Annual Phytoplankton Primary Production Estimation in a Temperate Estuary by Coupling PAM and Carbon Incorporation Methods. Jérôme Morelle, Mathilde Schapira, Francis Orvain, Philippe Riou, Pascal Jean Lopez, Olivier Pierre-Duplessix, Emilie Rabiller, Frank Maheux, Benjamin Simon & Pascal Claquin. February 2018. Estuaries and Coasts. DOI10.1007/s12237-018-0369-8
La production primaire de phytoplancton varie considérablement avec les paramètres environnementaux, en particulier dans les écosystèmes dynamiques tels que les estuaires. Le but de cette étude était d'étudier la production primaire à court terme le long du gradient de salinité d'un estuaire tempéré au cours d'une année. La combinaison des méthodes d'incorporation du carbone et de fluorescence a permis l'estimation de la production primaire à de courtes échelles spatiales et temporelles. Les besoins en électrons pour la fixation du carbone ont été étudiés en relation avec les paramètres physico-chimiques pour estimer avec précision la production primaire à haute fréquence. Ces résultats combinés avec la variabilité de la couche photique ont permis l'estimation annuelle de la production primaire le long de l'estuaire. La dynamique du phytoplancton était étroitement liée aux gradients de salinité et de turbidité, ce qui influençait fortement la physiologie des cellules et la photoacclimatation. Le nombre d'électrons requis pour fixer 1 mole de carbone (C) était compris entre 1,6 et 25 mol d'électrons . moles C⁻¹ avec une valeur moyenne annuelle de 8 ± 5 mol d'électrons . moles C⁻¹. Cette valeur optimale suggère que dans des conditions non limitantes en nutriments comme dans les estuaires, les flux d'électrons alternatifs sont faibles, tandis que les électrons transférés du photosystème II vers la fixation du carbone seraient très efficaces. Un modèle statistique a été utilisé pour améliorer l'estimation de la production primaire à partir du taux de transport d'électrons en fonction de paramètres environnementaux significatifs. Sur la base de ce modèle, la production quotidienne de carbone dans l'estuaire de la Seine (France) a été estimée en considérant la variabilité de la lumière et de la zone photique. Une production primaire journalière annuelle moyenne de 0,12 ± 0,18 g C m⁻² jour⁻¹ avec un maximum de 1,18 g C m⁻² jour⁻¹ en été a été estimée conduisant à une moyenne annuelle de 64,75 g C m⁻² année⁻ ¹. Ce type d’approche devrait être appliquée plus fréquemment dans les écosystèmes dynamiques tels que les estuaires ou les eaux côtières pour estimer avec plus de précision la production primaire dans ces écosystèmes précieux.
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Jérôme Morelle, jerome.morelle@unicaen.fr
