Excrétion organique du phytoplancton et activité bacterienne hétérotrophe dans le Dôme de Guinée (Océan Atlantique Tropical Est)

Primary production rates in the Gulf the Guinea (east tropical Atlantic) were measured with in situ incubations. The extracellular organic carbon passed through 0.8 u pore size membrane filters averaged 29.5% of the carbon fixed by photosynthesis. These is a good linear correlation (r=0.86) between assimilation and organic excretion. The significance and limits of the method for the measurements of low rates of photosynthesis is discussed. The influence of ecological factors (nutrients, light and stability) cannot be demonstrated. The importance of bacterial regeneration processes by reutilization of algal extracellular products is assessed.

Aspects principaux des variations du phytoplancton sur le plateau continental ivorien

21 surveys over the whole Ivorian continental shelf lead to a description of the phytoplankton repartition according to the different seasons: great and small cold seasons, discharge seasons, and warm seasons. Yearly means of surface cells concentrations range from 1000 to 30000 cells per liter, corresponding to a daily production of 386 to 1166 mg C/m2, according to regression analysis. These values make Côte d'Ivoire a rather rich region, which is subjected to wide standing crop variations.

Biomasses du phytoplancton et du zooplancton dans l'Atlantique tropical le long du méridien 1O' W (Résultats de la campagne Capricorne 7314)

The standing stock of chlorophyll, the quantities of copepods collected with a 30 liter Niskin bottle and the standing stock of zooplankton collected with a 'Bongo' net were measured from 0 to 200 m depth during a cruise along 10' W from 1' N to 12' S. These parameters are correlated to hydrological conditions measured simultaneously. 6 zonal areas have been delimited and described; the north equatorial convergence, the northern flow of the south equatorial counter-current, the trade winds drift, the south equatorial counter-current and the Benguela's drift.

Fascicule technique pour la mise en œuvre du suivi "Paramètres Physico-Chimiques & Phytoplancton" du réseau de contrôle de surveillance DCE à La Réunion : Réseau Hydrologique du Littoral Réunionnais

De 2010 à 2012, le projet " Bon Etat : Actualisation de l’état des lieux du SDAGE, volet eaux côtières réunionnaises " (DEAL de La Réunion/Ifremer) a permis la mise en place de 4 groupes de travail DCE experts dont les travaux ont été synthétisés à travers 4 fascicules techniques définissant les conditions de mise en oeuvre des différents suivis du réseau de contrôle de la surveillance (RCS) DCE en milieu marin à la Réunion. Une première version du fascicule "Physico-chimie & phytoplancton", a été produite en 2012 et validée au niveau national par les référents DCE (Coordination "phytoplancton", Coordination "hydrologie", Coordination nationale DCE milieu Marin, responsable projet Quadrige). Une mise à jour a été proposée en 2015 (Office de l'eau Réunion/Ifremer) dans la double perspective des recommandations du GT DCE de la Réunion et des nouvelles campagnes de suivi du "Réseau Hydrologique du Littoral Réunionnais - RHLR". Ce fascicule a vocation à constituer le support technique des méthodes et des référentiels pour la réalisation du suivi "RHLR" du RCS DCE à La Réunion. Il précise les protocoles de prélèvement, d’analyse, de bancarisation, de synthèse et de diffusion des données. Il présente également les indicateurs associés aux différents éléments de qualité, adaptés à La Réunion

Catalogue illustré des images d’un set d'apprentissage réalisé à l'aide de l’outil FlowCAM – ZooPhytoImage utilisé dans le cadre du REPHY. Images issues de numérisations de phytoplancton au grossissement 4X, d'échantillons d'eau, pour le set d’apprentissage global Manche-Atlantique

). L’ordre de présentation des classes intégrées au set correspond à l’ordre d’apparition de ces classes dans l’outil ZooPhytoImage, qui correspond à l’ordre des classes dans l’arborescence des répertoires contenant les vignettes.

Essai inter-analystes Ifremer pour l’évaluation de la qualité des connaissances en taxinomie et dénombrement du phytoplancton marin – Rapport d'évaluation des analystest du phytoplancton marin dans le cadre du REPHY

Les essais d'aptitude par comparaison inter-laboratoires ou inter-analystes sont utilisés pour évaluer les performances des laboratoires ou analystes sur des compétences spécifiques. Un exercice d’inter-comparaison international est organisé tous les ans par le Marine Institute Phytoplankton unit de Galway (Ireland), sous couvert du NMBAQC-BEQUALM, pour évaluer les performances en identification et en dénombrement du phytoplancton marin. La détermination des espèces phytoplanctoniques et l’estimation de leur abondance dans le cadre du Réseau d’observation et de surveillance du Phytoplancton et de l’Hydrologie, mis en oeuvre par l’Ifremer (REPHY) s’appuie sur 28 analystes, répartis dans 11 laboratoires. Onze d’entre eux ont été inscrits à titre individuel en 2015 pour participer à l’inter-comparaison réalisé par le Marine Institute de Galway (ICN-BEQUALM). Les échantillons envoyés aux analystes concernés ont été utilisés pour évaluer aussi les compétences des analystes non-inscrits à l’ICN-BEQUALM, mais réalisant également des analyses de phytoplancton dans ces mêmes laboratoires pour le REPHY. L’analyse statistique des résultats s’appuie sur la même mesure de performance que celle utilisée par le Marine Institute. Ce rapport décrit le déroulement de l’ICN-BEQUALM et de l’essai complémentaire Ifremer (EIA) et, présente seulement les résultats obtenus pour l’essai Ifremer. L'objectif est d'apporter des éléments à l'ensemble du personnel du REPHY afin d'entretenir une amélioration continue des pratiques et de déterminer des actions à mettre en oeuvre pour cette amélioration. En terme d'identification des taxa, les résultats reçus montrent que les analystes sont hautement qualifiés dans l'identification du phytoplancton marin et démontrent qu'il existe un consensus parmi les analystes sur la majorité des identifications des espèces présentes dans les échantillons de cet essai. Toutefois, des formations ciblées sur les espèces des genres Pseudo-nitszschia et Guinardia sont à envisager pour certains analystes. L'analyse des résultats des dénombrements obtenus cette année a mis principalement en évidence l'importance de la bonne application des protocoles et des instructions particulièrement en ce qui concerne la maitrise de la préservation des échantillons. Cette dernière, repose en grande partie sur les conditions ambiantes de stockage et sur les délais d'analyse. Les différents exercices d'inter-comparaison qui ont été menés jusqu'à présent apportent souvent des éléments différents et complémentaires. Ils s'intègrent dans la démarche qualité, et devront, avec leur pérennisation, attester des bonnes pratiques et de leur optimisation. L'Ifremer, prévoit donc de faire participer chaque année à l'ICN-BEQUALM un tiers des analystes du REPHY et continuer aussi l’évaluation des différents analystes.

Incertitudes des méthodes d’évaluation « eaux littorales » : utilisation de modèles linéaires dynamiques pour l’évaluation des incertitudes (chlorophylle a, phytoplancton)

L’incertitude associée à une mesure a pour origine d’une part la variabilité environnementale et d’autre part l’ensemble du processus d’acquisition depuis le prélèvement jusqu’à la saisie de la donnée dans une base. L’estimation de l'ensemble de cette variabilité est un exercice complexe à réaliser dans le cadre d’un plan d’expérience. En revanche, les séries temporelles présentent la caractéristique d’intégrer toutes les variabilités et ainsi l’analyse de ces séries en terme de signal et bruit doit permettre de quantifier l’amplitude des incertitudes. Toutefois, les séries temporelles d’observation présentent un ensemble de caractéristiques les rendant difficiles à analyser. Les modèles linaires dynamiques constituent une approche adaptée à ces données particulières en faisant l’hypothèse de paramètres variables dans le temps. Ainsi, l’objet du présent travail consiste à estimer les variances liées au processus d’observation à l’aide de modèles linéaires dynamiques. Plus particulièrement, les mesures considérées sont la chlorophylle a et l’abondance phytoplanctonique aux lieux de surveillance REPHY « Arcachon-Bouée- 7 » et « Teychan bis ». Les résultats montrent que pour la chlorophylle a, la variabilité d’observation est responsable de l’ordre de 80 % de la variabilité totale. Pour l’abondance phytoplanctonique, elle est également de 80 % à « Arcachon-Bouée 7 » mais de l’ordre de 70 % à « Teychan bis ». Ainsi la part de « bruit » est liée au lieu et au paramètre considéré. Exprimée en pourcentage de la médiane de la chlorophylle a, la variance d’observation place les bornes de l’intervalle de confiance à 95 % des observations à des valeurs de l’ordre de -40 % et +120 % de la médiane, l’intervalle étant sous estimé car ne prenant pas en compte la variabilité structurelle. Pour l’abondance phytoplanctonique en log10 cell./L, les ordres de grandeur correspondant en pourcentage de la moyenne sont de ± 13.5 %. Pour les deux paramètres, ces valeurs sont compatibles avec l’expérience des experts. Ainsi, l’approche mise en oeuvre s’est avérée riche d’enseignements en matière d’incertitude de mesure et les nombreuses améliorations méthodologiques envisagées ouvrent des perspectives fécondes à tout point de vue.

Agrégation des sous-éléments de qualité de l’élément de qualité « Flore autre que phytoplancton »

The Water Framework Directive uses the “One-out, all-out” (OAOO) principle in assessing water bodies (i.e. the worst status of the elements used in the assessment determines the final status of the water body). Combination of multiple parameters within a biological quality element (BQEs) can be done in different ways. This study analysed several aggregation conditions within the BQE "Flora other than phytoplankton" (intertidal macroalgae, subtidal macroalgae, eelgrass beds and opportunistic blooms) using monitoring data collected along the Channel and Atlantic coastline. Four aggregation criteria were tested on two sets of data collected between 2004 and 2014: OOAO, average, intermediate method between OOAO and average and a method taking into account an uncertainty value at the threshold "Good/Moderate." Based on available data, the intermediate method appears the most qualified method using first an averaging approach between the natural habitat elements and then applying the OAOO between this mean and the opportunistic blooms, characteristic of an eutrophic environment. Expert judment might be used to ensure in the overall interpretation of results at waterbody level and in the classification outcomes.

Détermination des niches écologiques du phytoplancton à partir de données in situ du lac Montjoie

Le rôle central du phytoplancton à la base de la chaîne trophique aquatique motive une compréhension étayée des facteurs pouvant faire varier les populations et la composition des populations de phytoplancton. Cette compréhension est d'autant plus importante dans le contexte actuel, puisque nous savons que l'humain influence le climat et les milieux aquatiques par sa présence et ses activités. Nous tentons donc, dans notre étude, de déterminer les variables environnementales importantes qui dictent les changements de taille et de composition de la communauté de phytoplancton à l'échelle d'un lac et d'en déduire les niches réalisées des différentes espèces du lac. L'utilisation d'une station mobile de manière verticale dans le lac Montjoie (Saint-Denis-de-Brompton) a permis de collecter des données in situ à haute fréquence et résolution temporelle caractérisant la colonne d'eau. Combinée à ces mesures, une banque de données sur l'abondance de différentes catégories de phytoplancton a été créée à l'aide d'un cytomètre en flux imageur (IFCB) et d'un programme de reconnaissance d'images qui lui est associé. En combinant ces données nous avons déterminé que la température moyenne au-dessus de la thermocline et que la profondeur limite de chlorophylle (2 écarts-types sous le maximum de chlorophylle) étaient les 2 variables (parmi les variables mesurées) les plus appropriées pour déterminer les niches réalisées de nos catégories de phytoplancton. À l'aide de ces 2 variables, nous avons pu déterminer les niches réalisées d'une trentaine de catégories présentes dans notre lac. Les niches ont été déterminées à la fois sur les données d'abondance et sur les données de taux de croissance nette à l'aide de deux méthodes différentes, soit l'analyse canonique des correspondances (CCA) et la maximisation de l'entropie d'information (MaxEnt). Ce sont finalement les niches déterminées avec les taux de croissance nette qui sont les plus pertinentes. Les deux méthodes ont donné des résultats semblables, mais c'est MaxEnt qui est la plus versatile pour l'ajout de nouvelles variables explicatives et c'est donc celle-ci que nous privilégierons dans le futur.

Efectos del Fenómeno «El Niño» sobre el Fitoplancton

El fenómeno «El Niño» (EN) que se caracteriza por la presencia de aguas de altas temperaturas y salinidades mayores de 35%0 o menos de 34,8%0 , de acuerdo a la masa de agua que ingresa, produce cambios significativos en la comunidad fitoplanctónica tanto en la abundancia, distribución, así como en la composición específica. La biomasa planctónica en la costa peruana normal­ mente es alta, presentando volúmenes promedios ma­ yores de 3 mi m -3, pero cuando se producen alteraciones como el fenómeno EN encontramos los volúmenes promedio bajos, menores que 1 mi m -3 . En cuanto a la distribución, el fitoplancton en épocas normales está constituido principalmente por las diatomeas, las mismas que se distribuyen a lo largo de la costa y en su mayoría hasta las 60 millas, afuera de ella el fitoplancton está representado por los dinotlagela­ dos; mientras que, en épocas consideradas como EN las diatomeas se distribuyen dentro de las 10 millas y los dinotlagelados propios de aguas calientes se acercan generalmente hasta las 10 millas de la costa. La composición del fitoplancton también varía. En años considerados normales la predominancia está dada por diatomeas como : Schroderella delicatula, Thalassionema nitzschioides, Skeletonema costatum, Asterionella japonica y Chaetoceros y los dinotlagela­ dos: Ceratiumfurca, Protoperidinium obtusum, etc. En épocas consideradas anormales se presentan otras especies como : Thalassiosira partheneia, Rhizosolenia temperei, Rh. castracanei, Streptotheca thamensis y Biddulphia sinensis ; dentro de los dinotlagelados : Cera­ tium breve, C. extensum, C. longirostrum, C. trichoceros, Ceratocorys horrida, Ornithocercus magnificus, O. qua­ dratus, O. steinii y Protoperidinium elegans.

Caractérisation du cycle et des sources d'azote dans les lacs tempérés par l'utilisation d'isotopes stables

Nous avons étudié l’application de plusieurs mesures d’isotopes stables afin de caractériser les processus du cycle de l’azote et les sources d’azote dans les lacs tempérés à diverses échelles spatiales et temporelles. Les résultats d’une étude à travers 65 lacs sur un gradient trophique ont démontré que le ratio d’isotopes stables d’azote (δ15N) des sédiments de surface est un indicateur de l’importance relative des sources d’azote anthropique, mais que ce ratio peut être altéré par la diagenèse. La mesure du δ15N des sédiments demeure néanmoins un outil permettant de déterminer à long terme le changement des charges en azote anthropique aux écosystèmes lacustres et les causes de l’eutrophisation de ces systèmes. Nos résultats d’une étude sur la variation saisonnière de plusieurs isotopes stables dans trois lacs peu profonds situés sur un gradient trophique et ayant différents régimes de stratification ont démontré que cette approche est prometteuse dans les lacs mésotrophes et stratifiés. Dans ces systèmes, le δ15N de la matière organique particulaire (MOP) aurait le potentiel de déterminer les sources d’azote assimilées par le phytoplancton. Cependant les mesures d’isotopes stables du carbone (δ13C) et du ratio C:N indiquent que les apports de matières organiques du bassin versant peuvent altérer les relations observées. Nous avons également constaté une déviation de la relation 1:1 entre les isotopes stables d’azote et d’oxygène (δ18O) du nitrate (NO3-) indiquant son assimilation et sa nitrification simultanée. Cette application est particulièrement prometteuse puisque la nitrification est méconnue dans les lacs et peut exacerber les effets de l’eutrophisation.

Identification et caractérisation des protéines responsables de l’entrée en phase M chez Lingulodinium polyedrum

Les dinoflagellés sont des eucaryotes unicellulaires qui composent une grande partie du phytoplancton et qui jouent un rôle important au niveau de la photosynthèse, de la production primaire et de la conservation des écosystèmes marins. Les dinoflagellés se distinguent des autres eucaryotes par leur biologie et leur organisation nucléaire unique. Lors de la mitose, leur membrane nucléaire demeure intacte et la ségrégation des chromosomes se fait à partir de fuseaux mitotiques formés dans le cytoplasme et qui traversent le noyau au travers de canaux spécialisés Aussi, leurs chromosomes sont condensés en permanence et le processus utilisé pour y arriver est encore très mal compris puisque les dinoflagellés ne possèdent aucunes histones détectables. Lingulodinium polyedrum est un dinoflagellé photosynthétique marin utilisé comme organisme modèle en ce qui concerne l’étude des rythmes circadiens (bioluminescence, migration verticale, mitose et photosynthèse). La découverte et l’étude des éléments régulateurs du cycle cellulaire peuvent nous amener à comprendre le mécanisme, l’influence et la portée du contrôle circadien sur le cycle cellulaire. De plus, l’étude du cycle cellulaire pourrait permettre de révéler des indices quant aux caractéristiques singulières des dinoflagellés qui sont pour le moment énigmatiques. Par le passé, une étude chez Lingulodinium polyedrum a permis d’identifier la cycline impliquée dans la mitose, LpCyc1, le premier régulateur du cycle cellulaire a être découvert chez les dinoflagellés. La présente étude s’attarde sur la caractérisation de la LpCyc1, soit son expression, sa localisation, sa phosphorylation. Ces trois éléments concordent de façon à synchroniser l’activité de la LpCyc1 (et ainsi la mitose) de façon circadienne. Cette étude présente aussi la création et le développement d’un outil majeur pour l’étude future de Lingulodinium polyedrum, le transcriptome des ARNm à partir d’un iv séquençage Illumina. C’est d’ailleurs avec cet outil que nous avons découvert la CDK responsable du contrôle de la phase M, LpCdk1. Cette CDK possède tous les domaines d’une CDK classique, un site de liaison des substrats, un site de liaison à l’ATP, une boucle activatrice, et une interface de liaison avec la cycline. Le transcriptome de Lingulodinium polyedrum a aussi permis de recenser toutes les protéines conservées normalement retrouvées dans le contrôle du cycle cellulaire, qui nous a permis de faire une ébauche préliminaire du cycle cellulaire de L. polyedrum. Cette analyse est une première chez Lingulodinium polyedrum et peut s’étendre pour l’étude d’une multitude d’autres processus métaboliques.

Effet du développement résidentiel sur l'habitat et la distribution des macrophytes dans les lacs des Laurentides

L’effet du développement résidentiel des bassins versants sur l’habitat et la distribution des macrophytes dans le littoral de six lacs des Laurentides a été évalué à l’aide de carottes de sédiments et de quadrats. Le développement augmente la proportion de milieux déboisés ce qui réduit l’apport en débris de bois et augmente l’érosion et les apports de nutriments dans les sédiments du littoral. Les sédiments sont plus fins, plus denses et contiennent moins de matière organique. Ces changements favorisent les macrophytes en augmentant leur couverture dans les lacs développés. La présence d’espèces submergées de macrophytes est également favorisée au détriment des espèces à feuilles flottantes, plus caractéristiques des lacs moins développés. Même si la biomasse des macrophytes est limitée dans certains lacs, celle-ci augmente dans les lacs développés et montre des signes d’un effet tampon sur les apports de nutriments. Des quantités équivalentes à des valeurs entre 35 et 230% des apports annuels de phosphore et entre 79 et 659% des apports d’azote par les résidents ont été accumulées dans les tissus des macrophytes des lacs dont le bassin versant est très déboisé. Les sédiments s’enrichissent à la sénescence des macrophytes et contiennent alors plus de nutriments que la colonne d’eau et ce, pour tous les lacs. Une présence accrue d’espèces submergées et plus de nutriments dans les tissus des macrophytes des lacs développés, jumelés à l’absence de prolifération de phytoplancton malgré un plus grand apport de nutriments, laisse penser que les lacs des Laurentides sont en état d’eutrophisation précoce.