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Variations horizontales des taux de prise de l'azote par le phytoplancton de la région des eaux du Nord, Mer de Baffin, en août-septembre 1999

Garneau, Marie-Ève (2002). Variations horizontales des taux de prise de l'azote par le phytoplancton de la région des eaux du Nord, Mer de Baffin, en août-septembre 1999. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 115 p.

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Résumé

L’étude se concentre sur la physiologie du phytoplancton marin des milieux polaires. Dans ces régions aux conditions environnementales difficiles, le phytoplancton est non seulement influencé par les apports en sels nutritifs, mais également par les fortes variations saisonnières de l’intensité lumineuse, de la stratification de la colonne d’eau et de la circulation océanique. En certains endroits, appelés polynies, le couvert de glace est plus faible. Comparativement aux régions adjacentes couvertes de glace, la floraison printanière du phytoplancton dans les polynies est précoce et la production primaire totale annuelle y est plus élevée. La région arctique des Eaux du Nord (entre l’île d’Ellesmere, Canada, et le Groenland, Danemark) renferme la polynie la plus importante de l’Arctique en termes de dimensions et de biodiversité. Deux principales masses d’eau en surface circulent dans la région des Eaux du Nord. Au nord, une intrusion d’eau froide provenant de l’océan Arctique descend le long de la côte canadienne. Au sud, le long de la rive du Groenland, une branche du courant groenlandais de l’ouest entraîne les eaux plus chaudes et plus salées de l’océan Atlantique vers le nord. Ces deux masses d’eau sont susceptibles d’influencer la répartition horizontale de la production et de la biomasse du phytoplancton dans les Eaux du Nord. Ce mémoire a pour principal objectif de décrire les variations horizontales des taux de prise de l’azote dissous, soit du nitrate, de l’ammonium et de l’urée, par le phytoplancton de la région des Eaux du Nord en relation avec les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques des eaux éclairées de surface à la fin de l’été (leg 1:27 août-10 septembre) et au début de l’automne (leg 2:11 septembre-1 octobre) 1999. L’azote est généralement reconnu comme étant le sel nutritif qui limite la production phytoplanctonique estivale dans près de la moitié des océans mondiaux. Ainsi, la mesure de la prise totale des différentes formes de l’azote dissous ensuite convertie en équivalent de carbone (i.e. g C m-² j-1) permet de déterminer le taux de production primaire totale. Il est également possible de déterminer le rapport-f, défini comme étant la prise de nitrate par le phytoplancton sur la prise totale d’azote, et ainsi de calculer la fraction de la production primaire issue du nitrate seulement. Cette fraction, provenant de l’utilisation de sels nutritifs azotés provenant de l’extérieur de la zone euphotique, est appelée « production nouvelle ». Dans un système à l’équilibre, la production nouvelle est considérée comme étant quantitativement équivalente à l’exportation de matière organique de la zone euphotique vers les chaînons trophiques supérieurs et vers les fonds marins. L’exportation de la matière organique vers les profondeurs de l’océan est un élément important du cycle biogéochimique du carbone. L’objectif secondaire du mémoire est de calculer, pour la première fois, cette production nouvelle dans les Eaux du Nord à la fin de la saison productive. Dans l’ensemble, les taux de prise du nitrate, de l’ammonium et de l’urée ont significativement diminué d’environ 70% entre la fin de l’été et le début de l’automne 1999, et ce, principalement en raison de la diminution de l’éclairement moyen dans la zone euphotique. Tout au cours de la période d’échantillonnage, le phytoplancton a utilisé préférentiellement l’ammonium et l’urée comme substrats azotés, au détriment du nitrate. À la fin de l’été, aucune différence dans les taux de prise des trois sels azotés ne fut observée entre les côtés canadien et groenlandais des Eaux du Nord. Cependant, au début de l’automne, deux groupes distincts de stations ont pu être formés à l’aide de la contribution relative du nitrate à la prise totale de l’azote dissous et de la contribution relative du phytoplancton de grande taille (>5 μm) à la biomasse chlorophyllienne totale. Le premier groupe de stations est situé du côté canadien des Eaux du Nord où les eaux de la zone euphotique sont plus froides (-1.38ºC) et plus douces (S=30.57). Le deuxième groupe de stations est situé dans une région plus chaude (0.53ºC) et plus salée (S=32.45) le long de la côte groenlandaise et au sud des Eaux du Nord. Comparées aux stations du groupe 1, les stations du groupe 2 étaient caractérisées par des concentrations en nitrate plus élevées (153 vs. 51 mmol m-²) et par des taux relatifs de la prise phytoplanctonique du nitrate également plus élevés (0.47 vs. 0.23). La présente étude a également permis de distinguer deux types de production nouvelle : la production nouvelle particulaire et la production nouvelle totale, i.e. la somme de la production nouvelle particulaire et de la production nouvelle dissoute. La production nouvelle particulaire, basée sur la production phytoplanctonique particulaire et le rapport-f, était de 270 mg C m-² j-1 à la fin de l’été et de 85 mg C m-² j-1 au début de l’automne. À la fin de l’été et au début de l’automne 1999, la production nouvelle totale variait entre 317-340 mg C m-² j-1 selon la méthode de calcul utilisée. En 1998-1999, la production nouvelle totale annuelle de la région des Eaux du Nord était de 147 g C m-², soit 59% de la production primaire totale annuelle. Les résultats indiquent que la production nouvelle dans le nord de la mer de Baffin est substantielle, même à la fin de la période de croissance du phytoplancton, et que les taux de prise des différents sels azotés sont d’une part sous l’influence des variations de la température de l’eau et de la salinité et d’autre part, sous l’influence des changements de l’intensité lumineuse.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Gosselin, Michel
Informations complémentaires: Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de Maîtrise en océanographie.
Mots-clés: Azote Phytoplancton Variation Taux Prise Horizontal Mer Baffin Polynie Eaux Nord
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 02 févr. 2015 16:56
Dernière modification: 02 févr. 2015 16:56
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/932

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