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

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Soutenance de Thèse de Doctorat de LEO LACOUR au LOV le 08 Décembre

LEO LACOURNouvelle fenêtre soutiendra sa thèse de doctorat intitulée "Dynamique des blooms phytoplanctoniques dans le gyre subpolaire de l'Atlantique Nord"

le 8 Décembre 2016 au Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-mer, Salle Tregouboff

devant le jury composé de:

  • Laurent Memery (rapporteur)
  • Pierre-Yves Le Traon (rapporteur)
  • Stéphane Blain (examinateur)
  • Jean-Baptiste Sallée (examinateur)
  • Daniele Iudicone (invité)
  • Hervé Claustre (Directeur de thèse)

Résumé :

Le gyre subpolaire de l'Atlantique Nord est le siège de la plus importante floraison (bloom) phytoplanctonique de l'océan global. Cet événement biologique majeur joue un rôle crucial sur le fonctionnement des écosystèmes océaniques et sur le cycle global du carbone. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les processus bio-physiques qui contrôlent la dynamique du bloom phytoplanctonique et l'export de carbone à différentes échelles spatio-temporelles.
Dans une première étude, basée sur des données satellites climatologiques, le gyre subpolaire a été biorégionalisé en fonction des différents cycles annuels de biomasse phytoplanctonique. En particulier, la mer du Labrador semble divisée en deux biorégions de part et d'autre de 60°N, celle située au nord étant caractérisée par un bloom beaucoup plus précoce et intense. Une analyse climatologique de données de flotteurs Argo récoltées dans la région nord a montré une forte stratification hivernale liée aux apports d'eau dessalée d'origine Arctique. Cette stratification haline augmente le temps de résidence des cellules phytoplanctoniques dans la couche éclairée permettant ainsi d'atteindre prématurément la dose de lumière nécessaire pour initier le bloom printanier.
La nouvelle génération de flotteurs BGC-Argo a permis, dans une deuxième étude, d'explorer des processus à des échelles plus fines, en particulier pendant la période hivernale jusqu'à présent très peu étudiée. En hiver, des restratifications intermittentes et locales de la couche de mélange liées à des processus de sous-mésoéchelle impactent la structure de la communauté phytoplanctonique en favorisant la croissance de diatomées. Ces blooms hivernaux, en maintenant une population active de diatomées, semblent influencer l'initiation et l'intensité du bloom printanier. Un tel pré-conditionnement biologique, lié à l'intermittence des conditions hivernales de mélange, n'avait encore jamais été évoqué dans le débat actuel sur la dynamique du bloom printanier.
Enfin, une troisième étude a montré que la variabilité de la profondeur de la couche de mélange pendant la transition hiver-printemps joue aussi un rôle crucial sur l'export de carbone. En effet, la pompe physique générée par l'alternance entre mélange convectif et restratification temporaire permet d'exporter dans la zone mésopélagique une quantité non négligeable de carbone organique particulaire avant l'initiation du bloom printanier et constitue ainsi une alternative à l'export de carbone par sédimentation.

Abstract :

The North Atlantic Subpolar Gyre exhibits the largest phytoplancton bloom of the global ocean. This major biological event plays a crucial role for the functioning of marine ecosystems and the global carbon cycle. The aim of this thesis is to better understand the bio-physical processes driving the dynamics of the phytoplankton bloom and carbon export at various spatiotemporal scales.
In a first study, based on satellite data at a climatological scale, the subpolar gyre is bioregionalized according to distinct annual phytoplankton biomass cycles. In particular, the Labrador Sea appears to be well delineated into two regions on either side of the 60°N parallel, with the northern region being characterized by an earlier and more intense bloom. A climatological analysis of Argo data retrieved from the northern region revealed strong winter stratification due to fresh-water inputs from the Arctic. This haline stratification increases the residence time of phytoplankton cells in the sunlit layer, thus allowing them to reach the light level required to initiate the spring bloom in advance.
In a second study, the new generation of BGC-Argo floats allowed for processes to be explored at a finer scale, especially during the overlooked winter season. In winter, intermittent and local restratifications of the mixed layer, triggered by sub-mesoscale processes, impact the phytoplankton community structure, enhancing diatom growth. These winter blooms, which maintain an active diatom population, seem to influence the timing and magnitude of the spring bloom. Such a biological preconditioning, related to winter mixing intermittency, has never yet been mentioned in the present debate on spring bloom dynamics.
Finally, a third study showed how the high variability of the mixed layer during the winter-spring transition plays a crucial role on carbon export. Indeed, the physical pump, induced by alternating convective mixing and transient restratification, enables the export of a significant fraction of particulate organic carbon to the mesopelagic zone before the onset of the spring bloom, thus representing an alternative to carbon export by sedimentation.