Cycle biogéochimique du silicium et contrôle de la pompe biologique

Le cycle biogeochimique du silicium en milieu oceanique a ete etudie dans l’Ocean Austral sur le plateau des iles Kerguelen naturellement fertilise en fer (programme KEOPS) et en Atlantique nord-est dans une zone frontale de transition des regimes de production (programme POMME). Les donnees acquises dans le cadre du programme KEOPS concernent les stocks et les flux de production de la silice biogenique attribuables aux diatomees dans la couche de surface. L’impact du fer sur l’utilisation du silicium par les populations naturelles de diatomees est analyse. Les resultats obtenus mettent en evidence le role du fer sur l’absorption d’acide silicique par les diatomees. Dans la zone naturellement fertilisee, les diatomees presentent des affinites plus elevees pour l’acide silicique leur permettant d’exploiter efficacement des concentrations faibles et limitantes de ce sel nutritif. Par ailleurs, ce travail permet d’observer l’impact du fer sur les compositions specifiques et les compositions elementaires des communautes de diatomees. Dans la zone fertilisee, les diatomees sont, comparativement a la zone HNLC du large, composees d’especes plus faiblement silicifiees et presentent des rapports de production ρSi:ρC et ρSi:ρNO3 relativement typiques de diatomees en conditions nutritionnelles favorables. Neanmoins, l’analyse a l’echelle saisonniere de la consommation des sels nutritifs temoigne d’une tres faible utilisation des nitrates. Les resultats montrent que le bloom de diatomees utilise en grande partie de l’ammonium comme source azotee, produit par une communaute heterotrophe active. Les donnees acquises dans le cadre du programme POMME concernent les flux d’exportation de la silice biogenique et lithogenique dans la zone mesopelagique de part et d’autre d’une zone frontale separant deux regimes de productions distincts (i. E. Mesotrophie versus oligotrophie). Les resultats permettent d’obtenir un bilan des flux annuels d’exportation de BSi/LSi dans cette zone du bassin nord-est de l’Atlantique. Il apparait que les flux d’exportation de BSi sont relativement faibles en relation avec la limitation de la production siliceuse en surface. D’autre part, la variabilite spatiale observee des flux d’exportation de BSi va a l’encontre du gradient de production en surface ; des processus d’advection sont evoques pour expliquer ces observations. De facon globale, le fonctionnement des systemes KEOPS et POMME est decrit a partir d’une analyse combinee de la structure des reseaux trophiques et des flux biogeochimiques dans ces systemes. En particulier, le devenir de la matiere produite est discute pour comprendre les caracteristiques de la pompe biologique. Ce travail, en combinaison avec une analyse du bilan de production et d’exportation de silice biogenique dans l’Ocean global permet de discuter du role des diatomees dans la pompe biologique de carbone. On a pu mettre en evidence que si les diatomees jouent un role important dans l’exportation quantitative de matiere (i. E. Intensite de la pompe biologique), elles ne sont pas pour autant efficaces dans ce processus d’exportation par rapport a leur production (i. E. Efficacite de la pompe biologique).