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MORELLE Jérôme

Statut: 
Post-doctorant.e
Equipe: 
Equipe 5 : Diversité et Interactions dans les Ecosystèmes Côtiers
Responsable: 
Francis Orvain
Contrat (dates): 
1 jan 2018 - 31 mar 2019
Localisation: 
Université de Caen Normandie (UCN)
Financement: 
Appel à Projet GIPSA 6
Thèmes de recherche: 

Post doctorant du 1e janvier 2018 au 31 mars 2019 

Titre du projet scientifique :
Productivité microphytobenthique des HAbitats intertidaux en lien avec la dynamique sédimentaire, biogéochimique et les ingénieurs d'écosystème de la faune benthique: implication pour des enjeux de modélisation et de REhabilitation des vasières de la SEine Estuarienne (PHARESEE)

« Mes travaux de recherche in situ se basent principalement sur l’estimation de la production primaire du phytoplancton et du microphytobenthos. En effet, la production primaire est fortement soutenue par ces deux compartiments. Cependant cette production est très variable en fonction des paramètres environnementaux à faible échelle spatiale et temporelle. Ainsi l’un des objectifs principaux de mes études est la mesure de production primaire à haute fréquence spatio-temporelle. Pour cela, j’utilise notamment le couplage des méthodes d’incorporation du carbone et de mesure des paramètres photosynthétiques basée sur la variation de la fluorescence en utilisant des fluorimètres de type PAM (Pulse Amplitute Modulated). Le couplage de ces deux méthodes permet de connaître la déterminer le nombre de moles d’électrons nécessaire à la fixation d’une mole de carbone et de transformer les données de fluorescence à haute fréquence en unités de carbone. Cependant ce paramètre est dépendant des paramètres physico-chimiques, physiologiques et biologiques.

Mon travail se base également sur l’étude des excrétions de carbone sous forme d’exopolysaccharides dont l’estimation des stocks issus de la production primaire est importante lors de l’étude des flux de carbone au sein des réseaux trophiques. En effet, malgré l’importance des TEP et des EPS dans les processus physiques et biologiques, seules peu d’études se concentrent sur ces fractions biogéochimiques lors de l’appréhension de la production primaire. D’autant plus que ce stock de carbone peut être très important. Cependant ces stocks varient également de façon importante en fonction des paramètres biologiques et environnementaux à l’échelle spatiale et temporelle autant dans la colonne d’eau que sur les zones intertidales.

Mes activités de recherche se penchent également sur la diversité du phytoplancton à partir d’analyses de détermination par microscopie optique sur différentes espèces de diatomées et de dinoflagellé. Mais également à partir de nouvelles méthode d’identification de la diversité par l’utilisation des techniques de cytométrie en flux et de biologie moléculaire dont les résultats permettent d’accéder à différents aspects de la diversité. La dynamique de succession de ces différentes espèces a ainsi pu être mise en relation avec les paramètres environnementaux et les dynamiques de la production de carbone via la photosynthèse et l’excrétion de polysaccharides.

Parallèlement à mes travaux in situ, mes travaux in vitro m’ont permis de maitriser l’isolement de cellules à partir d’échantillons naturels et la mise en place de cultures monoclonales pour différentes espèces de diatomées et de dinoflagellés. Ceci m’ayant notamment permis d’étudier l’effet des variations du cycle nycthéméral de la lumière sur la productivité primaire mesurées à haute fréquence ou encore l’effet de la température sur la physiologie de la diatomée toxique pseudo-nitzschia australis  ».

Doctorant du 1e septembre 2014 au 31 août 2017 - Resp : P. Claquin - Financement : Gip Seine Aval - Soutenance de thèse le 30 novembre 2017.

Titre de la thèse :
Production primaire dans l’estuaire de Seine

Résumé du sujet :
Les apports anthropiques provenant de l’ensemble du bassin versant font de l’estuaire de Seine un système fortement eutrophisé où la richesse biologique est importante et qui génère une forte productivité. Cette productivité est généralement mal estimée. En effet, le compartiment phytoplanctonique notamment est souvent réduit à la teneur en chlorophylle du milieu. L’estimation de la production primaire doit permettre d’appréhender la dynamique de la production du système étudié en amont de la biomasse chlorophyllienne, c’est-à-dire, calculer le flux d’énergie et de carbone vers les compartiments du réseau trophique supérieur. Dans les estuaires, la production secondaire est soutenue par l’apport de matière organique qui peut avoir une origine allochtone ou autochtone. L’origine et le devenir de la matière dans les estuaires répondent à des processus extrêmement complexes et variés. Parmi ces sources, les producteurs primaires jouent un rôle qui est mal évalué dans l’estuaire de Seine. L’objectif du projet PROUESSE dans lequel le travail sera réalisé, est de se focaliser sur le compartiment des producteurs primaires en évaluant la dynamique spatiotemporelle de la production primaire et de la biodiversité à l’échelle de l’estuaire en considérant le phytoplancton, le microphytobenthos et le macrophytobenthos. La production primaire sera mesurée in situ aux différentes saisons en couplant différentes approches méthodologies (fluorescence modulée /13C). La diversité microalgale sera également évaluée ainsi que le compartiment picoplanctonique rarement étudié en zone estuarienne. La productivité par classe de taille pourra être ainsi prise en compte. L’un de nos objectifs est notamment de pouvoir accéder à des mesures de production primaire à une haute résolution spatiale. Afin de mieux appréhender les données obtenues in situ, des études seront également menées en laboratoire sur l’effet de la salinité sur la capacité de production des algues. Associées aux mesures de production primaire des mesures de diversité et de classe de taille (phytoplancton) seront réalisées par des méthodes traditionnelles, par cytométrie en flux et par biologie moléculaire. Ces travaux permettront d’alimenter les modèles de réseaux trophique et écosystémique en intégrant la dynamique spatiale et temporelle de la production primaire, ils permettront également de caractériser des indicateurs de la modification des masses d’eau (e.g. pollution, eutrophisation) ou à grande échelle (e.g. changements climatiques). Les méthodes de mesures de productivité primaire que nous mettons en œuvre permettent d’avoir accès à des processus à haute fréquence ce qui permet de caractériser le fonctionnement de compartiments de l’écosystème à haute résolution temporelle et spatiale ce qui est une avancée considérable pour caractériser l’impact des pressions. Cette thèse sera réalisée dans le cadre du programme PROUESSE (GIP Seine-Aval 5).

 

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