Piscine de source du Monte Conca pendant la saison sèche. Le film blanc sur le dessus est la croissance de bactéries oxydant le soufre. Crédit :Université de Floride du Sud
Le système de grottes de Monte Conca sur l'île de Sicile est un vaste système de sources et de piscines, assis en dessous d'une réserve naturelle. On peut supposer que c'est l'un des rares endroits épargnés par la pollution d'origine humaine.
Mais une nouvelle recherche publiée par une équipe de microbiologie et de géoscience de l'USF a révélé que même sous terre, les communautés microbiennes des bassins d'eau de la grotte du Monte Conca montrent des signes d'altération par la pollution d'en haut.
Publication dans la prestigieuse revue, PLoS Un , l'équipe a découvert que l'eau circulant dans le vaste système de grottes produisait des changements dans les communautés microbiennes entre les saisons humides et sèches, avec les communautés microbiennes différant par la composition bactérienne et les fonctions écologiques. L'étude suggère qu'à mesure que les eaux de surface s'écoulent à travers les zones agricoles et urbaines, il recueille les contaminants bactériens avant d'entrer dans les systèmes de grottes.
Le but de l'étude était de déterminer l'impact du ruissellement de surface sur les communautés microbiennes des grottes en utilisant la piscine de la source de Monte Conca comme modèle. Les impacts à long terme de ces contaminants bactériens dérivés de la surface ou leur impact sur les sources d'eau souterraine sont actuellement mal connus, a déclaré l'auteur principal, le Dr Madison Davis du département de biologie cellulaire de l'USF, Microbiologie et biologie moléculaire.
Le projet a été dirigé par le professeur USF James Garey du département de biologie cellulaire, Microbiologie et biologie moléculaire, et le professeur Bogdan P. Onac de l'École des géosciences de l'USF. Les étudiants diplômés et de premier cycle de l'USF Madison C. Davis, Melvin D. Baker IV, Christiana K.S. Mayne, Chelsea M. Dinon et Christina J. Moss sont co-auteurs de l'article.
De grands volumes d'eau pénètrent dans la grotte. Crédit :Université de Floride du Sud
Le groupe a collaboré avec des collègues italiens Maria A. Messina, Giuseppe Nicolosi et Salvatore Petralia du Centro Speleologico Etneoa.
Les scientifiques ont découvert que la communauté microbienne de la saison sèche était dominée par des bactéries oxydant le soufre en raison de leur capacité à utiliser l'oxygène de la grotte et le sulfure d'hydrogène de la piscine de source. Après de fortes pluies, la communauté d'oxydation du soufre a été déplacée par des bactéries dérivées de la surface qui ont été principalement identifiées comme des contaminants humains, y compris Escherichia coli et d'autres bactéries fécales.
Des grottes comme le Monte Conca, qui est le système karstique à gypse le plus long et le plus profond de Sicile et qui a été formé par dissolution d'acide sulfurique, ont été identifiées dans le monde entier. Pour mener à bien leur travail, les chercheurs ont voyagé dans le système de grottes pour récupérer des échantillons au cours de quatre missions couvrant 2015 et 2016.
Les oxydants de soufre représentaient plus de 90 pour cent de la communauté microbienne pendant la saison sèche et ont été remplacés par des contaminants potentiellement influencés par l'homme tels que les espèces Escherichia et Lysinibacillus après de fortes pluies, les chercheurs ont dit. Un échantillonnage a semblé montrer une transition entre les saisons humides et sèches lorsque les contaminants potentiels d'origine humaine, des bactéries oxydant le soufre et des bactéries fixatrices d'azote étaient toutes présentes dans le bassin de source.
L'étude démontre l'impact du ruissellement de surface sur la structure et la fonction de la communauté microbienne des communautés de grottes endémiques, les chercheurs ont dit.
