DRASTIC

Diatoms and RhizariAnS inTerplay in the polar silICa cycle

Coordination

Aude Leynaert

Type de projet

International

Financement

ISBlue ANR-17-EURE-0015,

RhiCycle : ANR-19-CE01-0006,

French National program LEFE (Les Enveloppes Fluides et l’Environnement) ROSI

Durée du projet

Début du projet

25/01/2023

Fin du projet

25/01/2025

Liens

Infos sur la campagne sur le site de la Flotte Océanographique Française

L’objectif du projet DRASTIC est de mieux comprendre les changements environnementaux marins aux hautes latitudes, et leurs conséquences sur le devenir des organismes siliceux planctoniques, tels que les diatomées et les Rhizaria. L’originalité du projet a été de développer une approche transdisciplinaire (incluant l’écologie, la physiologie, la biogéochimie et la génomique) pour quantifier le rôle des Rhizaria et des Diatomées dans le cycle de la silice de l’Océan Arctique à l’Atlantique Nord, dans un esprit de mission de recherche à faible émission de carbone en utilisant un voilier comme base scientifique.

Les diatomées et les rhizaria jouent un rôle clé dans les réseaux trophiques des écosystèmes côtiers ou océaniques les plus productifs, ainsi que dans le transfert biologique de CO2 de la surface vers l’intérieur de l’océan (ce que l’on appelle la pompe biologique du carbone).

Les diatomées pélagiques ont été largement étudiées, mais ces organismes photosynthétiques ne sont pas les seuls à utiliser la silice minérale dissoute (dSi) pour former un squelette ou une carapace siliceuse. Récemment, la combinaison de données génomiques et biogéochimiques a révélé qu’un autre groupe de silicifiants, les Rhizaria, a été largement sous-estimé et est corrélé avec les flux d’exportation de carbone à 150 m de profondeur, mettant en évidence un rôle inattendu de ces taxons dans la pompe biologique du carbone, et également dans le cycle de la silice (Llopis Monferrer et al. 2020, 2022 ; Biard et al., Guidi et al., 2016).

Pour mieux comprendre l’interaction des diatomées et des rhizarias dans les écosystèmes, leur rôle dans le réseau trophique, et déterminer les flux de silicium et de carbone associés, il est essentiel de mieux contraindre la distribution, la biodiversité et l’écophysiologie de ces organismes.

Dans la littérature, les échantillons de sédiments sont pratiquement les seules données disponibles sur les Rhizaria dans l’océan mondial. Swanberg et al (1986) ont rapporté que les Rhizaria sont des composants constants et généralement abondants du plancton des fjords de l’ouest de la Norvège. Entre les eaux atlantiques et l’océan Arctique, la côte norvégienne est un « site sentinelle » où les changements de la biodiversité mondiale doivent être étudiés. À cet égard, Bjorklund et al. (2012) ont déjà signalé la migration vers le nord de certaines espèces de Rhizaria. Cependant, la diversité des Rhizaria vivants dans la mer de Norvège et les fjords est peu explorée et aucune donnée physiologique n’est disponible, en particulier en comparaison avec les diatomées. Ce site présente des gradients environnementaux marqués avec la latitude et de la côte à l’océan profond sur une zone d’échantillonnage limitée. Nous comparerons nos résultats avec des données collectées plus au sud, dans l’Atlantique Nord (projet APERO, juin-juillet 2023), et obtiendrons ainsi une image plus complète de la distribution des Rhizaria et des diatomées de l’Arctique à l’Océan Atlantique.

Pour atteindre notre objectif, nous avons échantillonné l’eau de mer le long de la côte norvégienne, sur un transect nord-sud allant de Tromsø à Bergen. À terme, ce projet devrait nous permettre de répondre aux questions suivantes

Quelle est la richesse latitudinale et la structure écologique des assemblages planctoniques siliceux ? Trouvons-nous les mêmes espèces que celles rapportées il y a environ 30 ans (Swanberg et al., 1986) et dans les sédiments ?
Peut-on relier la biodiversité et la biomasse des rhizariens et de la communauté microplanctonique aux facteurs environnementaux (concentrations en nutriments, température, profondeur, lumière, etc.) Quelle est la contribution respective des rhizariens et des diatomées au cycle de la silice? Est-ce que les 2 communautés co-varient ou sont plutôt en exclusion ?