Outils personnels

Vous êtes ici : Accueil / Science et société / Sciences pour tous / Actu des publis / Petit ou grand phytoplancton face aux cycles des marées : qui prend l'avantage ?

Petit ou grand phytoplancton face aux cycles des marées : qui prend l'avantage ?

Dans les eaux côtières de la Manche, soumises à l'action des marées, les populations de phytoplancton (micro-algues) sont exposées à des régimes de lumière très variables. Comment s’acclimater dans de telles conditions de luminosité ?

bandeau_perrot_2-1.jpg

En Manche, les courants de marée et les vents forts gênent la stabilisation saisonnière de la couche d'eau de surface qui reçoit la lumière, ces conditions empêchent le phytoplancton de s'y maintenir. L'intensité du mélange vertical impacte ainsi la croissance et la structure des communautés de phytoplancton, d'une part via la possibilité d'accéder à la lumière pour les micro-algues en fonction de leur position dans la couche d'eau de surface, mais aussi en modifiant la disponibilité des nutriments nécessaires à leur croissance.

Cette mer se caractérise par une colonne d'eau bien mélangée, la diminution des courants dans la phase de marée "vives-eaux /mortes-eaux" peut amener à une stabilisation passagère de la colonne et entrainer de ce fait la modification des conditions de lumière propices au développement du phytoplancton.

Figure1 : cellules de phytoplancton

Le travail mené ici, cherche à déterminer comment le phytoplancton  ajuste les processus physiologiques impliqués dans l'absorption des nutriments azotés en réponse aux fluctuations d'irradiance induits par le cycle de marée "mortes eaux/vives eaux", il tente également d'évaluer l'importance du régime de lumière dans le contrôle de la structure de taille des communautés de phytoplancton.

Des cinétiques d’absorption du nitrate et de l’ammonium, en rapport avec la lumière disponible, ont été menées pour 2 classes de phytoplanctons (de taille inférieure et supérieure à 10 micro-mètres) à la fois en mortes et vives eaux (fig. 2 et 3) entre les 12 mai et 20 juin 2005. Les échantillons ont été prélevés à la profondeur correspondant à 50 % et à 1 % de l'intensité de lumière de surface utilisée par le phytoplancton (flux de lumière entre 400 et 700 nm dont les longueurs d'onde sont dans le domaine visible), les taux d'absorption d'azote ont été estimés grâce à un traceur isotopique.

lperrot4.jpg

Figure 2 : Taux d'absorption d'ammonium (carrés) et de nitrates (cercles) en fonction de l'irradiance pour le petit phytoplancton (<10μm) et des cycles de marée. Les symboles foncés correspondent à la profondeur où l'intensité lumineuse = 50 % de l'irradiance de surface. Les symboles blancs correspondent à la profondeur où l'intensité lumineuse =  1% de l'irradiance de surface.

lperrot5.jpg

Figure 3 : Taux d'absorption d'ammonium (carrés) et de nitrates (cercles) en fonction de l'irradiance pour le grand phytoplancton (>10μm) et des cycles de marée. Les symboles foncés correspondent à la profondeur où l'intensité lumineuse = 50 % de l'irradiance de surface. Les symboles blancs correspondent à la profondeur où l'intensité lumineuse =  1% de l'irradiance de surface.

Dans cette étude, la fluctuation du régime de lumière résultant de la diminution de mélange vertical et liée au cycle de marée " vives eaux/mortes eaux" affecte profondément l'absorption des nutriments azotés par le phytoplancton. Cette diminution du mélange vertical du cycle de marée favorise la capacité du petit et du grand phytoplancton à absorber les nutriments azotés et augmente leur efficacité d'utilisation de la lumière.

Il apparait qu'en Manche-Ouest, les changements de lumière liés au mélange de marée constituent un des moteurs du contrôle des processus d'absorption d'azote pour les communautés de phytoplancton. Les variations "vives eaux/mortes-eaux" indiquent qu'un mélange vertical plus faible est favorable à l'absorption d'azote par les petites et grandes cellules de ces micro-algues. La diminution de la turbulence verticale s'avère donc être un élément clef du développement des phytoplanctons dans les eaux côtières de la Manche. Les cellules les plus grandes tirent davantage bénéfice d'une stabilisation de la colonne d'eau (en comparaison des cellules plus petites) et l'absorption de nitrate est favorisée par rapport à l'absorption d'ammonium.

La production de phytoplancton, dans ce système bien mélangé, est principalement basée sur les petites cellules qui forment la toile de fond de l'assimilation d'azote sous forme d'ammonium. Mais lors des périodes de stabilisation de la colonne d'eau, avec la diminution de mélange vertical, les conditions deviennent plus favorables à l'absorption des nitrates par les grandes cellules.

Médiation scientifique

par Laurie Perrot, doctorante de l'École Doctorale des Sciences de la Mer (EDSM - Université de Bretagne occidentale), en 3ème année de thèse au sein de l'unité DYNECO-Pelagos (DYNamiques de l'Environnement CÔtier- Ifremer).

A partir de :

L'article original

Maguer, J.-F., L’Helguen, S., Waeles, M., 2015. Effects of mixing-induced irradiance fluctuations on nitrogen uptake in size-fractionated coastal phytoplankton communities. Estuarine,Coastal and Shelf Science 154, 1–11. doi:10.1016/j.ecss.2014.12.008

Les auteurs

Ce travail résulte d'une collaboration entre chercheurs du LEMAR (Laboratoire des sciences de l'Environnement MARin) de l'Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)

La revue

Estuarine, Coastal and Shelf Science est un journal multidisciplinaire édité par Elsevier sur l'étude océanographique des estuaires (zoologie, géologie, botanique, sédimentologie, physique), des zones côtières et du plateau continental. 

Contacts

Auteurs : consulter l'annuaire de l'IUEM
Bibliothèque La Pérouse : Suivi éditorial, rédaction, corrections et mise en page : Fanny Barbier

Retour à la liste des publications

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Photo du mois

Geovide_PLherminier_0790.JPG

(C) Pascale Lherminier / Ifremer