La phosphatase alcaline en milieu marin: ses caractéristiques, son ...

tel-00641975, version 1 - 17 Nov 2011
Certains organismes planctoniques, en particulier le phytoplancton, secrètent des exsudats qui
contribuent aux apports de POD. En outre, le POD peut être également produit par le
zooplancton à partir des pelotes fécales et des excrétas. La lyse cellulaire, à la mort des
organismes, est également un facteur de libération de POD (Agusti et al., 1998).
Les organismes vivants ont la capacité d’utiliser le POD pour leur croissance, en particulier
les organismes hétérotrophes. Cependant, Chu (1946) a montré sur des cultures non axéniques
de Phaeocystis poucheti, phytoplancton autotrophe, qu’en condition de carence en
orthophosphates, ces organismes pouvaient utiliser des phospholipides et des sucres
phosphorés pour leur croissance. Le plancton produit alors des enzymes qui sont responsables
de la conversion du phosphore organique en phosphore inorganique (Perry, 1972 ; Chrost et
Overbeck, 1987 ; Benitez-Nelson, 2000). Les plus connues sont les phosphatases alcalines.
Elles sont à l’origine de l’hydrolyse des phosphomonoesters. Mais d’autres activités
participent à ce processus en particulier la 5’ nucléotidase (Petterson 1980, Jansson et al.,
1988, Ammerman et Azam 1985) qui sont responsables de l’hydrolyse des ribonucléotides
plus spécifiquement. La synthèse de phosphore minéral par ces voies enzymatiques constitue
la production régénérée et sera détaillée de manière plus importante dans la troisième partie
de cette introduction.
Le phosphore organique particulaire (PP) provient essentiellement de la matière « vivante »,
les zones de fortes concentrations en PP correspondant aux zones de forte production (zones
côtières et océan de surface). La fraction détritique particulaire n’y contribue que faiblement.
La fraction vivante de la colonne d’eau est un immense réservoir en phosphore organique
particulaire. Après sédimentation, cette fraction est minéralisée par voie enzymatique. Le
phosphore minéral produit repasse dans la colonne d’eau où il constitue la production
nouvelle, principale source de phosphore inorganique.
Enfin, comme l’élément phosphore ne présente pas de forme gazeuse stable, ses pertes
proviennent de la sédimentation d’une partie de la matière organique de la colonne d’eau, de
l’adsorption et la précipitation de phosphore dans les phases minérales des roches, au sein de
complexes inorganiques comme les argiles, les carbonates et les hydroxydes ferreux, de la
sédimentation des phosphorites (phosphates de chaux naturels) et de processus
hydrothermaux (Benitez-Nelson, 2000). On estime que moins de 1 % du phosphore qui
sédimente reste piégé dans les sédiments (Pant et Reddy, 2001). Par ailleurs, en condition
d’anoxie et/ou de baisse de pH, du phosphore est remis en solution dans la colonne d’eau à
partir des complexes ferriques et calciques (Gomez et al., 1999).
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