Institut Méditerranéen d’Océanologie
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Les successions écologiques, ou premier arrivé, premier servi à l’échelle microscopique

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Cette chronique mensuelle illustre une activité du "BOSS" (Banyuls Observation Sea Service) qui épie et ausculte sans relâche le milieu marin et plus particulièrement la Méditerranée. Tous les ans, à la même période, des développements importants du phytoplancton (les algues microscopiques qui fournissent presque la moitié de l’oxygène que nous respirons) sont observés, comme celui décrit dans le numéro 2 (janvier 2018) de notre chronique. Nous disposons aujourd’hui d’outils qui permettent de suivre la composition précise de ces développements qui ne doivent rien au hasard.

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Chaque année au printemps, des micro-algues d’une taille variant entre moins de 1 et quelques dizaines de micromètres (1/1000° mm) se développent abondamment en raison de la disponibilité en nutriments et de l’augmentation de la température : ce sont les efflorescences algales. De 3000 à 5000 cellules par mL l’hiver, on va dénombrer plus de 50 000 cellules par mL en quelques jours seulement. Ce niveau sera maintenu pendant tout l’été, mais ce ne sont pas les mêmes populations qui persistent, les plus grosses cellules du printemps (picoeucrayotes en orange en Fig. A, zone 1) cédant la place à des cellules plus petites durant l’été (Synechococcus sp. en vert sur la Fig. A, zone 2). Encore plus tard, à la fin de l’été, il y a encore un changement : en effet, les conditions deviennent de plus en plus difficiles parce que les fortes populations présentes tout au long de l’été ont épuisé les nutriments présents dans la couche superficielle. De ce fait, des cellules mieux adaptées à ces conditions de stress apparaissent (Prochloroccocus sp. en rouge sur la Fig. A, zone 3). L’automne et l’hiver, avec leurs lots de tempêtes, apportent des sels nutritifs par mélange grâce au brassage avec les eaux plus profondes. Ceci permet un retour des pico- et nano- eucaryotes (Fig. A, zone 4). Ce phénomène est appelé la succession écologique des populations. En règle générale, plus l’on s’éloigne des côtes, plus le milieu devient pauvre en nutriment et plus l’on observe une dominance de ces petites micro-algues sans noyau cellulaire (cyanobactéries).

Toutes ces analyses sont rendues possibles par des moyens technologiques comme la cytométrie en flux qui permettent de suivre précisément les populations grâce aux propriétés optiques (émission de lumière) spécifique de chaque type de cellules (comme illustré en Fig. B). Ces moyens sont disponibles et largement ouvert à la communauté scientifique au sein de la plate-forme BioPIC de l’Observatoire Océanologique de Banyuls qui analyse régulièrement des échantillons de plancton de la côte vermeille.


Figure A) l’évolution des abondances des populations de micro-algues durant l’année 2016

Figure B) Cytogramme issu de l’analyse par cytométrie en flux d’un échantillon de la station SOLA. Chaque point correspond à une cellule du phytoplancton ou à une particule passant elle aussi devant le laser, les couleurs identifient les populations. Bleu = nanoeucrayotes, Rose = picoeucaryotes, vert = Synechococcus sp., violet = Prochlorococcus sp., St = standard interne billes de 1µm permettant de normaliser les intensités de fluorescences notamment.

Auteurs

David Pecqueur, Christophe Salmeron, Renaud Vuillemin, Pascal Conan.

Remerciements à tous les intervenants du service d’observation (Laurent Z., Eric M., Paul L., Olivier C., Jocelyne C., Jean-Michel A.), ainsi qu’aux marins et plongeurs de la station.