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Étude des variations spatiales et temporelles du phytoplancton en mer de Beaufort : biomasse, production et structure de taille des communautés

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Brugel, Sonia (2009). Étude des variations spatiales et temporelles du phytoplancton en mer de Beaufort : biomasse, production et structure de taille des communautés. Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 179 p.

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Résumé

Cette thèse de doctorat est consacrée à l'étude des variations spatiales et temporelles
du phytoplancton du sud-est de la mer de Beaufort, comprenant le plateau continental du
Mackenzie et le golfe d'Amundsen, au cours de la période libre de glace. La communauté
phytoplanctonique a été caractérisée par la biomasse, la production primaire et la structure
de taille du phytoplancton <20 )lm.
En automne en 2002 et 2003, la biomasse phytoplanctonique et la contribution des
cellules >5 )lm étaient plus élevées dans le golfe d'Amundsen que sur le plateau continental
du Mackenzie. Au début de l'automne 2003, la communauté phytoplanctonique du golfe
d'Amundsen présentait les caractéristiques d'une efflorescence automnale, qui aurait
possiblement culminé à la fin du mois de septembre. Les proportions élevées de production
primaire par rapport à la biomasse et la dominance générale des cellules <5 )lm suggéraient
que la production automnale en mer de Beaufort était entretenue par un recyclage actif. En
automne 2003, la diminution de la biomasse phytoplanctonique et de la production primaire
au cours du temps était probablement due à la diminution de la disponibilité en lumière.
Au printemps et en été 2004, les différences de distIibution spatiale étaient
également marquées. En juin, la communauté phytoplanctonique était dans une situation de
pré-bloom dans le sud du golfe d'Amundsen, et en situation de post-bloom au centre du
golfe, en raison de l'ouverture précoce de la polynie du Cap Bathurst. Dans le golfe
d'Amundsen, la biomasse chlorophyllienne, ainsi que la contribution des cellules >5 )lm,
restaient faibles du printemps à l'été. Par contre, sur le plateau continental du Mackenzie,
les phénomènes d'upwelling liés au vent et l'extension du panache des eaux du fleuve
Mackenzie favorisaient la production phytoplanctonique, en augmentant la biomasse
chlorophyllienne due aux cellules >20 !lm et l'export potentiel de production primaire en
profondeur. En général, les proportions élevées de production primaire par rapport à la
biomasse, ainsi que l'absence d'accumulation de cellules >5 !lm dans le golfe d'Amundsen,
suggéraient une forte pression de broutage sur le phytoplancton et un recyclage actif. Dans
le golfe d'Amundsen, la production primaire annuelle a été estimée à 21 g C m-2 a- l . Cette
faible valeur résulte probablement d'une sous-estimation liée à l'extrapolation, mais
également du faible niveau hivernal de nitrates, qui pré-conditionnait vraisemblablement
faible production phytoplanctonique annuelle.
La structure de taille du phytoplancton <20 !lm a été étudiée en automne 2003 et au
printemps et en été 2004. Le picophytoplancton «3 !lm) dominait le phytoplancton <20 !lm
en abondance pendant toutes les saisons. Dans le golfe d'Amundsen, le picophytoplancton
répondait plus rapidement que le nanophytoplancton au retrait printanier des glaces. De
plus, les conditions de retrait des glaces modelaient la structure de taille du phytoplancton
<20 /lm. En outre, en été, la circulation et la fonte de glace mobile favorisaient la
croissance du pico- et du nanophytoplancton de 3-10 !lm. En automne, la diminution de la
disponibilité en lumière était probablement responsable de la chute de l'abondance du
phytoplancton <20 /lm. Sur le plateau continental du Mackenzie, le phytoplancton <20 /lm
était dominé, au large, par le picophytoplancton en été et en automne, alors que, près de la
côte, le picophytoplancton était moins dominant en été qu'en automne. Le panache des
eaux du fleuve Mackenzie était probablement une source de cellules de plus grande taille en
été (nanophytoplancton) qu'à la fin de l'automne (pico- et nanophytoplancton de 3-10 /lm).
En général, les cellules picophytoplanctoniques étaient fortement retenues dans les eaux de
surface, et entretenaient probablement un réseau trophique microbien très actif.
Cette étude souligne l'importance des cellules phytoplanctoniques de petite taille
«3-5 /lm) dans le réseau trophique de la mer de Beaufort. Ces cellules dominaient la
biomasse et la production pour la plus grande partie de la période libre de glace, notamment
dans le golfe d'Amundsen où la dynamique du couvert de glace semble être le principal
facteur de variations spatio-temporelles. Par contre, sur le plateau continental du Mackenzie
les apports d'eaux douces du fleuve Mackenzie et les phénomènes d 'upwelling le long du
talus continental favoriseraient épisodiquement la production de cellules
phytoplanctoniques de grande taille.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Demers, Serge
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Nozais, Christian
Information complémentaire : Thèse présentée à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de doctorat en océanographie. Publié aussi en version papier.
Mots-clés : Phytoplancton Mer Beaufort Biomasse Production Structure Taille Communaute Variation Spatial Temporel
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 08 févr. 2011 14:31
Dernière modification : 08 févr. 2011 14:31
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/109

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