Photoadaptation et évaluation de la production photosynthétique du phytoplancton en relation avec les caractéristiques hydrodynamiques de la Manche orientale

Photoadaptation and photosyntetic production of phytoplancton in relation with hydrodynamics in the eastern english channel

• Auteur / Autrice : Fabrice Lizon
• Direction : Yvan Lagadeuc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Il est maintenant reconnu que c'est principalement dans les ecosystemes cotiers que l'on trouve les plus fortes productivites phytoplanctoniques journalieres et annuelles. Cependant, c'est aussi dans ces memes ecosystemes que se trouveraient les plus grandes incertitudes quant a l'estimation de la production primaire pelagique globale, puisque c'est la que les processus forcant ou limitant le developpement phytoplanctonique sont les plus variables et les plus diversifies. Dans un premier temps, le present travail s'est attache a valider la technique utilisee pour estimer la production photosynthetique dans un environnement a fort hydrodynamisme comme la manche orientale. Il a ainsi ete montre qu'en plus de l'intensite lumineuse incidente, les melanges verticaux via les processus photoadaptatifs controlaient les differences observees entre des bilans journaliers de production estimes par des methodes differentes (essentiellement du point de vue des temps d'incubation). Dans un second temps, l'influence des melanges verticaux sur la photoadaptation du phytoplancton et la production photosynthetique a ete etudiee a l'echelle des demi-cycles de maree (6h) et des cycles de mortes eaux - vives eaux (me-ve ; 14 j) en manche orientale, mer epicontinentale a regime maregraphique de type megatidal. Il a alors ete mis en evidence que dans un environnement ou les caracteristiques hydrologiques des eaux ne sont influencees par l'hydrodynamisme qu'a l'echelle des demi-cycles de maree, l'intensite des melanges verticaux controlait l'heterogeneite verticale des caracteristiques photosynthetiques, c'est a dire les processus photoadaptatifs du phytoplancton, aux deux echelles temporelles citees ci-dessus. Ainsi, si les cycles de maree engendrent periodiquement l'homogeneisation verticale des caracteristiques photosynthetiques, les cycles de me-ve influencent l'amplitude des heterogeneites verticales atteintes. En revanche, le controle de la production photosynthetique journaliere, tout comme celui de la biomasse phytoplanctonique, ne peuvent etre observes en raison de phenomenes courantologiques complexes et de campagnes conduites a des epoques differentes du cycle saisonnier. En consequence, apres avoir determine les constantes de cinetique des processus photoadaptatifs d'une population naturelle de phytoplancton, une parametrisation simple des interactions entre les processus physiques et physiologiques precedents a ete developpee. D'une part celle-ci confirme les observations in situ concernant l'heterogeneite verticale des caracteristiques photosynthetiques, d'autre part elle montre qu'il existe une relation entre l'intensite du melange vertical a l'echelle des cycles de me-ve et les bilans journaliers de production photosynthetique. Cette etude precise de plus que la relation precedente est fonction de la profondeur des couches euphotiques des colonnes d'eau etudiees et que des melanges verticaux moderes n'engendrent pas de stimulation particuliere de la production photosynthetique journaliere. En conclusion, il ressort de cette etude que l'estimation des bilans de production du phytoplancton a macroechelle dans un systeme hydrodynamique perturbe comme la manche orientale, devra considerer l'activite physiologique des microalgues. Celle-ci est en effet influencee par les melanges verticaux a l'echelle des cycles de maree et des cycles de me-ve, voire meme par la variabilite spatiale de l'energie auxiliaire.