Fixation d'azote dans le lagon de Nouvelle-Calédonie : 31 mars - 14 avril 2003

Loïc Charpy, IRD 

 Mise à l'eau de l'ALDRICH                               

Objectifs  

Les objectifs de cette mission sont de:

• rechercher la présence du gène Nif H dans l’ARN messager du nanoplancton (organismes de taille inférieure à 10 µm),

• identifier les organismes porteurs de ce gène,

• mesurer leur taux de fixation de l’azote moléculaire.

Méthodologie

• Recherche du gène Nif H dans l’ARNm

Cette recherche se fait en collaboration avec le LCB (Cheng-Cai Zhang). La méthode consiste à extraire les ARNm, les séparer par DGGE, les cloner et les séquencer. En comparant ces séquences avec des séquences existantes dans une banque de données génétiques, nous espérons identifier les organismes porteurs de ce gène.

• Caractérisation des organismes présents dans le nanoplancton

Pour caractériser l’ensemble du phytoplancton, des pigments photosynthétiques (Les chlorophylles a, b, c et c3; la phaeophytine a, les divinyl chlorophylle a et b) s ont analysés par spectrofluorimétrie sur les fractions de taille :  >10 µm, 10 – 2 µm, 2 – 0.4 µm.

Jacques

 

Les organismes les plus petits et les plus abondants du nanoplancton seront caractérisés en cytométrie en flux. Pour compléter l’identification des organismes présents dans cette classe de taille, nous étudierons les 16S et 18S (gènes de structure utilisés habituellement pour la taxonomie moléculaire des procaryotes et eucaryotes). Des cultures permettront d’étudier ultérieurement la physiologie de ces organismes.

• Mesure des taux de fixation de N2 et d’assimilation de C

Des bouteilles en polycarbonate de 1200 ml sont remplies d’eau de mer jusqu’à ras bord en pressant sur les parois pour être sur de ne pas avoir de bulle d’air. Ces bouteilles sont fermées avec un bouchon équipé d’un septum. Deux ml de ¹⁵N₂ provenant d’une bouteille (pression de 3 bars) sont injectés dans les bouteilles à incubation. Pour la mesure du taux d’incorporation du Carbone, on rajoute 1 ml d’une solution de ¹³C.

A la fin de l’incubation, le contenu entier des bouteilles est filtré en premier sur 10 µm (pour éliminer les organismes de taille > 10 µm) puis sur GF/F 25 mm pré calciné qui sera séché et conservé à température ambiante jusqu’à son analyse au LOB à Marseille avec un spectromètre de masse.

Autres paramètres mesurés

Marcio en action

Physique : T°, Salinité, Energie lumineuse avec la sonde   Nutriments :  NH4, prélevé immédiatement dans un flacon contenant de l’HCl 10% : rinçage du flacon 3 fois avec eau Millipore et 3 fois avec l’échantillon, puis ajout de 2 ml de réactif et conservation à l’obscurité entre 6 h et 24 h avant dosage au fluorimètre.   PO4, prélevé dans un flacon plastique : ajout de 150 µl de HgCl2 NO3 + NO2, prélevé dans un flacon plastique : ajout de 50 µl de HgCl2

 Participants

et aussi

Miguel   et   Sam

Stratégie d’échantillonnage

Résultats

Toutes les analyses n’ont pas encore été réalisées. Les résultats préliminaires montrent :

Une fixation d’azote moléculaire significative par le nanoplancton a été observée dans de nombreux flacons d’incubation. Les taux de fixation atteignait 1.34 nM N2 h-1 ce qui représentait 4 % des besoins en azote de la production phytoplanctonique et probablement 40 % de la production nouvelle.

 

Dans les eaux océaniques, le taux de fixation de l’azote est maximal à 40 m.             Figure 1 : Taux de fixation d'azote moléculaire à la station O1 en avril 2003 (Nouvelle-Calédonie)