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Variabilité de la production primaire et de l'exportation du carbone organique particulaire dans la zone mésopélagique de l'océan Atlantique nord-ouest lors du déclin d'un bloom printanier de diatomées

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Pommier, Julien (2007). Variabilité de la production primaire et de l'exportation du carbone organique particulaire dans la zone mésopélagique de l'océan Atlantique nord-ouest lors du déclin d'un bloom printanier de diatomées. Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 174 p.

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Résumé

La compréhension des processus déterminant l'efficacité de transfert de la matière
organique depuis la zone euphotique vers l'océan profond est essentielle afin de mieux
appréhender le fonctionnement de la pompe biologique océanique de carbone. Néanmoins,
une telle compréhension demeure limitée du fait du manque de connaissances relatives aux
processus affectant la matière organique lors de son exportation dans la zone
mésopélagique. Dans ce contexte, cette thèse vise à décrire la variabilité des flux de
carbone organique particulaire (COP) dans la partie supérieure de la zone mésopélagique
(50-150 m) de l'océan Atlantique nord-ouest, lors du déclin du bloom printanier et sa
transition vers des conditions de post-bloom. La variabilité des flux de COP est mise en
relation avec les changements temporels de la production, la biomasse, la composition
spécifique et la structure de taille des communautés phytoplanctoniques.
Cette étude a permis de décrire le déclin de l'un des blooms les plus productifs
rapportés pour les eaux ouvertes des latitudes tempérées de l'océan Atlantique Nord, sous
l' influence d'une limitation de la production primaire par la disponibilité en nitrate. Durant
le déclin du bloom, le gros phytoplancton (~5 !lm), principalement des diatomées
centrales, dominait la production primaire et la biomasse phytoplanctonique. En conditions
de post-bloom, le système précédemment étudié a été remplacé par un système productif
dominé par les flagellés de petite taille (0,7-5 !lm). L'analyse de la contribution relative du
petit et du gros phytoplancton à la production et la biomasse phytoplanctonique totale a
permis de proposer que la biomasse du petit phytoplancton est préférentiellement broutée
par le microzooplancton tandis que celle du gros phytoplancton à tendance à s'accumuler
dans la zone euphotique. Cette accumulation de cellules phytoplanctoniques est confirmée
par la présence d 'un maximum profond de chlorophylle a (MPC) au voisinage de la base de
la zone euphotique, juste au-dessus de la nutricline, qui s'est maintenu pendant toute la
durée de l'étude.
Une diminution des flux verticaux de COP sous la base de la zone euphotique (50 m)
a été observée durant toute la durée de l'étude. Cette diminution était corrélée à la
diminution de la production du gros phytoplancton. Malgré ces changements, les flux
verticaux de COP à 150 m n'ont pas présenté de variations temporelles importantes.
L' analyse des profils verticaux de flux de COP avec la profondeur a permis de mettre en
évidence la réduction du recyclage de la matière organique dans la zone mésopélagique lors
du déclin du bloom. De plus, l'intensité du recyclage de la matière organique dans la zone
mésopélagique était positivement corrélée à l'exportation verticale de COP depuis la zone
euphotique. Ces résultats démontrent que les communautés hétérotrophes mésopélagiques
sont capables de répondre rapidement et proportionnellement aux variations des apports de
COP depuis la zone euphotique. Ils mettent également en lumière le rôle déterminant des
variations à court terme du recyclage du matériel organique par les organismes
hétérotrophes dans la zone mésopélagique en regard à l'efficacité de transfert du COP en
profondeur.
Un budget de carbone organique particulaire et dissous a été établi pendant le déclin
du bloom. Pendant cette période, 67 % du COP des 150 premiers mètres de la colonne
d' eau est resté en suspension alors que 30 % a été recyclé par les hétérotrophes et 3 % a été
exporté en dessous de 150 m. Le maintien dans les 150 premiers mètres de la colonne d' eau
d'une importante biomasse de COP reflète l'accumulation de cellules phytoplanctoniques
au niveau du MPC. Ces résultats témoignent également de l'incapacité des hétérotrophes à
utiliser toute la biomasse de carbone organique disponible dans cette couche. Cette
difficulté à transformer le carbone organique présent dans les eaux de surface est confirmée
par la réduction du recyclage du COP dans la zone mésopélagique lors du déclin du bloom.
Le bilan de carbone a permis d'estimer le rapport entre la production primaire totale et la
respiration par la communauté hétérotrophe lors du déclin du bloom. Ce rapport est en
faveur de l' autotrophie nette du système étudié. Ce résultat est en accord avec le consensus
voulant que l'océan Atlantique Nord soit un puits océanique de carbone.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Gosselin, Michel
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 : Production Primaire Diatomee Flux Vertical Matiere Carbone Organique Particulaire Declin Scenescence Bloom Floraison Printemps Zone Mesopelagique Atlantique Nord-ouest
Départements et unités départementales : Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 18 janv. 2011 19:13
Dernière modification : 18 janv. 2011 19:15
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/343

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