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Contribution à l'étude des propriétés optiques des particules non algales organiques

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Bouakba, Habiba (2018). Contribution à l'étude des propriétés optiques des particules non algales organiques. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 97 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Les particules non-algales organiques (ONAP) représentent une grande partie des particules en suspension dans les milieux marins. Elles jouent un rôle important dans la chaîne alimentaire au sein de l’écosystème marin et font partie des constituants optiques. L'objectif de cette étude est de caractériser les propriétés optiques inhérentes (IOPs) des ONAP à partir de mesures en laboratoire et de simulations effectuées avec des données biogéo-optiques in situ, obtenues dans l'Estuaire du St-Laurent (ESL). Les expériences en laboratoire comprenaient des mesures optiques de phytodétritus dérivés de deux espèces de phytoplancton, Thalassiosira pseudonana (TP) et Dunaliella tertiolecta (DT). Les coefficients d'absorption et de diffusion des ONAP (aONAP et bONAP, respectivement) ont été mesurés dans la gamme spectrale visible-proche-infrarouge (longueur d'onde = 412-715 nm), en utilisant un instrument de mesure d'absorption-atténuation (ac-9, WetLabs). Les coefficients optiques spécifiques à la masse (aONAP* et bONAP*) ont été calculés en normalisant les valeurs de aONAP et de bONAP par la concentration des ONAP par unité de volume. Un modèle d'estimation de aONAP et de bONAP dans les eaux de surface (ie, 0-5 m de profondeur) de l’ESL a été développé avec des déterminations in situ effectuées durant deux campagnes (mai 2000 et avril 2001) et des paramètres biogé-optiques rapportés dans la littérature. Les résultats de laboratoire suggèrent des variations des IOPs des phytodétritus liées à des différences taxonomiques entre espèces de phytoplancton. En général, les détritus dérivés de DT avaient des valeurs de aONAP* plus élevées en comparaison aux ONAP provenant des cellules de TP. Cette variation a été attribuée à la faible densité des phytodétritus dérivés des flagellés. De même, les valeurs élevées des ratios spectraux bleu / rouge de bONAP* des phytodétritus des diatomées étaient liées à la présence d’opale. Les estimations de aONAP par région et calculées pour l'ESL n'ont pas montré de changements importants entre les années. De plus, des ratios spectraux bleu/rouge de bONAP plus élevés ont été observées en mai 2000 par rapport aux calcules pour avril 2001. Cette variation était liée aux changements de la composition des ONAP entre les missions en raison de variations des espèces dominant de phytoplancton (ex. diatomées et des microflagellés en mai 2000 et en avril 2001, respectivement). -- Mot(s) clé(s) en français : Propriétés optiques inhérentes, section transversale optique, particules non algales organiques, phytoplancton, détritus, bactérie, indice de réfraction. -- ABSTRACT: Organic non-algal particles (ONAP) account for a large proportion of suspended particles in aquatic environments. They play an important role in the food chain within the marine ecosystem and represent a major optical component in littoral waters. The objective of this study is to characterize the inherent optical properties (IOPs) of ONAP based on lab measurements and simulations performed with in situ biogeo-optical data obtained in the St Lawrence Estuary (SLE). Lab experiments encompassed bench optical measurements of phytodétritus derived from two phytoplankton species, Thalassiosira pseudonana (TP) and Dunaliella tertiolecta (DT). Absorption and scattering coefficients of ONAP (hereafter aONAP and bONAP, respectively) were measured within the visible-near-infrared spectral range (wavelength = 412-715 nm) using an absorption-attenuation meter (ac-9, WetLabs). Mass-specific optical coefficients (aONAP* and bONAP*) were computed by normalizing aONAP and bONAP values, respectively, by the concentration of ONAP per unit of volume. The model for estimating aONAP and bONAP in surface waters (i.e., 0-5 m depth) of the SLE was developed with in situ determinations made during two cruises (May 2000 and April 2001) and biogeo-optical parameters reported in the literature. Lab results suggest optical changes on phytodetritus due to phytoplankton taxonomic differences. In general, DT-derived detritus tended to have higher aONAP* values with respect to ONAP originated from TP cells. This variation was attributed to the lower apparent density of phytodetritus derived from microflagellates. Likewise, the larger blue/red spectral ratios of bONAP* in phytodetritus samples of diatoms were linked to the presence of opal. Regionally-weighted aONAP estimates did not show substantial changes between years. Also, blue/red spectral ratios of bONAP were larger in May 2000 with respect to April 2001. This variation was related to changes on ONAP composition between surveys due different phytoplankton assemblages (e.g., dominance of diatoms and microflagellates during May 2000 and April 2001, respectively). -- Mot(s) clé(s) en anglais : Inherent optical properties, optical cross-section, organic non-algal particles, phytoplankton, detritus bacteria, refractive index.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Montes, Martin Alejandro
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Gagné, Jean-Pierre
Information complémentaire : Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés : Particule Suspension Organique Marin Caracterisation Propriete Optique
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 02 nov. 2018 18:37
Dernière modification : 28 août 2019 20:15
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1376

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