Microbiologie environnementale

Qu'est-ce que la microbiologie environnementale?

La Microbiologie environnementale C'est la science qui étudie la diversité et la fonction des micro-organismes (êtres microscopiques) dans leurs environnements naturels et les applications de leurs capacités métaboliques dans les processus de biorrédiation des sols et des eaux contaminés.

Il est généralement divisé en disciplines de l'écologie microbienne, de la géomicrobiologie et de la biorestauration.

Microbiologie (Mikros: petit, bios: vie, Logos: étude), étudie interdisciplinaire un groupe large et diversifié d'organismes unicellulaires microscopiques (de 1 à 30 µm), visibles uniquement par microscope optique et invisible pour l'œil humain.

Les organismes regroupés dans le domaine de la microbiologie sont différents dans de nombreux aspects importants et appartiennent à des catégories taxonomiques très différentes. Ils existent sous forme de cellules isolées ou associées et peuvent être des principaux procaryotes, des eucaryotes ou des virus simples.

Ce qui étudie la microbiologie environnementale?

Les différents domaines d'étude de la microbiologie environnementale comprennent les disciplines de l'écologie microbienne, de la géomicrobiologie et de la biorestauration.

Écologie microbienne

L'écologie microbienne fusionne la microbiologie avec théorie écologique, à travers l'étude des rôles fonctionnels des microbes dans leur environnement naturel.

Les micro-organismes représentent la plus grande biomasse sur Terre, il n'est donc pas surprenant que leurs fonctions ou rôles écologiques affectent l'histoire écologique des écosystèmes.

Un exemple de cette influence est l'apparition de formes de vie aérobie grâce à l'accumulation d'oxygène (ou₂) Dans l'atmosphère primitive, générée par l'activité photosynthétique des cyanobactéries.

Domaines de recherche en écologie microbienne

L'écologie microbienne est transversale à toutes les autres disciplines de la microbiologie et des études:

- Diversité microbienne et son histoire évolutive.

- Les interactions entre les micro-organismes d'une population et entre les populations d'une communauté.

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- Les interactions entre les micro-organismes et les plantes.

- Phytopathogènes (bactérien, fongique et viral).

- Interactions entre les micro-organismes et les animaux.

- Communautés microbiennes, leurs processus de composition et de succession.

- Adaptations microbiennes aux conditions environnementales.

- Les types d'habitats microbiens (ato-échosphère, hydro-ecosfera, litho-écosphère et habitats extrêmes).

Géomicrobiologie

La géomicrobiologie étudie les activités microbiennes qui affectent les processus géologiques et géochimiques terrestres (cycles biogéochimiques).

Ceux-ci se produisent dans l'atmosphère, l'hydrosphère et la géosphère, en particulier dans des environnements tels que les sédiments récents, les corps des eaux souterraines en contact avec les roches sédimentaires et ignées et dans le cortex terrestre altéré.

Il est spécialisé dans les micro-organismes qui interagissent avec les minéraux dans leur environnement, les dissolvant, les transformant ou les précipiter, entre autres actions.

Domaines de recherche en géomicrobiologie

Études de géomicrobiologie:

- Interactions microbiennes avec les processus géologiques (formation du sol, dégradation de la roche, synthèse et dégradation des minéraux et combustibles fossiles).

- La formation d'origine microbienne, soit par précipitation, soit par dissolution dans l'écosystème (par exemple, dans les aquifères).

- Intervention microbienne dans les cycles biogéochimiques de la géosphère.

- Interactions microbiennes qui forment des grappes indésirables de micro-organismes sur une surface (bioincrustations). Ces bioincrustations peuvent générer une détérioration des surfaces qui habitent. Par exemple, ils peuvent corroder les surfaces métalliques (biocorrosion).

- Preuve fossile des interactions entre les micro-organismes et les minéraux de son environnement primitif.

Par exemple, les stromatolites sont des structures minérales fossiles stratifiées d'eau peu profonde. Ils sont constitués de carbonates, des parois des cyanobactéries primitives.

Biorrédiation

Biorrédiation étudie l'application des agents biologiques (micro-organismes et / ou leurs enzymes et plantes), dans les processus de récupération des sols et de l'eau contaminés par des substances dangereuses pour la santé humaine et l'environnement.

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De nombreux problèmes environnementaux actuels peuvent être résolus avec l'utilisation de la composante microbienne de l'écosystème mondial.

Domaines de recherche en biorrédiation

Études de biorrédiation:

- Capacités métaboliques microbiennes applicables dans les processus d'assainissement environnemental.

- Interactions microbiennes avec les polluants inorganiques et xénobiotiques (produits synthétiques toxiques, non générés par des processus biosynthétiques naturels). Parmi les composés xénobiotiques les plus étudiés figurent les halocarbures, les nitroaromatiques, les biphényles polychlorés, les dioxines, les sulfonates alkhiblyzéiques, les hydrocarbures d'huile et les pesticides. Parmi les éléments inorganiques les plus étudiés, il y a des métaux lourds.

- La biodégradabilité des polluants environnementaux In situ Et en laboratoire.

Applications de microbiologie environnementale

Parmi les multiples applications de cette vaste science, nous pouvons citer:

- La découverte de nouvelles routes métaboliques microbiennes avec des applications potentielles dans les processus de valeur commerciale.

- La reconstruction des relations phylogénétiques microbiennes.

- L'analyse des aquifères et des approvisionnements publics en eau potable.

- Dissolution ou lixiviation (biolixiviation) des métaux au milieu, pour la récupération.

- Biohydrométallurgie ou biomingie des métaux lourds, dans les processus de biorestauration des zones contaminées.

- Biocontrol des micro-organismes impliqués dans la biocorrosion des récipients de déchets radioactifs dissous dans les aquifères souterrains.

- Reconstruction de l'histoire terrestre primitive, du paléoambiente et des formes primitives de la vie.

- Construction de modèles utiles dans la recherche d'une vie fossilisée sur d'autres planètes, comme Mars.

- Assainissement des zones contaminées par des substances xénobiotiques ou inorganiques, telles que les métaux lourds.

Les références

1. Ehrlich, h. L. et Newman, D. K. (2009). Géomicrobiologie. CRC Press. 
2. Malik, un. (2004). Bioremédiation métallique à travers des cellules en croissance. Environnement International.
3. McKinney, R. ET. (2004). Microbiologie du contrôle de la pollution de l'environnement. M. Dekker. 

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