Facteurs de contrôle du développement et de la dispersion des groupes dominants de phytoplancton dans un écosystème côtier soumis aux perturbations anthropiques

Laura SCHWEILBOLD

PONDAVEN Philippe

KLEIN Cécile

Le phénomène d’eutrophisation est une perturbation anthropique majeure qui impacte la structure des communautés d’organismes et le fonctionnement des écosystèmes côtiers. Ce phénomène est lié à une augmentation des flux d’éléments nutritifs vers les milieux aquatiques qui entraîne une série de réponses des écosystèmes, dont l’augmentation de la biomasse autotrophe et du métabolisme respiratoire, jusqu’à l’apparition de phénomènes d’hypoxie ou d’anoxie, sont les premiers symptômes. Cependant, les symptômes du processus d’eutrophisation ne se limitent pas à l’augmentation de la biomasse autotrophe et aux phénomènes d’hypoxie ou d’anoxie. En effet, ces flux de nutriments entraînent également une modification de la structure et de la dynamique des communautés de microalgues (apparition d’espèces toxiques), ce qui impacte directement plusieurs services écosystémiques (pêcheries, etc.). Néanmoins, la sensibilité vis-à-vis du processus d’eutrophisation, et les modifications de structure des communautés phytoplanctoniques qui en résultent, varient non seulement d’un écosystème à l’autre, mais également au sein d’un même écosystème, sans que les mécanismes sous-jacents soient toujours bien compris. En effet, les différentes hypothèses concernant les facteurs qui influencent la structure et la dynamique des communautés phytoplanctoniques associent le rôle de l’hydrodynamisme, l’hétérogénéité spatiale et temporelle des habitats, leur favorabilité, les interactions biotiques, ou le couplage pélagos-benthos. La compréhension de ces facteurs et de leurs interactions est complexe en raison du caractère dispersif du milieu marin qui modifie les propriétés chimiques et biologiques des masses d’eau sur des échelles de temps qui peuvent être très courtes (quelques heures). Cette compréhension est cependant cruciale dans une perspective de « surveillance des écosystèmes marins et de leurs interactions, et pour une gestion intégrée et durable des environnements côtiers ». Elle passe par le développement d’outils d’observation des écosystèmes couplés, par exemple, à des outils de modélisation ou à l’utilisation d’images satellites de couleur de l’océan qui permettent d’intégrer différentes échelles spatiales et temporelles. Le projet de thèse se focalise sur l’observation in situ dans un écosystème donné : la rade de Brest. Au cours de cette thèse, trois séries d’observations in situ seront analysées et complétées par de nouvelles mesures. La modélisation et les outils satellites viennent en perspectives de valorisation de ce travail. Plus spécifiquement, les questions posées dans ce projet sont les suivantes : (1) en rade de Brest, est-ce que l’on détecte (en certains points pour lesquels les données existent) un changement de structure des groupes dominants de phytoplancton au cours des dernières années (10-20 ans) ? Si oui, quelles sont les causes possibles de ces changements ? (2) Dans ce même écosystème, peut-on mettre en évidence une variabilité spatiale à petite échelle (± 1 km) de la structure et de la dynamique des groupes dominants de phytoplancton, y compris les espèces potentiellement toxiques ? Si oui, quels sont, localement, les facteurs de contrôle (facteurs physiques et/ou chimiques, interactions biotiques) qui sont en jeu.

DISCOVERY et CHIBIDO


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