Nutrient input from seamounts and hydrothermal vents in the Southern Ocean : impacts on the pelagic ecosystems and implications for conservation
Apport en nutriments par les monts sous-marins et les vents hydrothermaux dans l’océan Austral : effets sur les écosystèmes pélagiques et implications pour la conservation
Résumé
Bottom-up forces control a large fraction of marine ecosystem variability. In the Southern Ocean, intense contrasts in the distribution of pelagic ecosystems are driven by the iron limitation of biological productivity and the vigorous Antarctic Circumpolar Current. Massive phytoplankton blooms stemming from islands support large trophic chains. By comparison, the impact of deep nutrient sources on the pelagic production appears negligible. Conservation efforts in the Antarctic Circumpolar Current are in line with this description, with Marine Protected Areas only occurring around islands. By combining multi-satellite data, in-situ observations, animal telemetry data and model outputs, this thesis revaluates the ecological role of deep nutrient sources. Lagrangian analyses of altimetry-derived velocity fields link vast phytoplankton blooms to hydrothermal vents or seamounts. The studies contained in this thesis demonstrate that bottom-up forcings driven by deep nutrient sources shape the pelagic seascape at basin scale (O(103 km)) from primary producers up to megafauna species. These findings underline the ecological importance of the open Southern Ocean waters and advocate for a connected vision of future conservation actions along the Antarctic Circumpolar Current. The analyses of bottom-up forcings are consequentially considered within the CCAMLR’s effort for developing a representative system of Marine Protected Areas and within the ongoing extension project of the French Saint Paul and Amsterdam islands’ Marine Protected Areas.
Les processus bottom-up contôlent une portion importante de la variabilité des écosystèmes marins. Dans l'océan Austral, des contrastes intenses dans la distribution des écosystèmes pélagiques sont génerés par la limitation de la production primaire par le fer et la Courant Circumpolaire Antarctique. Les efflorescences massives en phytoplancton en aval des îles entretiennent des vastes réseaux trophiques. En comparaison, l'impact des sources profondes de nutriments sur la production pélagique semble négligeable. Les programmes de conservation dans la Courant Circumpolaire Antarctique vont de pair avec cette description, avec des Aires Marines Protégées uniquement autour des îles. En combinant des données multi-satellites, des observations in-situ, des données de télémétrie animale et des sorties de modèles, cette thèse réévalue le rôle écologique des sources profondes de nutriments sur les écosystèmes pélagiques. L’analyse Lagrangienne des courants géostrophiques relie des vastes blooms phytoplanctoniques à des sources hydrothermaux ou des monts sous-marins. Les études contenues dans cette thèse démontrent que les forçages bottom-up induits par les sources profondes en nutriments façonnent le paysage marin pélagique à l'échelle du bassin, des producteurs primaires aux mégafaunes. Les résultats issus de cette thèse sont ainsi considérés dans le contexte des programmes de conservation. Il s’agit notamment des travaux de la CCAMLR visant à développer un système représentatif d’Aires Marines Protégées et dans le projet actuel d'extension de l’Aire Marine Protégée des îles françaises Saint-Paul et d'Amsterdam.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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