Recherche Avancée

Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Isabelle Rombouts
Direction : Frédéric Ibañez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Océanographie et environnements marins
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Dans le contexte actuel du changement climatique, les études sur l’influence des paramètres environnementaux et de leurs impacts sur la diversité sont essentielles dans le but d’appréhender les altérations de cette diversité marine par le changement global. Les observations répétées des distributions latitudinales de la diversité, principalement en milieu terrestre, suggèrent que des mécanismes communs pourraient être responsables de leur formation et de leur maintien. Bien que de nombreuses hypothèses aient été proposées pour expliquer les distributions de la diversité terrestre et marine, les mécanismes sous-jacents restent encore à élucider dans de nombreux cas, en particulier dans le milieu océanique. Les copépodes planctoniques, maillon clé du réseau trophique en milieu marin, jouent un rôle majeur dans les fonctionnements des cycles biochimiques. Notre étude se focalise sur la manière dont la diversité des copépodes est influencée par l’environnement, première étape vers la compréhension de leur distribution, et leur réponse aux changements hydroclimatiques. Les résultats obtenus montrent que la distribution latitudinale de la diversité ne diminue pas de façon symétrique de l’Equateur aux Pôles, mais un large plateau au niveau de l’Hémisphère Sud et à l’inverse, un pic dans les latitudes subtropicales de l’Hémisphère Nord. Cette asymétrie de la diversité des copépodes est susceptible d’être influencée par la disponibilité en énergie pour les organismes, elle-même régulée par les forçages climatiques actuels dans la région équatoriale, à savoir la Zone de Convergence Inter-Tropicale. Notre étude montre que la température océanique peut expliquer 54% de la variation de la diversité et qu’une forte corrélation avec les distributions à grande échelle des copépodes existe. Afin d’étudier les relations entre descripteurs environnementaux et la diversité des copépodes, des analyses multivariées ont été appliquées et ont révélé que les régions à fortes diversités sont fréquemment associées à de fortes températures, des salinités élevées et de faibles concentrations en chlorophylle a et en nutriments. Les paramètres environnementaux les plus fortement corrélés à la diversité ont permis de modéliser les distributions et ainsi de prévoir à l’échelle globale la diversité des copépodes et de mettre en évidence les zones nécessitant un effort d’échantillonnage plus soutenu. Alors que la force de la relation entre la diversité et la température a été démontrée, les liens sous-jacents entre l'énergie disponible et la diversité restent insaisissables. Par conséquent, la Théorie Métabolique en Ecologie (MTE) a été testée afin d’expliquer les possibles mécanismes de distributions des copépodes à l’échelle mondiale. Les pentes de régression dévient des valeurs prévues par la théorie et cette différence quantitative met l'accent sur la nécessité d'amélioration de la MTE pour expliquer les motifs de la diversité à grande échelle. Enfin, nous avons examiné la variation spatio-temporelle dans les relations diversité - température au sein de biomes pouvant présenter une vulnérabilité régionale causée par le réchauffement climatique. Nous avons montré que malgré la relation positive entre la diversité annuelle et les températures de surface de l’océan, la variabilité spatiale est moins évidente. Cela peut s’expliquer par le fait que les relations entre le climat et la diversité, évidentes à grandes échelles, peuvent disparaître à plus petite échelle, substituées par les forçages des processus biologiques, mais également par le bruit introduit par l'effort d'échantillonnage inégal. En conclusion, nos résultats ont montré que les influences majeures du climat et de la disponibilité en énergie sont susceptibles de jouer un rôle important sur les variations géographiques à grande échelle de la diversité des copépodes, et que le rôle de la température sur la diversité reste un phénomène omniprésent et complexe.