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Changements récents dans la dynamique des algues de glace dans le secteur canadien de la mer de Beaufort

Philippe, Benoît (2013). Changements récents dans la dynamique des algues de glace dans le secteur canadien de la mer de Beaufort. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 87 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Ce mémoire traite des changements de la taxinomie et de l'écologie des algues de glace côtière et dérivante de la mer de Beaufort, à la lisière de la polynie du cap Bathurst en Arctique de l'Ouest. Le premier objectif de cette étude était de déterminer la variabilité spatio-temporelle de la biomasse, de l'abondance et de la composition taxinomique des algues à la base des glaces dérivante et côtière pendant la floraison printanière. Le second objectif était de déterminer le rôle des facteurs abiotiques sur la dynamique des algues de glace. Ce projet a été réalisé du 17 mars au 2 juin 2008 dans le cadre de l'Étude du chenal de séparation circumpolaire (Circumpolar Flaw Lead system study). Les concentrations maximales en chlorophylle a (chl a) et en abondance de protistes étaient respectivement de 102 mg m-² et de 20,7 x 10 cellules m-² dans les 3 cm inférieurs de la glace côtière, comparativement à 20,6 mg chl a m-² et à 6,2 x 109 cellules m-² dans la glace dérivante. La concentration maximale en nitrates des eaux de surface sous la glace côtière et la glace dérivante était respectivement de 11,9 µM et de 5,3 µM. De plus, les taux maximum potentiel d'accumulation nets du carbone algal étaient de 257 mg C m-² d-1 pour la glace côtière et de 29 mg C m-² d-1 pour la glace dérivante. Ces concentrations de chl a, d'abondance de protistes et de concentrations en nitrates sont trois fois supérieures à celles qui ont été mesurées au printemps 2004 dans la même zone d'étude. L'analyse de la composition taxinomique a permis de répertorier 45 espèces de protistes et 84 taxons dans la glace côtière et 73 espèces de protistes et 127 taxons dans la glace dérivante. Les diatomées pennales représentaient 60-92% de l'abondance totale des protistes. La diatomée pennale Nitzschia frigida était l'espèce la plus abondante, contribuant entre 5 et 66% de l'abondance totale des cellules. Le mélange des eaux de surface polaires avec les eaux intermédiaires d'origine Pacifique riches en nutriments pour l'ensemble du golfe Amundsen à l'automne 2007 ou des remontées d'eaux profondes induites par le vent près de la lisière de glace au sud de la polynie du cap Bathurst expliqueraient les augmentations de la biomasse chlorophyllienne et de l'abondance cellulaire dans la glace côtière par rapport à l'étude effectuée en 2004. Ces remontées d'eau en 2008 ont été intensifiées par la dominance de forts vents provenant du nord-est et d'une plus grande superficie d'eau libre de glace. Avec une fonte plus hâtive des glaces de mer de l'Arctique et une superficie accrue d'eau libre exposée aux vents sur le plateau continental, la fréquence d'événements de remontée d'eaux profondes riches en nutriments pourrait augmenter, favorisant ainsi la production d'algues de glace dans les zones côtières de l'Arctique au printemps et créer aux lisières de glace de nouvelles zones hautement productives. -- Mots clés: Algues de glace, mer de Beaufort, upwelling, protistes, chlorophylle, biomasse algale, nutriments, eaux de surface. --ABSTRACT: In a study conducted in the Canadian Beaufort Sea between 17 March and 2 June 2008, we observed significantly higher botlom ice chlorophyll a (chl a) biomass and protist abundance along the southem landfast ice-edge of the Cape Bathurst polynya system with a maximum of 102 mg chl a m-² and 20.7 x 109 cells m-² in comparison to 20.6 mg chl a m-² and 6.2 x 109 cells m-² in the drifting ice. Before the melt period, the chl a biomass was generally dominated by large cells (>20 µm) and nanoalgae (2-20 µm) were always more abundant than picoalgae (< µm). Pennate diatoms made up 60-92% of the total abundance of protists >4 µm, with Nitzschia frigida as the dominant species. During the study period, averaged net carbon potential accumulation rates were up to 257 mg m-² d-1 at the landfast ice stations and 29 mg m-² d-1 at the drifting ice stations. Bottom ice chl a biomass and protist cell abundance reached values three times higher than previously reported for Beaufort Sea landfast ice. The difference was attributed to an early formation of the landfast ice-edge relative to the region's sea ice climatology and strong easterly winds inducing nitrate-rich water upwelling along the ice-edge. With the current trends in shrinking and thinning Arctic sea ice cover, we anticipate an earlier formation of landfast ice-edges along the coastal Arctic Ocean, which will be exposed to enhanced wind regime. Providing that ice-edge wind-induced upwelling occurs, novel ice algal hotspots will be established throughout the coastal Arctic Ocean. -- Keywords : Ice algal biomass, protists, Cape Bathurst polynya, upwelling, nutrient concentration, landfast ice, drifting ice.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Poulin, Michel
Co-directeur(s) de mémoire/thèse: Gosselin, Michel
Informations complémentaires: Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés: Algue Glace Taxinomie Ecologie Mer Beaufort Biomasse Abondance
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 05 févr. 2015 16:28
Dernière modification: 05 févr. 2015 16:28
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/970

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