Capacités d'acclimatation de la zostère marine (Zostera marina) à des variations d'intensité lumineuse

Léger-Daigle, Romy (2022). Capacités d'acclimatation de la zostère marine (Zostera marina) à des variations d'intensité lumineuse. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 73 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : La qualité des eaux côtières et, par le fait même, leurs conditions lumineuses se sont grandement détériorées depuis l'ère préindustrielle. Cette diminution de l'intensité lumineuse dans l'eau, appelée à s'aggraver dans le futur, nuit aux producteurs primaires aquatiques en limitant la photosynthèse. L'ampleur de cet effet dépend de la capacité d'acclimatation de ces organismes à une atténuation de la lumière dans l'eau. Les phanérogames marines de milieu tempéré, bien qu'elles soient adaptées à des environnements lumineux variables, peuvent avoir une tolérance variable pour les faibles intensités lumineuses. Dans l'estuaire maritime du Saint-Laurent, très peu d'attention a été portée à ce jour sur les réponses à l'environnement lumineux et les besoins en lumière de la phanérogame principale, la zostère marine (Zostera marina). La présente étude se penche ainsi sur la capacité et les stratégies de photoacclimatation de Z. marina afin de combler le manque d'informations sur le sujet et d'optimiser les mesures de conservation des herbiers de l'estuaire maritime du Saint-Laurent. Des plants de zostère de l'herbier de Rimouski furent exposés à sept traitements d'intensité lumineuse, entre 6 et 860 µmol m-2 s-1. Les réponses rapides à un changement des conditions lumineuses furent évaluées après cinq jours d'exposition en mesurant l'efficacité et la capacité photosynthétique des plants par fluorimétrie PAM (Pulse Amplitude Modulated). La photoacclimatation fut étudiée après 25 jours en mesurant à nouveau les réponses photosynthétiques, en plus des réponses physiologiques (pigments, absorptance et production primaire). Les résultats de cette étude ont révélé trois seuils d'intensité lumineuse dans la réponse de la zostère à la lumière. Ces seuils se situent à 200 µmol m-2 s-1, l'intensité lumineuse minimale requise pour saturer la chaîne de transport des électrons, à 74 µmol m-2 s-1, l'intensité minimale que la photoacclimatation peut compenser, et à 13,7 µmol m-2 s-1, l'intensité critique pour la survie des plants (MQR, Minimum Quantum Requirement). Un échantillonnage mensuel réalisé dans l'herbier de Rimouski de mai à octobre 2020 permettra éventuellement de compléter les résultats de cette étude en caractérisant les réponses de la zostère aux conditions lumineuses, cette fois à l'échelle de l'herbier, en plus de situer les conditions lumineuses naturelles de l'herbier par rapport aux seuils d'intensité lumineuse identifiés expérimentalement. -- Mot(s) clé(s) en français : photophysiologie, atténuation et limitation de la lumière, fluorimétrie PAM, photosynthèse, Zostera marina, zostère, subarctique. --
ABSTRACT : Coastal waters quality, and consequently their light conditions, has degraded greatly since preindustrial times. This decline in underwater light intensity, expected to decrease even further in the future, affects aquatic primary producers by limiting photosynthesis. The extent of this impact depends on the capacity of these organisms to acclimate to a decrease of light intensity in the water column. Temperate seagrasses, even though they are adapted to highly variable light conditions, can differ in their tolerance for low light intensity. To this day, in the lower St. Lawrence estuary, very little attention has been paid to the main seagrass, Zostera marina (eelgrass), its responses to light environment, and its light requirements. This study focuses on Z. marina's photoacclimation capacity and strategies in order to fill the knowledge gap on this specific subject and optimize the conservation measures for the St. Lawrence estuary meadows. Eelgrass shoots were exposed to seven light intensity treatments, from 6 to 860 µmol photons m-2 s-1. Rapid responses to a change in light conditions were examined after five days of light exposure by measuring the photosynthetic efficiency and capacity of the shoots using PAM (Pulse Amplitude Modulated) fluorometry. Photoacclimation was assessed after 25 days of experiment by measuring once again the photosynthetic responses, and by measuring the physiological responses (i.e., pigment content, absorptance and primary production). Results revealed three light thresholds in eelgrass responses to light. These thresholds were identified at 200 µmol m-2 s-1, the minimum light intensity required to saturate the electron transport chain, at 74 µmol m-2 s-1, the minimum light intensity for which photoacclimatory mechanisms can compensate, and 13.7 µmol m-2 s-1, the minimum light intensity required for survival (MQR, Minimum Quantum Requirement). A monthly sampling carried out from May to October 2020 in the Rimouski eelgrass meadow will eventually enable us to complement the results of this study by characterizing eelgrass photoacclimatory responses et meadow-scale. -- Mot(s) clé(s) en anglais : photophysiology, light attenuation and limitation, PAM fluorometry, photosynthesis, Zostera marina, eelgrass, subarctic.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Nozais, Christian H.
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Noisette, Fanny et Cusson, Mathieu
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 :	Zostère marine; Zostera marina; Acclimatation (Botanique); Lumière; Effets physiologiques; Photosynthèse; Photosensibilisation (Biologie); Saint-Laurent, Estuaire du (Québec); Intensité lumineuse; Variations.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	06 mars 2023 19:43
Dernière modification :	06 mars 2023 19:43
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2110

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