Les interactions entre planctons et particules au moment de l'efflorescence printanière
La distribution du plancton et des particules a été étudiée au travers du front Ligure (Nord-Ouest de la Méditerranée) pendant le bloom de printemps, à l’aide d’un planeur sous-marin équipé d’un imageur in situ, ce qui constitue le tout premier déploiement de ce type. Nous décrivons des périodes contrastées au cours du bloom, où les changements dans l’abondance et la taille des particules pouvaient être expliqués par les changements dans la communauté planctonique. Ce travail confirme la nécessité d’échantillonner à la fois le plancton et les particules à fine échelle pour comprendre leur interaction, une tâche pour laquelle l’imagerie in situ est particulièrement adaptée. Ces résultats ont été publié dans Limnology & Oceanography le 22 avril 2024.
Le plancton, composé d'organismes dérivant au gré des courants, joue des rôles clés dans les écosystèmes marins. Le phytoplancton photosynthétique constitue la base des réseaux trophiques et contribue à environ 50% de la production primaire, tandis que le zooplancton agit comme un maillon trophique entre le phytoplancton et les niveaux trophiques plus élevés (p.ex. poissons, baleines), tout en participant au piégeage du carbone vers les profondeurs, crucial pour le cycle biogéochimique du carbone.
Bien que la distribution du plancton à grande échelle soit relativement bien connue, grâce à des méthodes d’échantillonnage telles que des pompes ou des filets, sa distribution à plus fine échelle est moins connue car plus difficile à étudier. Même si certains instruments d'imagerie du plancton déployés in situ peuvent nous donner un aperçu de la distribution et de la dynamique à petite échelle, la plupart de ces instruments doivent être déployés à partir d'un navire, par des opérateurs humains, ce qui limite leur portée. Aujourd’hui, des imageurs suffisamment petits et économes en énergie tels que l’Underwater Vision Profiler 6 (UVP6) peuvent être déployés à partir d’instruments autonomes tels que les planeurs et des flotteurs. Cet imageur a été installé dans le “nez” d’un planeur Seaexplorer.
Afin de décrire la dynamique de l'efflorescence printanière (“bloom”) de plancton in situ durant 5 mois (de fin janvier à fin juin 2021), le planeur a été déployé en quasi continu le long d’un transect partant de Nice en direction de la Corse. Ces transects traversent le courant Ligure ainsi que le front (zone de rencontre de deux masses d’eau) associé à ce dernier.
Le planeur − non motorisé − se déplace en dent de scie : sa forme profilée combinée à des changements de flottabilité lui permettent d’avancer en planant sous l’eau. Il s’agit du tout premier déploiement multi-mensuel d'un modèle de caméra miniaturisé sur un planeur sous-marin. Pendant ces 5 mois, le glider a passé 2790 h en mer et réalisé 5000 plongées, tandis que 1,123,123 images ont été collectées par l’UVP. Ces images ont été importées sur EcoTaxa, une plateforme web dédiée au tri d’images, afin d’être classées taxonomiquement à l’aide d’algorithmes de machine learning. Au final, 13,000 images de plancton ont pu être identifiées avec suffisamment de confiance.
Les données collectées par le planeur confirment bien la présence d'un front stable avec des eaux hauturières plus froides et salées que les eaux côtières. Les données collectées par l’UVP6 nous ont permis de suivre conjointement l’évolution du bloom de plancton et la distribution des particules de neige marine, et nous avons été en mesure de relier les changements spatio-temporels dans la distribution des particules à des changements dans la communauté planctonique. Nous mettons ainsi en évidence un couplage étroit entre les forçages environnementaux, l'efflorescence phytoplanctonique, la réponse du zooplancton à cette efflorescence et la distribution des particules de neige marine à l’échelle de quelques jours, bien plus rapide qu’estimé auparavant.
Ces résultats soulignent l'importance d'étudier conjointement et à une échelle fine le plancton et les particules pour mieux comprendre leur interaction, une tâche pour laquelle la technologie d'imagerie in situ est particulièrement adaptée, a fortiori lorsque déployée de manière autonome.
Références : Panaïotis, T., Poteau, A., Riquier, É. D., Catalano, C., Courchet, L., Motreuil, S., Coppola, L., Picheral, M., & Irisson, J. (2024). Temporal evolution of plankton and particles distribution across a mesoscale front during the spring bloom. Limnology And Oceanography/ The L & O On Cd-rom. https://doi.org/10.1002/lno.12566