Félicitations à Alain Fuménia (équipe CYBELE) qui a soutenu sa thèse en visioconférence et en Salle EGEE du bâtiment Océanomed le mercredi 03 juin2020

Sur le sujet suivant : Dynamique spatiale et temporelle de la biomasse organique particulaire synthétisée dans une région fortement influencée par la fixation de diazote atmosphérique (campagne océanographique OUTPACE dans le Pacifique tropical sud-ouest)

L'ensemble du personnel félicite chalheureusement Alain . Sur la photo, il est entouré par Anne Petrenko, co-directrice et Thierry Moutin, directeur de la thèse.

Résumé de la thèse :

À ce jour, l’océan Pacifique tropical sud-ouest (WTSP) est une des régions oligotrophes les moins explorées de l’océan global. Ce travail de thèse de doctorat s’inscrit dans le cadre de la campagne Oligotrophy to UlTra-oligotrophy PACific Experiment (OUTPACE, 160° E - 160° W, 18° - 20° S, Mars/Avril 2015), et concerne les cycles biogéochimiques et les écosystèmes dans cette région. En se basant sur les mesures in situ faites pendant la campagne et les données des flotteurs Biogeochemical Argo (BGC-Argo), l’objectif principal de cette étude est de définir les différents processus qui contrôlent la dynamique spatiale et temporelle de la matière organique particulaire (MOP) synthétisée dans la couche éclairée. Les résultats montrent que la dynamique de la MOP est contrôlée par deux systèmes planctoniques à priori distincts dans cette région oligotrophe.

Dans la couche de mélange (<30 dbar) fortement éclairée mais limitée en éléments nutritifs ([NO3-] <0.05µM), des concentrations en azote et phosphate organique particulaire (NOP et POP) relativement élevées (respectivement de 0.32-1.18 µM et 0.02-0.06 µM) sont observées dans l’Archipel Mélanésien (160° E - 170° W). La MOP produite présente un excès d’azote par rapport à la valeur attendue par la stœchiométrie de Redfield, avec un rapport N:P de 19±2. Nos résultats démontrent que l’intense fixation biologique de diazote (N2) (631 ± 286 μmol N m-2 j-1 L en moyenne) mesurée dans cette région est la principale source d’azote nouveau capable de soutenir la production de MOP enrichie en N. Parallèlement, une forte augmentation du N* est observée dans les eaux de la thermocline (100-500 dbar) de l’Archipel Mélanésien. La production de MOP enrichie en N soutenue par la fixation de N2, et la reminéralisation de cette MOP chutant dans la colonne d’eau sont à l’origine d’une augmentation de N* (ΔN*diazotrophe) dans les eaux de la thermocline (entre 30 ± 19 mmol m-2 a-1 et 192 ± 87 mmol m-2 a-1, en fonction du rapport N:P considéré pour l’estimation).

À partir des mesures de coefficient de rétrodiffusion particulaire (bbp) combinées à des mesures in situ de NOP et de POP, des relations statistiquement significatives ont été observées entre les valeurs de bbp et de NOP (POP) (R²=0.87 et 0.91, respectivement), permettant de définir des proxys optiques (PONopt et POPopt) de la biomasse organique particulaire. Sur toute la période d’étude (3 années), des augmentations significatives de PONopt (de 0.16 à 0.80 µM) sont observées uniquement dans l’Archipel Mélanésien et en période stratifiée. Il a été démontré que cette production de biomasse autotrophe (et de particules associées) ne pouvait être soutenue que par l’apport d’azote via le processus de fixation de N2, suggérant fortement que la région du WTSP pourrait jouer un rôle relativement important sur la pompe biologique de carbone.

À proximité du fond de la couche euphotique (Z01), dans les eaux de subsurface faiblement éclairées mais suffisamment riches en éléments nutritifs, les résultats obtenus dans ce travail de thèse montrent la présence permanente d’un maximum de chlorophylle-a (Chla) de subsurface (SCML). Ce SCML est associé en permanence à un maximum de biomasse organique particulaire. Une corrélation significative (R²=0.77) est observée entre les valeurs de Chla et de PONopt, notamment entre Z01 et la profondeur à laquelle le PAR est réduit à 0.1% de sa valeur de surface (Z001), mettant ainsi en évidence l’origine phytoplanctonique du maximum de biomasse organique particulaire associée au SCML. En utilisant les données en O2 recueillies par le flotteur FA sur une échelle de temps saisonnière, les résultats montrent qu’une production communautaire nette relativement faible mais positive (0.08 ± 0.01 mmol m-3 j-1 en moyenne) est associée au SCML dans les couches faiblement éclairées entre Z01 et Z001.

 

Mots clés : régions oligotrophes, matière organique particulaire, fixation de N2, coefficient de rétrodiffusion particulaire, production communautaire nette.