Biogéochimie et Microbiologie

L’océan absorbe environ un quart des émissions annuelles de gaz à effet de serre limitant ainsi en partie le changement climatique. Dans l’océan, les éléments traces métalliques contrôlent en partie le développement de phytoplancton qui participent à cette absorption par photosynthèse.

Un certain nombre d’éléments traces métalliques, tels que le fer (Fe), le cobalt (Co), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le molybdène (Mo) ou le cadmium (Cd) sont des micronutriments très importants car ils conditionnent en partie l'acquisition et l'assimilation du carbone, de l'azote et du phosphore par le phytoplancton (Boyd and Bressac 2017; Morel and Price 2003; Sunda 2012). Ils sont complexés à 99% par des ligands organiques nécessaires à leur solubilité dans l’eau et à leur échange entre organismes (Gledhill and Buck 2012).

 

Comment les métaux nous renseignent sur l’organisation des écosystèmes marins ?

 

Réalisation :

 

Dans ce projet, l’analyse des ligands en parallèle de celles des métaux traces permettra de remonter aux stratégies d'acquisition de la ressource mises en place par les différentes espèces composant l’écosystème. Différents types de ligands peuvent être produits selon les usages nutritifs (stockage intracellulaire préventif, utilisation comme catalyseur biochimique, relargage dans le milieu, …) et les interactions à l'œuvre avec ses voisins (compétition, collaboration, …) (Strzepek et al. 2011; Marchetti and Maldonado 2016; Seymour et al. 2017).

L'analyse du metatranscriptome des organismes présents couplée à la caractérisation des ligands en solution pourra éclairer la nature des ligands du Fe. De plus, l'analyse des métagénomes et métatranscriptomes permettra de comprendre quelles sont les espèces impliquées dans ce processus (Shi, Tyson, and DeLong 2009; Hopkinson and Barbeau 2012; Marchetti et al. 2012; Creveld et al. 2016).

 

Concrètement, environ 500 prélèvements d’eau de surface seront faits tout au long de l’expédition. Ils seront  préconditionnés à bord pour analyse à terre à notre retour (concentration en nutriments, cytométrie, métaux dissous et particulaires, spéciation organique, métatranscriptomique sur une sélection d’échantillons).


Pendant le trajet, des mesures de la productivité primaire des communautés de surface et de concentration en chlorophylle seront également effectuées en continu. Elles pourront être comparées aux estimations de ces paramètres qui sont obtenues par satellite pour mieux calibrer les modèles déjà existants.

La base de données constituée lors de l’expédition viendra compléter des échantillonnages déjà faits sur certaines des zones traversées, permettra de comparer des régions qui ne l’étaient pas jusqu’alors et fera dialoguer des disciplines scientifiques diverses sur un même jeu de données.

 

En collaboration avec :

Hélène Planquette - LEMAR IUEM

Ingrid Obernosterer - Observatoire océanologique de Banuyls sur Mer

Delphine Lannuzel - IMAS - UTAS