= Particulate and dissolved primary production variability in the Mediterranean : environmental implications and osmotroph interactions

• Auteur / Autrice : Anna Lagaria
• Direction : Stella [Styliani] Psarra, Urania Christaki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science de la matière, du rayonnement et de l'environnement. Géosciences, écologie, paléontologie, océanographie. Océanographie biologique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Littoral
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences (LOG)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : National centre for marine research (Grèce)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méditerranée (mer)

Productivité primaire (biologie)

Mots clés libres

Exsudation phytoplanctonique

Percentage Extracellular Release

Osmotrophes

Oligotrophie

Limitations des nutriments

Résumé

This work aimed at investigating particulate and dissolved primary production (or else, phytoplankton exudation) variability in the Mediterranean Sea and at evaluating the main environmental factors that designate variability of percentage extracellular release (PER), focusing on the underlying trophic conditions. The thesis involved both field and experimental work. Field studies were performed along two longitudinal trophic gradients in the Mediterranean : one covered the west-east Mediterrenean oligrotrophy gradient (BOUM cruise) and the other a pronounced trophic gradient formed along the Turkish Straits System and their opening into the Aegean Sea (SESAME cruise). The large range of trophic conditions encountered along these gradients and the different areas studied, permitted to discriminate potential dominant processes responsible for phytoplankton exudation. The experimental work involved studies with microcosmsans mesocosms where the effect of inorganic nutrient additions on PER was assessed in pelagic and coastal oligotrophic surface waters on the Mediterranean, testing the hypothesis that phytoplankton exudation is mainly regulated by nutrient limitation. The bioassays delineated the N and P co-limited character of phytoplankton, during the stratified period, and its effect on particulate and dissolved primary production variations. The extent to which phytoplankton production and exudation cover the carbon requirements of heterotrophic prokaryotes was evaluated in each case. Finally, the role of irradiance in affecting the partitioning between particulate and dissolved primary production was investigated in laboratory.

Le but principal de cette étude était d’examiner la variabilité de la production primaire particulaire et dissoute (autrement dit l’exsudation phytoplanctonique) dans la mer Méditerranée et d’évaluer les facteurs écologiques principaux qui contrôlent la variation du pourcentage de l’exsudation extracellulaire (PER) en fonction des conditions trophiques. Deux campagnes en mer ont été effectuées sur des gradients trophiques longitudinaux : la première a été effectuée le long d’un gradient d’oligotrophie croissante entre les bassins Ouest et Est de la Méditerranée (campagne BOUM), et la deuxième a été effectuée le long d’un gradient trophique plus prononcé, dans la région du système des détroits Turques et la nord de la mer Egée (campagne SESAME). La variété des conditions trophiques rencontrées pendant les missions ont permis d’évaluer les processus potentiels qui contrôlent l’exsudation phytoplanctonique. En outre, des travaux expérimentaux en microcosme et mésocosme ont été effectués avec de l’eau de surface de la zone pélagique et côtière en Méditerranée ; l’objet étant ici d’étudier l’effet des additions de nutriments minéraux (azote et phosphate) sur la PER, selon l’hypothèse que les conditions de limitation en nutriments sont les facteurs majeurs contrôlant l’exsudation phytoplanctonique. L’importance de la production primaire et de l’exsudation phytoplanctonique pour la demande carbonique des procaryotes hétérotrophes a également été évaluée. Enfin, l’effet des variations de l’éclairement sur les taux de production primaire particulaire et dissoute a été étudié au laboratoire.