Influence des interactions entre producteurs et consommateurs sur le recyclage des éléments nutritifs (N et P) en milieu océanique

par Adi Nugraha

Thèse de doctorat en Chimie marine

Sous la direction de Paul Tréguer.

Soutenue en 2010

à Brest .


  • Résumé

    Les herbivores et carnivores aquatiques sont des sources et des puits d’azote (N) et de phosphore (P), et ce à travers la consommation d’N et de P contenu dans leur alimentation et le rejet, via l’excrétion ou les fécès, d’une partie de cet N ou P. Cette dynamique « source/puit » (appelée CNR: Consumer-driven Nutrient Recycling) peut avoir un impact sur la disponibilité relative des éléments N et P pour la croissance des producteurs primaires, et au final sur la structure et le fonctionnement des communautés planctoniques. Le principal objectif de ce travail était d’étudier l’influence potentielle de ces rétroactions sur la distribution des éléments N et P dans l’océan, et les répercussions sur la production primaire global. Pour cela, les principes de bases du concept de CNR (Sterner, 1990) ont été intégrés dans un modèle des cycles du phosphore et de l’azote, dérivé de celui de Tyrrell (1999). Le modèle montre que les herbivores et carnivores peuvent influencer la distribution des éléments N et P dans l’Océan, et de fait exercer un contrôle sur la production primaire marine. La production primaire marine est plus élevée dans le modèle lorsque les herbivores et carnivores sont pris en compte. Cette augmentation de la production primaire est surtout associée à l’excrétion de phosphore par les herbivores, la production primaire est d’autant plus élevée que les herbivores ont un rapport molaire N :P (dans leurs tissus) supérieur à celui des algues qu’ils consomment. Au final, ce modèle suggère que les maillons trophiques supérieurs, herbivores et carnivores, peuvent jouer un rôle majeur dans la distribution et la stoichiométrie des éléments N et P dans l’océan.

  • Titre traduit

    Influence of consumer-driven nutrient recycling on primary production and the distribution of N and P in the Ocean


  • Résumé

    Aquatic herbivores and carnivores act as sources and sinks for nitrogen (N) and phosphorus (P) through the consumption of organic N and P, and subsequent excretion of organic and inorganic forms in marine systems. These source/sink dynamics, known as consumer-driven nutrient recycling (CNR) may, in turn, control the availability of potentially limiting nutrients for marine primary producers. The overall goal of this work was to investigate the influence of CNR on the distribution of N and P in the ocean, and the resulting consequences for marine primary production. For this purpose, a model of N and P cycling in the ocean, derived from that of Tyrrell (1999), was used and extended to include the basic principles of CNR theory (Sterner, 1990). The model showed that marine herbivores may affect the supply and the stoichiometry of N and P in the ocean, thereby exerting a control on global primary production. The predicted global primary production was higher when herbivores were included in the model, particularly when these herbivores had higher N:P ratios than phytoplankton. This higher primary production was triggered by a 10w N:P resupply ratio (from excretion by herbivores), which, in turn, favoured the P-limited N2-fixation and eventually the N-limited non-fixers. Finally, producer-consumer interactions fed back on the N and P inventories in the deep ocean through differential nutrient recycling. ’ Although simple, the model presented here suggested that higher trophic levels (here herbivores and carnivores) may affect nutrients inventories in the deep ocean through passive and active export of N and P.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-159 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 139-145

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