L’océan est un important régulateur du climat et grâce à sa pompe biologique, les concentrations atmosphériques actuelles de carbone sont plus faibles. Les diatomées sont des microalgues capables de former en seulement quelques heures de magnifiques carapaces de verre. Ces espèces phytoplanctoniques dominent les systèmes côtiers, polaires et les upwelling, et jouent un rôle essentiel dans la pompe biologique de carbone. Leurs frustules de silice biogénique sont plus denses que le milieu environnant et ballastent les particules responsables de l’export: les agrégats formés en surface et les pelotes fécales. Les modèles globaux prédisent que le réchauffement global amplifiera les limitations en nutriments dans les eaux de surface et que la structure des communautés phytoplanctoniques changera en faveur des cyanobactéries. Les cyanobactéries dominent les zones océaniques ou les nutriments sont moins concentrés (zones oligotrophes). Cependant, leur rôle dans la pompe biologique de carbone a longtemps été sous-estimé et les mécanismes le contrôlant restent peu étudiés. Il y a quelques années, des chercheurs ont montrés que comme les diatomées, les cyanobactéries peuvent accumuler du silicium, former des colonies ou même des agrégats et qu’elles sont des proies significatives des organismes zooplanctoniques.
Le projet BioPSis a pour objectif de caractériser les processus conditionnant l’export et le transfert de C et leur variabilité face aux limitations en nutriments qui pourraient s’accentuer dans le futur. Pour cela, BioPSis s’intéressera plus particulièrement à deux écosystèmes contrastés: l’Océan Arctique caractérisé par des blooms récurrents de diatomées et la Mer des Sargasses, dominée par les cyanobactéries.
Nous étudions l’impact des limitations en nutriments (1) sur la structure de la bSiO2 des diatomées et sur l’accumulation du silicium dans les cyanobactéries, (2) sur la capacité des diatomées et des cyanobactéries à former des agrégats et sur leurs vitesses de sédimentation et (3) sur le broutage zooplanctonique.