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Relation  entre les communautés du phytoplancton et la géomorphologie des atolls

Par Loïc Charpy, IRD et Jean Blanchot, IRD

Pour comparer la biomasse en phytoplancton des lagons d’atolls, nous avons utilisé les données provenant d’expéditions et de suivis temporels (tableau):  Pour homogénéiser les données nous n’avons considéré que les échantillons prélevés le matin pendant les mois de mars et de novembre.

 

Biomasse phytoplanctonique estimée par la chlorophylle  

On observe une influence très nette du degré d’ouverture vers l’océan des lagons sur la biomasse du phytoplancton estimée par la chlorophylle (voir tableau). Le degré d’ouverture est défini par le rapport entre la longueur des chenaux de communication (hoa) et la longueur totale du récif barrière. Plus ce rapport est élevé plus les échanges d'eau entre l'océan et le lagon sont importants et moins le temps de résidence de l'eau dans le lagon est élevé. 

 

On peut quantifier cette influence en reliant la concentration moyenne en chlorophylle des lagons et le degré d’ouverture. La corrélation est significative et négative.

La concentration moyenne en chlorophylle des lagons est inversement corrélée avec le degré d’ouverture avec l’océan 
(r = -0.77, n = 15, p = 0.001). 

 

Droite de régression de la concentration moyenne en chlorophylle vs le degré d'ouverture des atolls. Reka-Reka ne figure pas dans la droite de régression.

fig1.jpg (15925 octets)

Une telle relation semble générale car elle a été trouvée dans des écosystèmes non coralliens ((Smith 1984) et coralliens comme à One Tree Island un atoll de la grande Barrière australienne Kinsey (1985). En Polynésie, une relation linéaire entre le degré d’ouverture estimé par le temps de résidence (pour plus d'explications) et les concentrations en chlorophylle a été trouvée dans divers lagons par Delesalle & Sournia (1992).

 

De manière plus générale, l'hydrodynamisme influe fortement sur les processus biologiques lagonaires (Hamner & Wolansky 1988).

La diminution de la concentration en chlorophylle des lagons avec leur degré d’ouverture avec l’océan est due à la dilution des eaux lagonaires par les eaux océaniques pauvres en chlorophylle.

 

Structure des populations phytoplanctoniques

Il est difficile de dégager précisément l’influence de la géomorphologie des atolls sur la structure du phytoplancton de leurs lagons. Cependant, comme nous l’avons dit dans les pages consacrées au phytoplancton, les procaryotes dominent dans tous les lagons sauf dans 2 atolls très particuliers : Taiaro qui est totalement fermé et sur-salé et Tekokota, atoll de très faible profondeur et très ouvert sur l'océan. Dans la plupart des lagons les Synechococcus dominent la biomasse des procaryotes. Les Prochlorococcus ne sont abondants toute l’année que dans les lagons d' une profondeur moyenne dépassant 30 m que sont Marokau et Kauehi.

 

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Un autre facteur indirectement lié à la géomorphologie est le broutage sélectif par les prédateurs (pour en savoir plus sur le broutage du phytoplancton). En effet, chaque lagon d'atoll est particulier vis à vis de la prédation car la plupart des macro prédateurs sont localisés sur les substrats durs (pinacles ou récifs frangeants) dont la densité est variable (Dufour & Harmelin 1997). La prédation serait élevée dans les lagons de Nihiru et Tekokota et faible dans les lagons de Tepoto Sud et Taiaro.

 

 

Références citées

Delesalle B, Sournia A (1992) Residence time of water and phytoplankton biomass in coral reef lagoons. Continent Shelf Res 12: 939-949  

Dufour P, Harmelin-Vivien M (1997) A research program for a typology of atoll lagoons: strategy and first results. 8th Int Coral Reef Symp, Panama, 1: 843-848

Hamner WM, Wolanski E (1988) Hydrodynamics forcing functions and biological processes on coral reefs: a status review. Proc 6th Int Coral Reef Symp, Townsville 1: 103-114  

Kinsey DW (1985) The functional role of back-reef and lagoonal systems in the Central Great Barrier Reef. Proc. 5th int. Coral reef Congr., 6: 223-228

Smith SV (1984) Phosphorus versus nitrogen limitation in the marine environment. Limnol Oceanogr 29: 1149-1160

 

Cette page est tirée en partie de :

Charpy L., Blanchot J. (1998) Photosynthetic picoplankton in French Polynesia atoll lagoon: Estimation of taxa contribution to biomass and production by flow cytometry. Mar Ecol Prog Ser 162: 57-70

Charpy L., Dufour P., Garcia N. (1997) Particulate organic matter in sixteen Tuamotu atoll lagoons (French Polynesia). Mar Ecol Prog Ser 151 : 55-65

mise à jour : 10/07/2008

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