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Influence des facteurs du milieu sur la structure et le fonctionnement des communautés phytoplanctoniques du Haut-Arctique canadien : distinction des régions oligotrophes et eutrophes

Ardyna, Mathieu (2011). Influence des facteurs du milieu sur la structure et le fonctionnement des communautés phytoplanctoniques du Haut-Arctique canadien : distinction des régions oligotrophes et eutrophes. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 106 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Une étude biogéographique a été menée dans le Haut-Arctique canadien, afm d'examiner la dynamique phytoplanctonique en relation avec les facteurs du milieu. Lors de radiales de 3500 km couvrant la mer de Beaufort, l'archipel canadien et la baie de Baffm, un ensemble de variables environnementales (i.e. la structure hydrographique, et les conditions atmosphériques et celles du couvert de glace de mer) et biologiques ont été mesurées dans la zone euphotique pendant la fin de l'été en 2005, le début de l'automne en 2006 et l' automne en 2007. La production et la biomasse (chlorophylle (chI) a) phytoplanctonique ont été mesurées à sept profondeurs optiques et à la profondeur du maximum de fluorescence chlorophyllienne (ZDCM). De plus, la composition taxinomique, l'abondance et la structure de taille du phytoplancton ont été caractérisées au Z DCM. À l'aide d'analyses multidimensionnelles (i.e. analyses de redondance et analyses multidimensionnelles non métriques), les interactions entre la composition phytoplanctonique et les variables environnementales et biologiques ont été examinées. Deux régimes phytoplanctoniques distincts de par la production, la biomasse, l'abondance et la structure de taille des communautés, ont ainsi pu être mis en évidence: un système basé sur les flagellés situé au sud-ouest de la mer de Beaufort, dans le golfe Amundsen et la partie centrale de l'archipel canadien et un système basé sur les diatomées caractérisant la baie de Baffin, le détroit de Lancaster et le centre du golfe Amundsen. Les régions oligotrophes sont, d'une part, caractérisées par une faible production et une faible biomasse de cellules phytoplanctoniques de grande taille (> 5 /lm) et, d' autre part, par une abondance relative élevée de picophytoplancton eucaryote « 2 /lm) et de nanoflagellés non identifiés (2 - 20 /lm). En contraste, les régions eutrophes sont caractérisées par une forte production et une forte biomasse de cellules phytoplanctoniques de grande taille, en majeure partie des diatomées centrales surtout représentées par le genre Chaetoceros. Les différences entre ces deux régimes phytoplanctoniques sont expliquées, en grande partie par une faible stratification de la colonne d' eau et de fortes concentrations de nitrates au niveau du ZDCM dans les régions eutrophes versus oligotrophes. Cette étude démontre le rôle clé du mélange vertical et des apports en nutriments sur le type de régime et de communautés phytoplanctoniques, soulignant la diversité de régions biogéographiques pouvant être significativement perturbées par les changements en cours dans l'Arctique. -- ABSTRACT: A large-scale biogeographic study was conducted to assess phytoplankton dynamics and its environmental control across the Canadian High Arctic. Repeated 3500 km transects across the Beaufort Sea, the Canadian Arctic Archipelago and Baffm Bay provided the opportunity to measure environmental (i.e. hydrographic structure, atrnospheric and sea ice conditions) and biological variables measured in the upper water column during late summer 2005, early faU 2006 and faH 2007. Phytoplankton production and chlorophyH (chi) a biomass were measured at seven optical depths and at the depth of maximum chi a fluorescence (ZDCM). In addition, phytoplankton taxonomic composition, abundance and size structure were determined at the Z DCM. Redundancy analyses and non-metric multidimensional scaling were used to assess relationships between phytoplankton composition in relation to biological and environmental variables. Two distinct phytoplankton regimes were documented based on the production, biomass, abundance and size structure of phytoplankton communities: (1) a flageHate-based system extending over the eastem Beaufort Sea, the Amundsen Gulf and the central part of the Canadian Arctic Archipelago, and (2) a diatom-based system centered in Baffm Bay, Lancaster Sound and in central Amundsen Gulf. The oligotrophic regions were characterized by low production and biomass of large phytoplankton cells (> 5 f!m) and hlgh relative abundance of eukaryotic picophytoplankton « 2 f!m) and unidentified nanoflageHates (2 - 20 f!m). The eutrophic regions were characterized by high production and biomass of large ceHs and high relative abundance of centric diatoms, mainly Chaetoceros species. The differences between the two phytoplankton regimes were explained, in part, by differences' in stratification of the water column and nitrate concentrations at the Z DCM. This study demonstrates the key role of water column mixing and nutrient input on phytoplankton communities and regimes in the Canadian High Arctic, underpinning a diversity of biogeographic regions that may be significantly altered by ongoing Arctic changes.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Gosselin, Michel
Co-directeur(s) de mémoire/thèse: Michel, Christine et Poulin, Michel
Informations complémentaires: Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès science.
Mots-clés: Phytoplancton Communaute Structure Fonction Arctique Canada
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 23 mars 2012 19:36
Dernière modification: 23 mars 2012 19:36
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/521

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