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Research Services - Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer
Unité Mixte de Recherche 7093 – CNRS/UPMC

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SCIENCE - Le LOV à l'honneur

La revue SCIENCE publie un article de revue de Jean-Pierre Gattuso et ses collaborateurs intitulé "Contrasting futures for ocean andsociety from different anthropogenic". Numéro du 3 juillet 2015 • VOL 349 ISSUE 6243Nouvelle fenêtre

 

The ocean moderates anthropogenic climate change at the cost of profound alterations ...

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SEMPO

Principe

Le SEMPO est une plateforme qui permet de reproduire expérimentalement l'environnement perçu par des cellules phytoplanctoniques en milieu marin ou en bassin de culture. Son originalité tient dans le fait qu’il permet d’étudier avec précision les processus métaboliques et physiologiques des microalgues dans des conditions proches des conditions réelles. Il fournit ainsi des données fiables qui sont propres à valider des modèles de croissance, dans des conditions caractérisées par une forte variabilité des forçages et leur concomitance. Le système permet de piloter jusqu'à 8 cultures continues simultanément durant plusieurs semaines.

 

SEMPO2

Contrôle

Les paramètres contrôlés par le SEMPO et qui déterminent les conditions de croissance sont les suivants :

    • Lumière : l’intensité lumineuse peut être soit continue, soit suivre un régime variable tel un cycle jour/nuit ou bien simuler par exemple la lumière reçue par une particule en mouvement dans la colonne d'eau. La nouvelle version du système permet de moduler la composition spectrale de la lumière incidente à l'aide d'un large panel de LEDs.
    • Température : de l’eau thermostatée circule dans la double paroi des photobioréacteurs à l'aide de cryostats programmable (variations diurnes) et des sondes dans les cultures contrôlent la température effective au centre des enceintes de croissance.
    • Taux de croissance : le taux de dilution des cultures, ajusté grâce à des pompes péristaltiques de précision, permet de contrôler le taux de croissance des algues. Les cultures peuvent ainsi fonctionner aussi bien en batch qu’en divers modes continus (chémostat et turbidostat).
    • Facteur limitant : il est possible d'enrichir les cultures en sels nutritifs suivant des régimes variables dans le temps, continus ou pulsés. Le dispositif permet également une limitation par la lumière
    • pH : le pH est contrôlé à une valeur de consigne par bullage d’air enrichi en CO2.

Le système de culture est couplé à plusieurs appareils qui ont été automatisés au laboratoire. Ce procédé permet de prélever directement dans les photobioréacteurs et d'acquérir des données en temps réel et à haute fréquence. Les paramètres qui peuvent être mesurés de manière automatique sont :

    • Densité optique des cultures
    • Nombre et distribution en taille des cellules grâce à un compteur de particules (HIAC) associé à un diluteur automatisé (fréquence des acquisitions : 3 mn).
    • NO2, NO3 et bientôt NH4, sur des chaînes d’analyse Technicon ou Alliance couplées à des rampes de filtres (fréquence des acquisitions : 4mn).
    • Paramètres photosynthétiques : fluorescence variable au PAM.
    • Un échantillonneur automatique peut aussi être couplé au système de culture pour effectuer des séries de prélèvements pour analyses ultérieures.

Les autres paramètres d'intérêt sont mesurés soit directement au laboratoire, soit à l'aide d'autres plateformes du LOV. Les mesures habituellement réalisées concernent le carbone et l'azote particulaires (au CHN) ; le carbone dissout (DIC) ; les constituants cellulaires : lipides (mesures indicatives après marquage au Nile Red et mesures biochimiques après extraction), protéines et sucres (intracellulaires ou excrétés) ; le cortège pigmentaire (par HPLC) ou la chlorophylle seule (par fluorescence ou par spectrophotométrie) ; l'activité de la nitrogénase (GC) suivie en ligne dans un incubateur dédié ; le cycle cellulaire (cytomètre en flux après marquage de l’ADN). Il est également possible d'effectuer des mesures optiques par spectrophotométrie et spectrofluorométrie.

 

Perspectives

A l'avenir, des améliorations vont encore être apportées au SEMPO, notamment par l'automatisation de nouveaux capteurs ou instruments de mesure. Les chaînes d'analyse Alliance (Futura et Proxima) pour l'analyse de sels nutritifs devraient être mises en ligne, ainsi qu’un nouveau compteur de particules. Il est également prévu de mettre en place une mesure continue d'oxygène dissous et à plus long terme, une autre mesure de fluorescence variable. L'utilisation du logiciel Odin (INRIA) pour la surveillance et le contrôle du système devrait être généralisée, ainsi que de le couplage au programme SILEX (INRA) qui permet l'organisation des données en base et facilite leur exploitation.

 

Contact : Amélie Talec - Tél: 04 93 76 38 52 - Amelie.Talec -at- obs-vlfr.fr

LOV - 05/02/15