Variations diurnes de cp en Mer Ligure

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Variations diurnes de cp en Mer Ligure
Pierre Gernez (1,2), David Antoine (2), Yannick
Huot (2) (1) Acri-ST, Sophia Antipolis (2) LOV,
Equipe Optique Marine et Télédétection

• Motivations
• Présentation du site de mesure
• Définition de la mesure
• Résultats
• Conclusion et perspectives

Journées des Doctorants 6-8 Février 2008
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1. Motivations

• La journée échelle de temps fondamentale pour
  létude du phytoplancton.

• La réponse du phytoplancton aux variations
  déclairement est influencée par
• les facteurs environnementaux  température,
  disponibilité des nutriments,
• éclairement moyen, durée et stabilité de la
  photopériode, etc.

• En laboratoire représentation schématique des
  conditions environnementales
• éclairement à lumière constante pendant le jour,
• étude dune seule espèce ? Difficulté pour
  généraliser les résultats

• Campagnes en mer période déchantillonnage
  limitée (temps, météo)
• Lintervalle de temps entre les mesures nest pas
  toujours suffisant

Solution proposée Mesures automatiques, à haute
fréquence, sur un mouillage instrumenté

• Objectifs
• Examiner les variations optiques associées à la
  réponse du phytoplancton
• au cycle déclairement journalier.
• Comparer et interpréter les résultats à des
  époques différentes,
• en termes de régime trophique et de conditions
  environnementales.

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2. Le site de mesure
Projet BOUSSOLE Site au large
(2400m), bien ensoleillé, Courants faibles
Mouillage instrumenté Capteurs déclairement et
transmissiomètres 1 mesure toutes les 15 minutes
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3-1. Définition de cp
coefficient datténuation particulaire (unités
m-1)
Taille des particules échantillonnées par un
transmissiomètre entre 0.5 et 20 µm
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3-2. Quest ce qui fait varier cp?
x n
x n

• cp dépend de
• La distribution de taille des particules
• Lindice de réfraction
• cp N/V sg Qc(D, n)
• cp ? F(x) sg (x) Qc(x, n) dx

x n
x n

• Pendant le jour augmentation
• Croissance des cellules (?D)
• Fixation du carbone (?n) entraînent une
  augmentation

• Pendant la nuit diminution
• Respiration et perte du matériel cellulaire (?n)
• Approfondissement nocturne de la couche de
  mélange (?Nombre)
• Aggrégation des particules (? Nombre)
• Diminution par du broutage par le zooplancton (?
  Nombre)
• Division cellulaire (?D et ?Nombre )

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4-1. Résultats Série temporelle 2007, à 4m de
profondeur
--- moyenne par jour --- mesure brute
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4-2. Résultats Hiver 2007
--- cp --- éclairement
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Caractérisation dun cycle diurne
cp
Lcp
?cp
dcp
tsunrise
tsunset
time
tmin
tmax
?t le phasage du cycle
?cp amplitude de laugmentation (croissance)
Lcp pertes nocturnes
dcp incrément (bilan)
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4-2. Résultats Hiver 2007
dcp 0 ?cp ( Lcp) 0.04 m-1 (20) Tmin
Tsunrise - 75 min Tmax Tsunset - 60
min Lcroissance 10 h (105 )
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4-3. Résultats Bloom 2007
dcp 0.04 m-1 ?cp 0.14 m-1 (80) ?Lp
- 0.06 m-1 (- 45) Tmin Tsunrise - 45
min Tmax Tsunset - 75 min Lcroissance
12 h (95 )
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4-4. Résultats Eté 2007
dcp 0 ?cp ( Lcp) 0.02 m-1 (50) Tmin
Tsunrise Tmax Tsunset - 75
min Lcroissance 13 h (91 )
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5. Conclusion et perspectives

• Présence systématique dun cycle attribué au
  cycle diurne du phytoplancton
• Cycle régulier, en phase (- 1h) avec le cycle
  solaire
• La forme des cycles présente des caractéristiques
  particulières intéressantes
• (2ième bosse en milieu de
  nuit notamment)

• Travail préliminaire
• Linterprétation des caractéristiques des cycles
  est actuellement totalement hypothétique
• Taux de croissance? Importance du broutage?
  Division cellulaire?
• Lanalyse conjointe avec dautres mesures devrait
  nous en dire plus
• cp (9m)
• fluorescence de la Chl a (4m et 9m)
• rétrodiffusion à 442 nm et 555 nm
• analyse HPLC (mensuelle)

MERCI DE VOTRE ATTENTION !