Thèse soutenue

Étude des relations bio-optiques dans l’océan global et du fonctionnement biogéochimique des maxima de subsurface de chlorophylle en Méditerranée à partir des mesures des flotteurs profileurs BGC-Argo
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Auteur / Autrice : Marie Barbieux
Direction : Annick BricaudJulia Uitz
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Océanographie
Date : Soutenance le 09/01/2019
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'océanographie de Villefranche (Alpes-Maritimes ; 2001-....)
Jury : Président / Présidente : Paul Nival
Examinateurs / Examinatrices : Collin S. Roesler
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Petrenko, Hubert Loisel

Résumé

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Cette thèse a pour objectif principal de mieux appréhender la dynamique spatio-temporelle et verticale de la biomasse phytoplanctonique dans l’océan ouvert. Dans un premier temps, nous avons étudié la variabilité de la relation entre le coefficient de rétrodiffusion particulaire (bbp), un estimateur bio-optique du carbone organique particulaire, et la concentration en chlorophylle a (Chla) à l’échelle globale. Dans les régimes subpolaires, des changements concomitants de Chla et bbp correspondent à des variations de la biomasse du phytoplancton. Au contraire, dans les régimes subtropicaux oligotrophes, un découplage entre les deux variables peut être attribué aux processus de photoacclimation du phytoplancton ou à un changement de l'abondance relative des particules non algales au sein de l’assemblage particulaire. La Mer Méditerranée constitue, quant à elle, un régime intermédiaire à ces deux situations extrêmes. En utilisant le couplage entre bbp et Chla nous avons, dans un second temps, analysé la dynamique saisonnière et régionale des maxima profonds de Chla (SCMs) à l’échelle du bassin méditerranéen en développant notamment une classification des profils verticaux de Chla et de bbp. En Méditerranée orientale, des SCMs correspondant à une augmentation de la Chla intracellulaire des cellules phytoplanctoniques (photoacclimatation) ont été identifiés. Au contraire, des SCMs résultant d’une réelle augmentation de la biomasse carbonée en profondeur (SBMs) ont été observés de manière récurrente en Méditerranée occidentale. Suivant la piste d’une contribution potentiellement significative des SCMs à la production de carbone dans l’océan global, la production communautaire brute dans la couche de subsurface a été, dans un troisième temps, quantifiée. Pour cela, une méthode bio-optique d’estimation de la production basée sur le cycle diurne des propriétés bio-optiques a été utilisée dans deux régions distinctes de la Méditerranée durant la période estivale oligotrophe. Nous avons ainsi mis en évidence une importante contribution des SCMs à la production totale réalisée dans la couche productive, pouvant atteindre plus de 40% en Méditerranée occidentale.