Hydrodynamisme et production phytoplanctonique dans les écosystèmes marins : influence des variations de lumière induites par le mélange vertical sur l'absorption de l'azote

Hydrodynamism and phytoplankton production : effects of mixing-induced irradiance fluctuations on nitrogen uptake by phytoplankton

• Auteur / Autrice : Julien Caradec
• Direction : Pierre Le Corre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie de l'environnement marin
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Influence

Hydrodynamique

Manche (mer)

Effets de la lumière

Phytoplancton marin

Mots clés libres

Phytoplancton

Hydrodynamisme

Lumière

Manche

Azote

Résumé

L’influence de I’hydrodynamisme sur la production phytoplanctonique dans les écosystèmes marins a été étudiée en observant les effets des variations de lumière induites par le mélange vertical sur le développement du phytoplancton dans les eaux fortement brassées de la Manche occidentale. Les flux d’absorption du nitrate et de l’ammonium dans la colonne d’eau et les cinétiques d’absorption de ces composés en fonction du pourcentage de l’intensité lumineuse incidente de surface ont été déterminées au cours d’un cycle saisonnier pour deux classes de taille de phytoplancton (>10 μm et <10 μm) en relation avec les variations de l’hydrodynamisme liées au cycle de marée morte eau vive eau. Les flux d’absorption ont été mesurés en utilisant la technique du traceur isotopique 15N. Nos résultats montrent que la nature de la production primaire et la structure de tille des populations phytoplanctoniques sont étroitement liées aux conditions de lumière qui résultent du régime de mélange vertical des masses d’eaux. Un hydrodynamisme intense favorise une production de nature régénérée basée sur l’ammonium et le développement d’une population phytoplanctonique dominée par les petites cellules alors qu’un hydrodynamnisme faible avantage une production basée sur l’utilisation du -nitrate et associée au développement de grandes cellules, du moins dans des conditions non limitantes en nutriments. Nos résultats montrent aussi que les populations phytoplanctoniques sont capables de répondre rapidement à des changements du régime de mélange vertical des masses d’eaux en modifiant leurs propriétés physiologiques et en adaptant en particulier les processus d’absorption des composés azotés.

The influence of vertical mixing on the phytoplankton production in marine ecosystems has been studied by observing the effects of changing light induced by vertical mixing on the development of phytoplankton in well-mixed waters of the Western English Channel. Nitrate and ammonium uptake rate in the water column and the kinetics of uptake of these compounds based on-the percentage of incident sea-surface light intensity were determined during a seasonal cycle for two classes of phytoplankton size (> 10 μm and <10 μm) in relation- with Mf tidal cycle. Nitrate uptake rates were measured using the techrique of tracer isotope 1SN. Our resuts show that pimary production and phytoplankton size structure are ulosely related to lighting conditions resulting from the vertical mixing of water column During high hydrodynamics conditions, phytoplanktonic production is low and based on regenerated ammonium and development of a population dominated by small cells, while a low hydrodynamic increase production based on the use of nitrate and associated with the development of large cell, at least in non-limiting nutrient condition. Qur results also show that phytoplanktonic populations are able to respond quickly to vertical mixing changes by altering their physiological properties and adapting in particular the process of absorption of nitrogen compounds.