Effet de la salinité sur le développement micro-algal

Abstract

Cette étude vise à évaluer l'effet du stress salin sur la croissance des microalgues présentes dans le lac Témacine, situé dans la région de l’Oued Righ, au nord-est du Sahara algérien. L’analyse physicochimique des échantillons d’eau du lac a révélé une salinité modérée, caractéristique des zones sahariennes semi-arides. L’observation morphologique des microalgues a permis de mettre en évidence une communauté phytoplanctonique diversifiée, constituée principalement de diatomées, d’algues vertes et de cyanobactéries. Afin de simuler l’effet de la salinité comme facteur de stress environnemental, cinq concentrations croissantes de NaCl ont été testées dans les milieux de culture : 0, 250, 500, 750 et 1000 mM. La croissance des microalgues a été évaluée à l’aide de deux approches complémentaires : le comptage cellulaire à l’aide d’une cellule de Malassez, et la quantification de la chlorophylle a, indicateur de l’activité photosynthétique. Les résultats ont mis en évidence une tolérance saline variable au sein de la communauté algale, ainsi que des seuils critiques au-delà desquels la croissance est fortement inhibée. À 1000 mM de NaCl – une concentration simulant des conditions hypersalines – une augmentation significative du nombre de cellules a été observée entre la première et la deuxième semaine, atteignant un pic de 53,3 millions de cellules/mL, suivie de fluctuations notables (ralentissement, reprise temporaire, puis déclin progressif) jusqu’à la cinquième semaine, notamment dans les échantillons F1, F3 et F4. Ces dynamiques traduisent les phases typiques de croissance microbienne : une phase exponentielle marquée par une division cellulaire rapide, suivie d’une phase stationnaire où la croissance est compensée par la mortalité cellulaire, puis d’une phase de déclin en l'absence de renouvellement nutritif. Malgré un stress osmotique élevé, certaines espèces microalgales ont démontré une capacité d’adaptation, témoignant de mécanismes physiologiques leur permettant de survivre en conditions extrêmes. Par ailleurs, les résultats ont confirmé que la salinité influence directement la productivité primaire, en réduisant l’activité photosynthétique et, par conséquent, les niveaux d’oxygène dissous. Cette perturbation impacte également le cycle des nutriments, notamment les processus microbiens de nitrification et de dénitrification. En présence d’apports excessifs en nutriments (notamment d’origine agricole), une telle situation peut conduire à une eutrophisation localisée, mettant en péril l’équilibre écologique du lac Témacine.

This study aims to evaluate the effect of salt stress on the growth of microalgae present in Lake Témacine, located in the Oued Righ region in the northeastern Algerian Sahara. Physicochemical analysis of the lake water samples revealed a moderate level of salinity, characteristic of semi-arid Saharan zones. Morphological observation of the microalgae revealed a diverse phytoplankton community, primarily composed of diatoms, green algae, and cyanobacteria. To simulate the effect of salinity as an environmental stress factor, five increasing concentrations of NaCl were tested in the culture media: 0, 250, 500, 750, and 1000 mM.Microalgal growth was assessed using two complementary methods: cell counting with a Malassezhemocytometer and quantification of chlorophyll a, an indicator of photosynthetic activity. The results highlighted a variable tolerance to salinity within the algal community, as well as critical thresholds beyond which growth was significantly inhibited. At 1000 mMNaCl— representing hypersaline conditions—a marked increase in cell density was observed between the first and second weeks, peaking at 53.3 million cells/mL, followed by distinct fluctuations (decline, temporary recovery, then gradual decrease) through the fifth week, particularly in samples F1, F3, and F4. These dynamics reflect the typical phases of microbial growth: an exponential phase characterized by rapid cell division, followed by a stationary phase where growth balances with cell death, and finally a decline phase in the absence of nutrient renewal. Despite strong osmotic stress, certain microalgal species demonstrated an adaptive capacity, indicating physiological mechanisms that enable survival under extreme conditions. Furthermore, the findings confirmed that salinity directly affects primary productivity by reducing photosynthetic activity and, consequently, dissolved oxygen levels. This disruption also alters the nutrient cycle, particularly the microbial processes of nitrification and denitrification. When combined with excessive nutrient inputs (mainly from agriculture), such conditions can lead to localized eutrophication, threatening the ecological balance of Lake Témacine.

تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير اإلجهاد الملحي على نمو الطحالب المجهريةالموجودة في بحيرة تماسين، الواقعة في منطقة وادي ريغ شمال شرق الصحراء الجزائرية.وقد أظهرت التحاليل الفيزيائية والكيميائية لعينات مياه البحيرة أن هذه األخيرة تتميز بملوحة معتدلة، وهي سمة نموذجية للبيئات الصحراوية شبه الجافة.كما كشفت المالحظات المجهرية عن وجود مجتمع طحالب مجهري متنوع، يتكوّن أساسًا من الدياتومات، والطحالب الخضراء، والبكتيريا الزرقاء(السيانوبكتيريا). لدراسة تأثير الملوحة كعامل ضغط بيئي، تم اختبار خمس تراكيز متزايدة من كلوريد الصوديوم(NaCl) في أوساط الزراعة: 0،250،500،750و0111ملي مول.وتم ّ تتبع نمو الطحالب المجهرية باستخدام طريقتين تكميليتين:العد ّ الخلوي بواسطة غرفة ماالسي، وقياس تركيز الكلوروفيلaكمؤشر على النشاط التمثيل الضوئي. أظهرت النتائج وجود تحمل متباين للملوحة داخل المجتمع الطحلبي، مع تحديد عتبات حرجة يتباطأ فيها النمو بشكل كبير.عند تركيز0111مليمول، وهو ما يحاكي ظروفًا عالية الملوحة، تم تسجيل زيادة ملحوظة في عدد الخاليا بين األسبوع األول والثاني، حيث بلغ الذروةبمقدار53.3مليونخلية/مل، تلتها تقلبات واضحة(انخفاض، ثم انتعاش مؤقت، ثم تراجع تدريجي)حتى األسبوع الخامس، خاصة في العيناتF1وF3وF4. تعكس هذه الديناميكيات المراحل النموذجية لنمو الكائنات الدقيقة:مرحلة النمو األسي التي تتميز بانقسام خلوي سريع، تليها مرحلة التوازن حيث يتساوى معدل النمو مع معدل الموت الخلوي، ثم مرحلة التدهور في حال غياب التجديد الغذائي.وعلى الرغم من الضغط التناضحي المرتفع، أظهرت بعض أنواع الطحالب المجهرية قدرة على التكيف، مما يدل على وجود آليات فسيولوجية تسمح لها بالبقاء في ظروف قاسية. من جهة أخرى، أكدت النتائج أن الملوحة تؤثر بشكل مباشر على اإلنتاجية األولية، من خالل تقليل النشاط التمثيلي الضوئيوبالتالي خفض مستويات األوكسجين الذائب.كما تؤدي هذه االضطرابات إلى تغييرات في دورة المغذيات، خصوصًا في عمليات النتريفكاسيون ونزع النتروجين التي تقوم بها الكائنات الدقيقة.وعند ترافق هذه الظروف مع مدخالت غذائية مفرطة(خصوصًا من مصادر زراعية)، فإنها قد تؤديإلى تغلغل التخثث المحلي(اليوتروفكاسيون(، مما يهدد التوازن البيئي لبحيرة تماسين.