Nitrospira

Nitrospira est un genre de bactéries connu pour sa participation à la nitrification. De nombreux représentants oxydent le nitrite en nitrate, tandis que certaines lignées réalisent aussi l’oxydation de l’ammoniac. Cette diversité fonctionnelle interdit d’attribuer une capacité de nitrification complète à toutes les cellules identifiées sous ce nom de genre.

Identité et fonctions

La nomenclature spécialisée reconnaît Nitrospira Watson et ses collaborateurs, 1986, avec Nitrospira marina comme espèce type. Le genre constitue une entité taxonomique distincte des anciens usages du même mot pour des groupes de rang supérieur. Une identification fiable associe ainsi le nom scientifique à son rang et à son contexte de classification.

Les représentants qui oxydent le nitrite utilisent cette réaction pour obtenir de l’énergie. Ils produisent du nitrate, qui reste une forme d’azote présente dans le milieu. Des bactéries d’autres genres, notamment Nitrobacter, accomplissent aussi cette transformation. La fonction ne permet donc pas, à elle seule, de déterminer le genre.

La découverte des organismes comammox en 2015 a montré que certaines Nitrospira réunissent les fonctions permettant de passer de l’ammoniac au nitrate. Les lignées qui n’oxydent que le nitrite et les lignées comammox ne sont pas fonctionnellement équivalentes. Un marqueur de genre commun ne suffit pas à les distinguer.

Interprétation dans les biofiltres

Des études moléculaires ont associé des bactéries proches de Nitrospira à l’oxydation du nitrite dans des aquariums d’eau douce. Ces observations ont corrigé l’idée selon laquelle cette étape serait toujours assurée par Nitrobacter. Elles ne démontrent pas qu’une seule lignée domine toutes les installations ni qu’elle possède partout les mêmes propriétés physiologiques.

Les résultats obtenus pour une espèce ou une souche, notamment son affinité pour un substrat, ne s’étendent pas automatiquement à tout le genre. Les conditions du biofilm et les interactions de la communauté influencent également les transformations observées.

Une filtration biologique se caractérise par son fonctionnement d’ensemble. La présence d’ADN de Nitrospira renseigne sur une identité ou un potentiel ; les mesures de flux et les données d’activité apportent une autre information. Les concentrations d’ammoniac, de nitrite et de nitrate, à elles seules, ne permettent pas de répartir exactement ce fonctionnement entre les différentes lignées.