Offre de thèse | Etude et modélisation des régulations photobiologiques et des flux de carbone chez les microalgues : Impacts de la variation des rapports stœchiométriques (N,P,Si) et de la température

Localisation : BOREA / CREC Station Marine de l’Université de Caen Normandie – Luc-sur-Mer (14530)

Direction de thèse / PhD direction : CLAQUIN Pascal & ORVAIN Francis, pascal.claquin@unicaen.fr  - francis.orvain@unicaen.fr

Description du projet :

La production primaire microalgale des compartiments pélagiques (phytoplancton) et benthiques (microphytobenthos) est une fonction écologique clé des écosystèmes côtiers. Les impacts des pressions anthropiques et du changement climatique sur ces compartiments et sur cette fonction sont très prononcés de l’échelle local à l’échelle globale. Le changement de structure des communautés microalgales et de leurs capacités d’acclimatation est une question majeure afin de comprendre et prévoir la trajectoire de des écosystèmes côtiers. En effet, comprendre comment l’évolution de la diversité microalgale affecte la fonction de production primaire est un verrou scientifique important. L’objectif de cette thèse est d’étudier et de modéliser les effets de l’évolution des rapports stœchiométriques des éléments nutritifs (N,P,Si) dans le contexte d’une augmentation de la température des eaux sur la production photosynthétique, l’excrétion de carbone et la croissance de microalgues. Une approche sur des cultures contrôlées de microalgues planctoniques et benthiques couplée à des suivis in situ seront mises en œuvre. Ces travaux s’appuieront sur des méthodologies innovantes développées dans l’équipe pour l’étude de la productivité primaire et de la photobiologie des algues en relation avec la diversité microalgale. Le couplage de méthodes permet d’appréhender tant en laboratoire qu’in situ les flux photosynthétiques d’électrons et la part allouée à la fixation de carbone, ainsi que l’excrétion du carbone photoassimilé. Ces méthodes reposent sur des techniques de mesure de la fluorescence variable à haute fréquence qui permettent de mesurer le taux de transfert d’électrons au niveau du PSII mais également l’absorption fonctionnelle du PSII et le « package effect ». Associées à des mesures multispectrales, d’absorbance et réflectance, d’oxygène et de ¹³C, il est possible de produire des jeux de données robustes reproductibles en culture et sur des communautés naturelles. Ces jeux de données acquis en fonction des différentes pressions environnementales vont permettre de lever des verrous scientifiques sur les processus d’allocation d’énergie et de développer et paramétrer un modèle numérique simulant ces processus écophysiologiques.

Expérience et formation souhaitées du candidat :