Les communautés de protistes au sein d'un bloom phytoplanctonique dans la région naturellement fertilisée en fer des îles de Kerguelen (Océan Australe)

Protistan communities in a phytoplankton bloom within a naturally iron-fertilized region of the Kerguelen Islands (Southern Ocean)

• Auteur / Autrice : Clément Georges
• Direction : Urania Christaki, Sébastien Monchy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie, Ecologie, Paléontologie, Océanologie
• Date : Soutenance le 20/02/2015
• Etablissement(s) : Littoral
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences (LOG)
• Jury : Président / Présidente : Rachid Amara
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Urania Christaki, Sébastien Monchy, Gaëtan Burgaud, Télesphore Sime Ngando, Laurent Seuront
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ingrid Obernosterer, Ludwig Jardillier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Poussées phytoplanctoniques

Microorganismes

Mer -- Fertilisation

Mots clés libres

Zones HNLC

Protistes

Fertilisation en fer

Tag-pyrosequençage 454

HNLC areas

Protists

Iron-fertilization

Tag-pyrosequencing 454

Résumé

Depuis les années 90, les études portant sur les différentes zones HNLC ont permis d'étudier les effets biologiques et biogéochimiques qu'entrainaient les enrichissements artificiels ou naturels en fer. Il est maintenant bien documenté que l'enrichissement en fer induit des blooms phytoplanctoniques et notamment des blooms de diatomées. En dehors des diatomées, très peu d'informations sont disponibles concernant les autres groupes de protistes et en particulier les protistes hétérotrophes consommateur du phytoplancton. Ce travail a été effectué dans un contexte de fertilisation naturelle en fer, dans la région des îles de Kerguélen (Océan Australe) pendant la campagne KEOPS 2 (Kerguelen Ocean and Plateau compared Study 2) lors de l'initiation du bloom phytoplanctonique et s'est focalisé en particulier sur les protistes hétérotrophes. Des approches moléculaires (tag-pyroséquençages 454) et morphologiques (microscopie) ont été utilisées afin de caractériser la structure des communautés de protistes dans la zone de référence HNLC et dans les différents blooms phytoplanctoniques. l'approche moléculaire a permis (i) de caractériser les communautés de protistes présentes (ii) de mettre en évidence des différences notables entre les structures de protistes dans la région HNLC et la région naturellement enrichie en fer, mais également entre les différents blooms. Les observations microscopiques ont révélé des tendances similaires entre les différentes régions mais aussi des liens significatifs entre les communautés microzooplanctoniques et leurs proies phytoplanctoniques. Les observations microscopiques ont également fournis des valeurs de biomasses des différents compatiments qui ont permis d'estimer le potentiel du microzooplancton en tant que consommateur du phytoplancton ou en tant que source nutritive pour le mésozooplancton. Ce travail représente la première étude caractérisant la communauté des protistes planctoniques dans son ensemble dans un contexte de fertilisation naturelle en fer.

Since the 90s, studies on different HNLC areas allowed to investigated the biological and biogeochemical effects due to artificial or natural iron-enrichment. It is now well documented that iron enrichment induced phytoplankton blooms and more specifically diatom blooms. With the exception of diatoms, very few information is available concerning other protists groups e. g. heterotrophic protists which are consumers of phytoplankton.This work was performed is a natural iron-fertilization context in the Kerguelen Island area (Southern Ocean) during the KEOPS 2 (Kerguelen Ocean and Plateau compared Study 2) cruise at the beginning of the phytoplankton bloom and focused specifically on heterotrophic protists. Molecular (tag-pyrosequencing 454) and morphological (microscopy) approaches were used to characterize the structure of protist communities in the HNLC reference area and in the phytoplankton blooms. The molecular approach allowed (i) to provide a complete picture of the protist communities (ii) to evidence significant differences in protists structures between HNLC and the naturally iron-fertilized area, but also between the different blooms. Microscopic observation revealed similar trends between regions but also significant links between microzooplanctonic communities and their phytoplankton preys. Microscopic observations also provided biomass values from different compartments allowing an estimation of the potential of microzooplankton as phytoplankton consumer or as a nutrient source for mesozooplankton. Above all, this work represents the first study characterizing the global planktonic protists community in the context of natural iron fertilization.