Variations diurnes de c p en Mer Ligure Journées des Doctorants 6-8 Février 2008 1.Motivations 2.Présentation du site de mesure 3.Définition de la mesure.

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1 Variations diurnes de c p en Mer Ligure Journées des Doctorants 6-8 Février 2008 1.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

2 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

3 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

4 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

5 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 }

6 4-1. Résultats: Série temporelle 2007, à 4m de profondeur --- moyenne par jour --- mesure brute

7 4-2. Résultats: Hiver 2007 --- c p --- éclairement

8 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

9 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 %)

10 4-3. Résultats: Bloom 2007 δc p ~ 0.04 m -1 Δc p ~ 0.14 m -1 (80%) ΔL p ~ - 0.06 m -1 (- 45%) T min ~ T sunrise - 45 min T max ~ T sunset - 75 min L croissance ~ 12 h (95 %)

11 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 %)

12 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 !