étude, une expérimentation contrôlée de deux semaines a été menée sur l'eau du lac de Léon (Landes, France), en faisant varier la température, la lumière et l'apport en phosphore selon un plan factoriel complet. Les groupements polaires (MGDG, DGDG, PE, PC, PG, Lyso-PC, Lyso-PE) et leurs acides gras associés ont été quantifiés avec une analyse lipidomique ciblée par LC-MS. Les résultats montrent une modulation marquée des profils lipidiques selon les traitements, avec une baisse significative du MGDG en condition de forte lumière et un enrichissement en DGDG dans des conditions de stress combiné. Les algues vertes, majoritaires en condition lumineuse et chaude, présentent des profils riches en C16:3, C16:4, C18:3, tandis que les diatomées, favorisées à faible lumière, sont associées à C20:5 et C22:6. L'ACP et la modélisation linéaire multiple confirment la sensibilité différentielle des groupes polaires aux facteurs environnementaux. Ce travail souligne l'intérêt de l'approche lipidomique pour caractériser finement les mécanismes d'adaptation du phytoplancton aux forçages environnementaux multiples.