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Réponses fonctionnelles et structurelles des associations phytoplanctoniques face à une perturbation anthropique : un scénario de déversement d'hydrocarbures

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Cadaillon, Andreana Mackenna (2018). Réponses fonctionnelles et structurelles des associations phytoplanctoniques face à une perturbation anthropique : un scénario de déversement d'hydrocarbures. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 125 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Le phytoplancton joue un rôle clé dans l'écologie des écosystèmes marins étant à la base des réseaux trophiques avec un rôle majeur dans la modulation des flux entre l'atmosphère et l'océan. Cependant, cette dynamique peut être affectée négativement par des événements de contamination anthropique dans le milieu marin. Afin de valider cette hypothèse générale, l'objectif principal de cette recherche était d'étudier les réponses naturelles du phytoplancton exposées à un scénario de faible pollution par hydrocarbures raffinés, en utilisant une approche expérimentale en mésocosmes. Deux types d'expositions ont été simulées, l'une « aiguë » et l'autre « chronique ». Les objectifs spécifiques étaient d'évaluer l'effet des ajouts du diesel sur des attributs structurels (1) et fonctionnels clés (2) du phytoplancton. Les hypothèses testées étaient : après les ajouts du diesel, il y aura une diminution de la biomasse et la densité totales des associations phytoplanctoniques avec une reponse différentielle des divers groupes taxonomiques ainsi qu'une diminution de l'efficacité photosynthétique du phytoplancton. La plupart des effets étaient détectés lors de la période de postfloraison de la succession phytoplanctonique. Les concentrations de Chlorophylle a étaient réduites ainsi que les densités et biomasses de carbone totales des principaux composants des groupes fonctionnels identifiés (c-à. d pico-, nano et microeucaryotes). Cela implique un impact potentiel important en matière du flux de carbone contrôlé par le phytoplancton dans la pompe biologique.
Les associations dominées par des diatomées en début de l'expérience étaient progressivement remplacées par des pico et nanoflagellées et des nanocyanobactéries, étant plus marqué dans les traitements contaminés des le douxieme jour experimental. Ainsi, en présence du diesel un réseau trophique herbivore pourrait évoluer vers un réseau trophique microbien plus rapide et intensément, avec un recyclage relativement plus rapide du carbone, une sédimentation plus lente de la matière organique et, par conséquent, une diminution de l'efficacité de la pompe biologique, ce qui contribuera à l'augmentation du dégazage de CO2 vers l'atmosphère. Concernant le deuxième objectif, l'efficacité photosynthétique a diminué lors de l'addition de diesel. Ces résultats suggerent que l'écosystème estuarien du Saint Laurent demeure un environnement qui pourrait être fragilisé par l'augmentation du transport global de produits pétroliers. -- Mot(s) clé(s) en français : diesel, phytoplancton, biomasse de carbone, pigmentes, efficacité photosynthétique, groupes fonctionnels, Skeletonema costatum. -- ABSTRACT: Phytoplankton plays a key role in the ecology of marine ecosystems being at the base of food webs with a major role in the modulation of the fluxes between the atmosphere and the ocean. This dynamic can be negatively affected by anthropogenic contamination events in the marine environment. In order to validate this general hypothesis, the main objective of this research was to study the responses of natural phytoplankton assemblages exposed to a low oil pollution scenario, using an experimental mesocosms approach. Two kinds of exposures were simulated, one "chronic" and the other one "acute". The specific objectives were to evaluate the effects of diesel additions on the structural (1) and functional attributes of phytoplankton assemblages (2). The hypothesis tested were: after diesel inputs total biomass and cell density of phytoplankton assemblages will decline with a different response among phytoplankton taxonomic groups and a diminution of the photosynthetic capacity of phytoplankton. Most of the effects were detected in the post bloom of the phytoplankton succession. Chl a concentration declined as well as densities and carbon biomasses of the main components of all functional groups identified (pico-, nano and, microeukaryotes). This implies an important potential impact in terms of carbon flux regulated by phytoplankton in the biological pump.
Diatom-dominated phytoplankton assemblages at the beginning of the experiment were gradually replaced by pico-nano-flagellates and nano-cyanobacteria, being more marked in the contaminated treatments after the 12th experiment day. Therefore, in the presence of diesel an herbivorous food web could evolve to a microbial food web faster and intensely, with a relatively faster carbon cycling, slower organic matter export and a decrease in the efficiency of the biological pump, which could limit the capacity of the ocean as an atmospheric CO2 sink. Regarding the second objective, our results showed that photosynthesis efficiency declined after the oil addition. Data obtained through this study suggest that Saint Lawrence estuarine ecosystem remains a fragile environment which would be strongly impacted by the increase in global transportation of oil products. -- Mot(s) clé(s) en anglais : diesel, phytoplancton, carbon biomass, pigments, photosynthesis efficiency, functional groups, Skeletonema costatum.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Ferreyra, Gustavo
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse : Starr, Michel et Schloss, Irene
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 : Phytoplancton Pollution Deversement Hydrocarbure Diesel
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 13 déc. 2019 14:42
Dernière modification : 13 déc. 2019 14:42
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1475

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