Variations diurnes de c p en Mer Ligure Journées des Doctorants 6-8 Février Motivations 2.Présentation du site de mesure 3.Définition de la mesure 4.Résultats 5.Conclusion et perspectives Pierre Gernez (1,2), David Antoine (2), Yannick Huot (2) (1) Acri-ST, Sophia Antipolis (2) LOV, Equipe Optique Marine et Télédétection

1. Motivations 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. 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 Solution proposée: Mesures automatiques, à haute fréquence, sur un mouillage instrumenté Campagnes en mer: période déchantillonnage limitée (temps, météo) Lintervalle de temps entre les mesures nest pas toujours suffisant

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

3-1. Définition de c p EE exp - c z z coefficient datténuation particulaire (unités: m -1 ) Taille des particules échantillonnées par un transmissiomètre: entre 0.5 et 20 μm Cest une propiété optique inhérente. Elle est additive: c = c water + c particles + c dissolved matter c phyto + c non-phyto

Pendant le jour: augmentation Croissance des cellules (D) Fixation du carbone (n) entraînent une augmentation 3-2. Quest ce qui fait varier c p ? c p dépend de: La distribution de taille des particules Lindice de réfraction c p = N/V σ g Q c (D, n) c p = F(x) σ g (x) Q c (x, n) dx { x ; n } 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 ) { x ; n }

4-1. Résultats: Série temporelle 2007, à 4m de profondeur --- moyenne par jour --- mesure brute

4-2. Résultats: Hiver c p --- éclairement

Caractérisation dun cycle diurne ΔcpΔcp δcpδcp LcpLcp time cpcp t min t max t sunrise t sunset Δc p amplitude de laugmentation (croissance) Lc p pertes nocturnes δc p incrément (bilan) Δt le phasage du cycle

4-2. Résultats: Hiver 2007 δc p ~ 0 Δc p (= Lc p )~ 0.04 m -1 (20%) T min ~ T sunrise - 75 min T max ~ T sunset - 60 min L croissance ~ 10 h (105 %)

4-3. Résultats: Bloom 2007 δc p ~ 0.04 m -1 Δc p ~ 0.14 m -1 (80%) ΔL p ~ m -1 (- 45%) T min ~ T sunrise - 45 min T max ~ T sunset - 75 min L croissance ~ 12 h (95 %)

4-4. Résultats: Eté 2007 δc p ~ 0 Δc p (= Lc p )~ 0.02 m -1 (50%) T min ~ T sunrise T max ~ T sunset - 75 min L croissance ~ 13 h (91 %)

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: c p (9m) fluorescence de la Chl a (4m et 9m) rétrodiffusion à 442 nm et 555 nm analyse HPLC (mensuelle) MERCI DE VOTRE ATTENTION !