La biomasse des foraminifères planctoniques actuels et son impact sur la pompe biologique de carbone - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Modern planktic foraminifer biomass and its impact on the biological carbon pump

La biomasse des foraminifères planctoniques actuels et son impact sur la pompe biologique de carbone

Aurore Movellan
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 953092

Résumé

Planktic foraminifers (PF) are heterotrophic mesozooplankton of global marine abundance, being ubiquitous proxy in paleoceanography, and climate reconstruction. In turn, the individual and biomass (Corg) of PF was largely unknown due to methodological problems. To quantitatively understand the trophic position of PF within the regional and global plankton, we have developed a new analytical method, and quantified the individual biomass of 952 specimens of 26 PF species. The new non-destructive protocol is derived from the bicinchoninic acid (BCA) method, and a nano-photospectrometer is used to measure protein biomass. We tested the method on the benthic foraminifer Ammonia tepida, from fresh and frozen samples, and from culture experiments. We then applied the new method to measure PF protein-biomass of specimens from oligotrophic and eutrophic regions, including the subtropical to temperate ocean. The average individual PF biomass amounts to 0.845 μg. Our results indicate neither inter-specific differences nor any influence of the shape of test on the individual biomass. In turn, Individual PF biomass is highly correlated with test size and mass, and independent of ecologic conditions (i.e., e.g., trophic state, water depth, and temperature). Following our new method, the PF assemblage biomass was calculated from 1128 locations and water depth from the North Atlantic, Arabian Sea, Red Sea, and Caribbean, and literature data from off Japan and Oregon. A first-order estimate of the average global PF biomass production amounts to 25-100 Tg C yr−1 including juvenile individuals. The organic to inorganic carbon (Corg : Cinorg) ratio of PF populations between the surface and subsurface water column down to 2500 m water depth seems to stay constant at ~2/3, as indicated by a case study from the Azores region. Those results show an export of both Corg and Cinorg to the deep ocean, making PF part of the biological carbon pump. The results obtained in this thesis make PF a potential proxy to quantify the biomass of paleo-assemblages, and to improve our understanding of past carbon cycle and biological carbon pump.
Les foraminifères planctoniques (FP) sont des organismes hétérotrophes appartenant au mésozooplancton, abondants dans tous les domaines marins et communément utilisés dans les reconstitutions paléoenvironnementales. Pour quantifier la position des FP dans le cycle du carbone au sein du plancton à des échelles régionales et globales, il est nécessaire de connaitre leur production en biomasse (Corg), jusque là très peu connue car très difficilement mesurable. Dans ce travail, nous avons développé une nouvelle méthode analytique non destructive développée à partir de la méthode bicinchoninic acid (BCA), et mesuré la biomasse individuelle de 952 spécimens de 26 espèces de FP provenant de régions tempérées à subtropicales. Nos résultats indiquent que la biomasse moyenne d'un FP s'élève à 0,845 μg. Le protocole a été calibré sur l'espèce benthique Ammonia tepida, et au cours d'expériences en culture. L'analyse statistique des données ne fait ressortir aucune différence interspécifique, ni des conditions écologiques (niveau trophique, profondeur ou température). En revanche, nous avons démontré que la biomasse des FP est fortement corrélée avec la masse et la taille de leur test calcitique. Grâce à cette corrélation, les biomasses des populations de FP ont été calculées pour 1128 sites et profondeurs d'échantillonnage de l'Atlantique Nord, la mer d'Arabie, la mer Rouge, les Caraïbes, le Japon et l'Oregon. La production actuelle de biomasse par les FP a pu être estimée entre 25 et 100 Tg.C.an−1, en incluant les individus juvéniles. Le ratio carbone organique sur inorganique (Corg : Cinorg) des populations de FP entre la surface et 2500 m de profondeur semble rester constant à ~2/3, tel que montré dans la zone des Açores. Ces résultats prouvent qu'il y a un export de carbone à la fois organique et inorganique, et que les FP contribuent incontestablement à la pompe biologique de carbone. Les résultats obtenus au cours de cette thèse font des FP de potentiels outils pour quantifier la biomasse initiale de paléo-assemblages, et améliorer notre compréhension du cycle du carbone et de la pompe biologique de carbone dans le passé.
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Dates et versions

tel-00950433 , version 1 (21-02-2014)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00950433 , version 1

Citer

Aurore Movellan. La biomasse des foraminifères planctoniques actuels et son impact sur la pompe biologique de carbone. Sciences de la Terre. Université d'Angers, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00950433⟩
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