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Les sels nutritifs dans la colonne d'eau

Par Loïc Charpy, IRD

Généralités

Les sels nutritifs sont des sels minéraux dissous contenant entre autre du phosphore (P) de l'azote (N) ou de la silice (Si). Les sels azotés sont les nitrates (NO3), les nitrites (NO2) et l'ammoniaque (NH4); ils fournissent aux végétaux l'azote nécessaire à la synthèse des acides aminés, constituants essentiels des protéines. Le phosphore utilisable par les végétaux est sous forme de phosphate (PO4); il est utilisé en autre pour la synthèse des molécules riches en énergie (ATP). La silice dissoute dans les eaux est pour 95 % sous forme d'acide silicique (ou silicate) Si(OH)4; elle est nécessaire aux algues siliceuses comme les diatomées, mais également aux silicoflagellés et radiolaires.

Ces sels nutritifs sont en quantité très faible dans les eaux éclairées (zone euphotique) des océans. Leur faible concentration limite la production océanique. Il existe d'autres éléments comme le fer qui semblent jouer un rôle très important dans la production primaire des eaux.

 

Evolution annuelle et spatiale des sels nutritifs dans les lagons

L'évolution sur plusieurs années des teneurs en sels nutritifs a été étudiée dans le lagon de Tikehau. Les moyennes annuelles des concentrations en nitrate sont très faibles, inférieures à 0,1 µM sauf en 1986 où elles atteignent 0,15 µM. Celles en phosphates sont inférieures à 0,2 µM. Les concentrations en silicates sont comprises entre 0,4 et 0,9 µM.

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Nitrates

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Phosphates

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Silicates

 

A Takapoto, les concentrations en nitrate, phosphate et silicates sont du même ordre de grandeur qu'à Tikehau, excepté pour les nitrates à la station 1 située près du village où elles atteignent 0,4 µM. Cette augmentation anormale de la teneur des eaux en nitrate est probablement due à des mélanges avec la nappe phréatique polluée par les eaux usées provenant des fosses septiques des habitations. Les concentrations en ammoniaque sont voisines de 0,2 µM. Les concentrations en phosphates et silicates sont, comme à Tikehau, nettement plus élevées dans les eaux océaniques superficielles que dans les eaux lagonaires 

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Les concentrations moyennes en sels nutritifs de ces 2 atolls apparaissent dans le tableau suivant:

Moyenne ± erreur standard des concentrations en sels nutritifs (µM) à Takapoto (Septembre et Février) et Tikehau (Janvier et Mars)

Atoll

PO4

NO2

NO3

Si(OH)4

Takapoto

0.07 ± 0.012

(n=44)

0.05 ± 0.005

(n=35)

0.19 ± 0.023

(n=44)

0.53 ± 0.044

(n=22)

Tikehau

0.14 ± 0.006

(n=351)

0.02 ± 0.001

(n=309)

0.07 ± 0.006

(n=313)

0.83 ± 0.025

(n=249)

 

Variabilité inter atoll et inter saison

Les autres lagons étudiés présentent tous des teneurs en sels nutritifs azotés et phosphorés très faibles excepté le lagon de Reka-Reka où la concentration en azote minéral dissous (DIN=nitrate+nitrite+ammoniaque) atteint 0,9 µM. La faible profondeur de ce lagon (<1 m) est probablement à l'origine d'un mélange des eaux lagonaires avec les eaux interstitielles des sédiments riches en azote minéral (voir chapitre eaux interstitielles). Quelques valeurs de silicate sont anormalement élevées dans des atolls fermés (Taiaro, Reka-Reka) et un atoll de très petite taille à faible renouvellement d'eaux (Tepoto). 

On n'observe pas de différence significative entre la saison humide et la saison sèche. (Voir tableau).

 

Cette page est tirée des articles :

Charpy-Roubaud CJ, Charpy L, Cremoux J-L (1990) Nutrient budget of the lagoonal waters in an open South Pacific atoll (Tikehau Tuamotu French Polynesia). Mar Biol 107: 67-73

Charpy L. (1996) Phytoplankton biomass and production in two Tuamotu atoll lagoons (French Polynesia). Mar Ecol Progr Ser 145 : 133-142

(fichiers pdf , première page, résumés d'articles)

mise à jour : 10/07/2008

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