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Anthony Malkassian - PhD student Laboratoire LMGEM UMR 6117, Centre dOcéanologie de Marseille, Université de la Méditerranée Directeurs de thèse: Gerald.

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1 Anthony Malkassian - PhD student Laboratoire LMGEM UMR 6117, Centre dOcéanologie de Marseille, Université de la Méditerranée Directeurs de thèse: Gerald Grégori, Claude Manté & David Nérini Suivi automatisé et à haute fréquence de la dynamique des populations phytoplanctoniques dans létang de Berre.

2 Suivi basse fréquence (échantillonnage mensuel) Relevés mensuels dOctobre 2000 à Décembre 2005 : Variables environnementales (surface et fond): Température, Salinité, NO 3, PO 4, Oxygène dissous, Chlorophylle a. Phytoplancton de surface: comptage par microscopie (méthode Utermöhl, Becker B.) (Travaux de thèse dEmma Gouze, 2008)

3 ACP sur les variables environnementales des stations H4 et H16 mélangés: Axe principal 1 (37.51 % dinertie) Axe principal 2 (25.2 % dinertie) datetempsalno3po4o2disschlasaison 09/08/200326,8519,30,010,24615,28ete 23/08/ ,950,140,5281,317,33ete 06/09/200322,622,10,080,35888,313,87ete 20/09/200317,1522,352,9910,397,131,46ete Interprétation : Il y a fort signal de saisonalité En été augmentation de la température et de la salinité (corrélation positive). En hiver diminution de la température /salinité et augmentation des nitrates (corrélation négative). Indépendance entre les variables Chl a/O 2 dissous/PO 4 et température/salinité/NO 3

4 ACP sur les proportions de phytoplancton (phylum) des stations h4 et h16 mélangés: Points extrêmes éliminés: 4,61,54,84,93 Interprétation : Il y a une forte proportion de diatomées pour H4. H4 H16 contiennent des proportions importantes de dinoflagellés et chlorophycées. Les cyanobactéries se retrouvent seulement dans H16 (cf. axe principal 3). Axe principal 1 (25.83 % dinertie) Axe principal 2(20.30 % dinertie) H4 H16

5 Échantillonnages ponctuels et comptages par microscopie ou cytométrie en flux classique Interpolations possibles Véritable dynamique du taxon dintérêt Problématique = Accéder à la dynamique des assemblages phytoplanctoniques et étudier leurs réponses aux forçages du milieu (exemple de forçage naturels : le Mistral). Quels organismes sont présents? quand? et pourquoi? Une question déchelle de mesure… Échelle spatialeEchelle temporelle Microscopie Information taxonomique très précise mais possible seulement à basse fréquence (analyse couteuse en temps) HPLC ou fluorimétrie- - -+/-Mesure globale = Bulk measure (pas à léchelle de la particule) Cytométrie en flux automatisée+++ Mesure haute fréquence et à léchelle de la particule

6 Analyse In situ jusqua 200m de profondeur (version submersible) Durée maximale dimmersion = plusieurs semaines Analyse dune large gamme de taille de phytoplancton de qques microns jusqua plusieurs mm de longueur (chaines de cellules) CYTOSENSE / CYTOSUB © in situ FLOW CYTOMETER = instruments dédiés à lanalyse automatisé du phytoplancton. Dubelaar, G.B.J. ans P.L. Gerritzen (2000)www.cytobuoy.com Fréquence déchantillonnage maximale dune acquisition toute les 10 min (version submersible) ou même en continu pour la version de paillasse. Module de prise dimage: Image in flow

7 Temps Flux Signature optique complète Faisceau laser Tube de quartz Intensité du signal (mV) Acquisition des profils optiques: - Deux variables dites de diffusion des photons du laser : + Aux petits angles (FWS : forward scatter) Taille des particules. + A 90° (SWS : sideward scatter) Morphologie de la cellule (forme, granularité, paroi cellulaire, composition interne,...). - Trois variables démission de fluorescence (autofluorescence): + Rouge centrée sur nm carotène et chlorophylle a. + Orange centrée sur nm phycobilines (spécifiques aux Cyanobactéries et Cryptophytes) + Jaune centrée sur nm phycoérythrine. - Profil des signaux le long des particules (signature optique du phytoplancton) - Module de prise dimage (module Image in flow) (Mélilotus Thyssen, modifié)

8 Automatisation du traitement des données issues du Cytosub par des méthodes danalyse fonctionnelles et de classification : Problème : Identifier des groupes au sein dun échantillon naturel sur la base de leurs signatures optique. Hypothèse : Information discriminante dans la forme que prennent les profils.

9 Qui se trouve au sein de chaque groupe? Tester lhomogénéité grâce au module de prise dimage Image in flow: Un pas vers lanalyse taxonomique…

10 Suivi haute fréquence (Etang de Vaine)

11 Local GIPREB Echantillonneur automatique deau PC (poste de contrôle) Pompe / Échantillonneur deau automatique CytoSense (mode paillasse) Sonde CTD + fluorimètre Env. 250m. SCHEMA DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL Bouées du chenal 2,5 m. Suivi à haute fréquence du phytoplancton et des variables environnementales en un point de létang (étang de Vaïne). Réponse face aux forçages environnementaux (notions de groupes fonctionnels)

12 Merci de votre attention ! Henri Fabre - Premier vol dhydravion au monde avec amerrissage réussi … sur létang de Berre le 28 mars 1910.

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15 ACP sur les variables environnementales des stations H4 et H16 mélangés: Axe principal 1 (37.51 % dinertie) Axe principal 2 (25.2 % dinertie) datetempsalno3po4o2disschlasaison 09/08/200326,8519,30,010,24615,28ete 23/08/ ,950,140,5281,317,33ete 06/09/200322,622,10,080,35888,313,87ete 20/09/200317,1522,352,9910,397,131,46ete

16 ACP sur les variables environnementales stations h4 et h16 mélangés > inertienv3 = 100 * (acpenv3$eig/sum(acpenv3$eig)) > cumsum (inertienv3) [1]

17 Saisonnalité…

18 ACP sur les variables environnementales stations h4 et h16 mélangés > inertienv3 = 100 * (acpenv3$eig/sum(acpenv3$eig)) > cumsum (inertienv3) [1]

19 Saisonnalité…

20 ACP sur les variables environnementales stations h4 et h16 mélangés > inertienv3 = 100 * (acpenv3$eig/sum(acpenv3$eig)) > cumsum (inertienv3) [1]

21 ACP sur les proportions de phytoplancton (phylum) des stations h4 et h16 mélangés: Points extrêmes éliminés: 4,61,54,84,93 inertiep = 100 * (acpp$eig/sum(acpp$eig)) > cumsum (inertiep) #pas bon... [1] interpretation : forte prop de diatom et autres pour h4 ce qui la rend diffferent de h16 qui contient des prop importantes de dino et chloro (mais attention axe 1 seult 25pourcent d'inertie) axe 2 et 3 on voit l effet des efflorescences de dino et chloro dans les deux stations??? et cyano slt dans h16 Axe principal 1 (25.83 % dinertie) Axe principal 2(20.30 % dinertie) H4 H16

22 ACP sur les proportions de phytoplancton (phylum) des stations h4 et h16 mélangés Points extrêmes 4,61,54,84,93 inertiep = 100 * (acpp$eig/sum(acpp$eig)) > cumsum (inertiep) #pas bon... [1] interpretation : forte prop de diatom et autres pour h4 ce qui la rend diffferent de h16 qui contient des prop importantes de dino et chloro (mais attention axe 1 seult 25pourcent d'inertie) axe 2 et 3 on voit l effet des efflorescences de dino et chloro dans les deux stations??? et cyano slt dans h16 Axe principal 1 versus axe principal 3

23 ACP sur les proportions de phytoplancton (phylum) des stations h4 et h16 mélangés Points extrêmes 4,61,54,84,93 inertiep = 100 * (acpp$eig/sum(acpp$eig)) > cumsum (inertiep) #pas bon... [1] interpretation : forte prop de diatom et autres pour h4 ce qui la rend diffferent de h16 qui contient des prop importantes de dino et chloro (mais attention axe 1 seult 25pourcent d'inertie) axe 2 et 3 on voit l effet des efflorescences de dino et chloro dans les deux stations??? et cyano slt dans h16 Axe principal 2 versus axe principal 3

24 Résultats séries temporelles en H12…


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