La valse du phytoplancton en Méditerranée
Les observations satellites et les simulations numériques ont mis en évidence l’influence des structures de fine échelle (tourbillons, fronts…) sur le phytoplancton, favorisant l’apport de nutriments en surface, influençant ainsi le développement des micro-organismes autotrophes. Les fronts peuvent aussi jouer un rôle de barrière qui influence la répartition des différents groupes phytoplanctoniques. Réaliser des études in situ dans des vastes étendues océaniques peu énergétiques et oligotrophes était essentiel pour mieux comprendre l’impact des courants à fine échelle sur les communautés phytoplanctoniques.
En 2018, lors de la campagne PROTEVSMED-SWOT qui s’est déroulée au sud des îles Baléares, un consortium international, profitant d’informations satellitaires en temps quasi réel, a mis en place une stratégie d'échantillonnage afin de traverser une zone frontale séparant différentes masses d'eau. Des capteurs multi-paramétriques in situ montés sur le navire, sur un poisson remorqué et sur un planeur océanique ont été utilisés pour échantillonner à haute résolution spatiale des variables physiques et biogéochimiques. Une attention particulière a été portée à l'adaptation de la route d'échantillonnage, afin d'estimer également les vitesses verticales dans la zone frontale. Cette stratégie a permis de donner une vue générale d’une zone océanique caractérisée par la présence d'un front étroit avec une circulation verticale associée.
Une analyse statistique multiparamétrique des données recueillies a identifié deux masses d'eau caractérisées par des abondances différentes de neuf groupes fonctionnels cytométriques du phytoplancton, ainsi que par des teneurs différentes en chlorophylle a et en O2. Notre étude montre que les fronts lagrangiens induits par la circulation de fine échelle, même s'ils sont beaucoup plus faibles que les fronts de courants intenses, maintiennent un fort effet structurant sur la communauté phytoplanctonique en séparant les différents taxons à la surface.
La méthodologie et les résultats de la campagne PROTEVSMED-SWOT forment une base solide pour la future campagne BIOSWOT prévue dans la même zone en 2023, quelques mois après le lancement du satellite altimétrique SWOT. Ce nouveau satellite altimétrique, équipé d’un système SAR bistatique en bande Ka, permettra de réaliser des mesures de la hauteur de la mer à très haute résolution, très utiles pour l’étude des fines échelles.
Source :
Tzortzis, R., Doglioli, A. M., Barrillon, S., Petrenko, A. A., d'Ovidio, F., Izard, L., Thyssen, M., Pascual, A., Barceló-Llull, B., Cyr, F., Tedetti, M., Bhairy, N., Garreau, P., Dumas, F., and Gregori, G.: Impact of moderate energetic fine-scale dynamics on the phytoplankton community structure in the western Mediterranean Sea, Biogeosciences, https://doi.org/10.5194/bg-2021-38, accepté, 2021.
Remerciements :
Ce travail a été soutenu par le CNES dans le cadre du projet BIOSWOT-AdAC (https://www.swot-adac.org) et par le programme MIO Axes Transversaux (AT-COUPLAGE).
Les auteurs reconnaissent que la Délégation Générale de l'Armement (DGA) a financé la campagne rapportée ici par le biais des programmes d'étude amont Protevs et Protevs II. Ils remercient l'équipe technique du Service Hydrologique et Océanographique de la Marine (SHOM) et l'équipage du navire Beautemps-Beaupré.
Contacts :
Roxane Tzortzis (roxane.tzortzis@mio.osupytheas.fr)
Andrea Doglioli (andrea.doglioli@mio.osupytheas.fr)
Gérald Gregori (gerald.gregori@mio.osupytheas.fr)
Francesco d’Ovidio (francesco.dovidio@locean.ipsl.fr