Charpy, Loïc

Couput, Pierre

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RÉSULTATS DE LA MISSION TIK 003 :
ENVIRONNEMENT, MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE
ET PRODUCTION PHYTOPLANCTONIQUE DU LAGON DE
TIKEHAU ET DES EAUX OCEANIQUES AVOISINANTES.
OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
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ET TECHNIQUE OUTRE -MER
Centre ORSTOM de TAHITI
Archives d'Oceanographie
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POLYNESIE FRANCAISE
centre O.R.S.T.O.M. de TAHITI
Archives d' O::éanographie
N° 84-07
RÉSULTATS DE LA MISSION TIK 003 :
ENVIRONNEMENT, MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE
ET PRODUCTION PHYTOPLANCTONIQUE DU LAGON DE
TIKEHAU ET DES EAUX OCEANIQUES AVOISINANTES.
Par
L. CHARPY
P. COUPUT
..
- 1 -
INTROoocrICliI
Ies 2 premières missions effectuées en octobre-novembre 82 et
nars 1983 ont rrontré l'i.np::>rtance de la natière organique particulaire
dans le lagon de Tikehau présentant des rapports C : N : Passez pëirticu-
liers. Un problèIœ rréthoélologique était apparu pour le dosage du carbone
particulaire en raison de la présence de carbonate de calcium sur les fil-
tres pouvant expliquer certains rapports très élevés.
Ie phytoplancton ne représentait qu'une faible part de la M.O.P.
et sa taille était rerra.rquablerrent petite. I:ans ce travail nous avons voulu
étudier la M.O.P. à une autre époque de l'année, observer le SPectre de
taille des phytoplanctons, rresurer leur taux d'incorporation de carbone et
par des profils verticaux à l'extérieur de l'atoll avec comne référence un
profil entre Tahiti et Tikehau, observer de possibles perturbations des ca-
ractéristiques physiques et des profils de chlorophylles en relation avec
un hyPOthétique effet d'île.
I - MATERIEL ET METHODES
3 stations profondes ont été réalisées : entre Tahiti et Tikehau
(41), au nord de l'atoll (39) et à l'ouest (40) avec prélèverrents à : 0 m,
25, 50, 100, 150, 200 et 250 mètres de profondeur et 16 stations à l'inté-
rieur du lagon et extérieur de la passe (1) avec prélèverrents tous les 10
mètres (fig. 1).
Terrpérature et salinité ont été rresurées dans les stations pro-
fondes pëir des therrromètres à renverserrent et rœsure de la conductivité
par un salinornètre de précision ; dans le lagon, nous avons utilisé une
sonde T/s.
Ies sels nutritifs ont été rresurés par le L.E.S.E. grâçe à un
teclmicon, l'azote et le phosphore organique dissous après rem.inéralisation
par U.V. (1200 watts, 3 heures d ' exposition, photo-réacteur construit par
... ( ...
..
- 2 -
la Jolla) (STRICKrAND et PAR.SaJS, 1972). La chlorophylle a et la pheophy-
tine a ont été dosées pa.r fluorimétrie (YENTSCH et MENZEL, 1963), les
filtres GFC ont été conservés à l'obscurité à-20° jusqu'au dosage. Les
préfiltrations ont été effectuées sur toile de fX)lyamide de 35 Il, 5 Il et
1 Il de taille de maille. La composition en carbone, azote et phosphore de
la M.O.P. a été estimée après filtration de 500 à 1CXX> ml d'eau de rrer sur
filtres GFC préalablerœnt brûlés à 450° pendant 4 heures : le phosphore est
minéralisé pa.r l'action du persulfate de fX)tassiurn à 110°C (MENZEL et
CORWIN, 1965). Les teneurs en C et N ont été déterminées après combustion
dans l'analyseur C.H.N. du Centre ORSTCM de Nownéa. Cependant en raison de
la présence de carbonate de calcium sur les filtres, la tenpérature de com-
bustion a été fixée à nooc, où nous n'avons pas de dissociation du carbo-
nate de calcium (TELEK et MARSHALL, 1974). Nous avons pu constater que les
coefficients d'étalonnage à nooc étaient identiques à ceux obtenus à 11000 C
(tableau 1). Sur un certain norrbre d'échantillons passé à 11 00° et à 720°,
nous avons pu constater une diminution du carlx>ne présent sur le filtre de
5 % à 72 % ; l'azote diminue de 3 à 42 %. Ceci nous indique qu'une certaine
quantité non négligeable de phosphore et d'azote non organique se dissociait
à 11oo°C.
Les incubations d'eau de rrer en présence d'1 ml de 14C (activité
5 Ilci) ont été réalisées durant 4 heures dans des bouteilles B.O.D. (300 ml)
en duplicata et avec 2 bouteilles obscures penœttant d'estilœr l' assimila-
tion de 14c à l'obscurité + adsorption sur les particules. Le contenu total
des bouteilles a été filtré sur MillifX)re 0,45 Il et les filtres ont été
conservés à - 20°C jusqu'au corrptage. Les filtres ont été séchés en étuve
à 60°C puis 100 III de Protosol (0,5 M) est ajouté fX)ur prévenir toute perte
de 14CO . Une heure après, 6 ml d' Instagel est ajouté et le conptage s'ef-2 .
fectue après un délai de 12 heures à raison de 3 conptages d'une minute pa.r
échantillon ; en raison du faible quenching seuls les Cpm ont été considé-
rés.
N'ayant pas effectué de rresure d' alcalinité totale, nous avons
utilisé la valeur rroyenne rencontrée dans la littérature fX)ur les zones
récifales : 2,3 meq/litre, ce qui fX)ur un pH (rresuré) de 8,3, nous donne
une quantité de C disponible sous fome de C02 de 22,6 rrg/l.
... / ...
..
- 3 -
II - RESULTATS
Les intervalles de confiance des rroyennes des différents para,-
mètres sont consignés dans le tableau 2 ; les paramètres des droites de
régression entre les différents constituants de la M)P dans le tableau 3
la répartition de la chlorophylle et de la pheophytine par classe de taille
dans le tableau 4 ; les résultats des mesures du taux dl incorp:>ration du
ca.rl:x>ne 14 dans le tableau 5. Les figures 2 à 20 représentent les profils
verticaux des différents paramètres aux différentes stations.
BIBLI03RAPHIE
MENZEL (D.) et CORWIN (J.), 1965.- The measurement of total phosphorus
in sea water based on the li.beration of organically bound frac-
tion by persulfate oxydation. LimnoL Oceanogr., 10, 2 : 280-282.
STRICKIAND (J .D.H.) et PA.RS<::NS (T .R.), 1972.- A practical hanabook of
sea-water analysis. Fish. Res. Board of Canada, 167 : 310 p.
TELEK (G.) et MARSHALL (N.), 1974.- Using a ŒN analyser to reduce car-
bonate interference in particulate organic carl:xm analyses.
Marine BioZogy, 24 : 219-221.
YENTSOI (C. S •) et MENZEL (D.W.), 1963.- A rœthcxi for the detenninatian of
phytoplankton chlorophyll and pheophytin by fluorescence.
Deep-Sea Res., 10 : 221-231.
..
- 4 -
Tableau 1 - Influence de la température de combustion dans un analyseur
CHN sur la teneur en carbone (mg/l) et azote (mg/l).
Echantillon 1100°C 720°C 6.C/C 6.N/NCp Np Cp Np
1 0,304 0,012 0,085 0,007 0,72 0,42
2 0,354 0,036 0,337 0,035 0,05 0,03
3 0,283 0,025 0,165 0,021 0,42 0,16
4 0,302 0,028 0,252 0,027 0,17 0,03
5 0,262 0,025 0,199 0,021 0,24 0,16
6 0,358 0,027 0,261 0,024 0,27 0, 11
7 0,264 0,026 0,209 0,022 0,21 0, 15
Coefficient
-4 -4 -4 -4étalonnage 1,65.10 5,02.10 1, 70. la 4,93.10
moyen
- 5 -
Tableau 2 - Intervalles de confiance des moyennes des différents paramètres
(coefficient de sécurité = 95 %) étudiés à TIKEHAU du 21/07/83
au 27/07/83. (A l'extérieur du lagon, seules les observations
jusqu'à 50 m ont été considérées).
Lagon Extérieur
Paramètres ------------------------------------------------Obser- Intervalle de 1 Obser- Intervalle de
vat ion confiance vation confiance
Température CC) 34 26,10 ± 0,04 9 26,80 ± 0,05
Salinité (%0) 45 36,07 ± 0,01 9 35,94 ± 0,03
Chlorophylle-a (mg/m 3 ) 45 0,323 ± 0,022 24
1
0,072 ± 0,019
Pheophytine-a (mg/m3 ) 45 0,087 ± 0,008 24 1 0,046 ± 0,0391
% chlorophylle active 45 0,79 ± 0,01 24
1
0,60 ± 0,069
1
Chlorophylle-a «5~) (mg/m3) 45 0,282 ± 0,022 19 0,070 ± 0,025
Pheophytine-a «5~) (mg/m3 ) 45 0,077 ± 0,010 19 0,043 ± 0,019
1 % chlorophylle active «5~) 45 0,77 ± 0,03 19 0,60 ± 0,078
1 Carbone particulaire (mg/l) 43 0,521 ± 0,094 3 0,222 ± 0,211 '1
1
Azote particulaire (mg/l) 43
1
0,035 ± 0,006 3 0,015 ± 0,009 11
1
i 1! Phosphore particulaire (mg/l) 1 41 0,005 ± 0,002 j 3 0,003 ± 0,004
Tableau 3 - Paramètres des droites de régression entre les différents constituants du ses ton du lagon de
TIKEHAU du 21/07/83 au 27/07/83. (xxx très hautement significatif; xx hautement significatif
x significatif).
Nombre Coefficient Pente de Ordonnée Erreur moyenneRégression d'obser- de là à de
vation corrélation droite l'origine l'estimation
Carbone/azote 43 0,920xXX 13,508 0,055 0,123
Carbone/phosphore 41 ° 833
xXX 80,971 0,105 0,177,
Azote/phosphore 41 0,792xXX 5,243 0,008 0,013
Carbone/chlorophylle 43 0,311 x 1342 0,082 0,298
Azote/chlorophylle 43 0,188 55 0,016 0,021
Phosphore/chlorophylle 43 ° 383
xX 17 0,000 0,003,
Chlorophylle totale/chlorophylle
° 800
XXX
<5\1 45 0,776 0,105 0,044,
Chlorophylle/pheophytine 45 ° 432
xXX 1,189 0,219 0,066,
L-.
Tableau 4 Concentrations en chlorophylle-a et pheophytine-a dues aux différentes classes de taille
des phytoplanctontes des eaux du lagon de l'atoll de TIKEHAU, le 23/07/83.
Chlorophylle-a Pheophytine-a
(mg 0 m-3) (mg 0 m-3)
Station Profondeur
> 3SIl 3S-SIl S-11l < 1 Il > 3SIl 3S-SIl S-11l < 1 Il
2
°
0,030
°
0,064 0,200
° °
0,036 O,OSO
3
° °
0,OS8 0,020 0,194 0,020
°
0,008 0,036
4
°
0,042
°
0,016 0,228 0,016
°
0,002 0,044
--
S
°
0,072
°
O,OSO 0,272 0,004 0,042 0,016 0,032
Tableau 5 - Mesures in situ du taux d'assimilation du carbone dans le lagon de Tikehau et à l'extérieur de la passe
(station 1) - ChIa = chlorophylle a ; P/B = Production/Biomasse
Profon- Taille du Ch1.a Pp Cp Np Production Couverture P/B_ l -1Date Station deur phyto- (mg.m-3) (mg.l- l ) (mg.l- l ) (mg .1-1) mgC.m-3 .h- l nuageuse mgC.mgChla .hplancton (oc tet)
24/7 /83 2
°
> 0,451J 0,372 0,003 0,267 0,018 la, 17 2 27,3
5 " 0,372 0,004 0,326 0,014 5,68 15,3
10 " 0,358 0,004 0,513 0,019 6,61 18,5
24/7/83 2
°
< 51J 0,314 - 0,229 0,015 4,73 2 15, 1
5 " 0,350 - 0,308 0,07 4,64 13,3
10 " 0,358 - 0,350 0,011 3,63 la, 1
25/7 /83 1
°
> 0,451J 0,040 0,002 0,178 0,014 1,28 7 32,0
5 " 0,050 - - - 1,25 25,0
10 " 0,056 - - - 2,49 44,5
15 " 0,100 - - - 3,14 31 ,4
20 " 0,100 - - - 1,84 18,4
26/7/83 9
°
> 0,451J 0,272 0,003 0,560 0,049 8,25 5 30,3
5 " 0,314 0,004 0,443 0,034 6,46 20,6
10 " 0,314 0,004 0,448 0,031 7,64 24,3
26/7/83 9
°
< 51J 0,186 - 0,462 0,043 5,38 5 28,9
5 " 0,222 - 0,288 0,022 5,68 25,6
10 " 0,230 - 0,311 0,024 4,07 17,7
Fig. - position des stations réalisées entre le 21/7/83 et le 27/7/83 ; les profondeurs sont indiquées
entre parenthèses. ~o~
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Prod. l'In- 3
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Valeur par 11I2 ( 10 Ill)
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Cp: 1.2
ChIo-a: 1.6
Type de lIgnes
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2 +-- - ---+
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FIC. 151Evolutton .n fonction d. 1. profond.ur d•• p.r...tr•• etudt ••• 1••t.tlon Tlk 1
1.600 2.200 2.800 3.400 4.000 Prod.lll1"a 2
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.480
.280
8.111111
.5211
.320
9.lIl1l1
.560
.360
"lfl.000
.61111
• 4110
Prodallan. J
Cp.lllIna 2
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1
1 p,.ad: 72.0
1 Cp: 4.7
1 ChIa-a: 3.0 i
L. ... ._.__ ....._J
Type de 1 t gnes
FIC.17 I[valu~ton .n fonc~ton d. 1. profond.ur d•• p.r••• ~r•••~udt•• • 1• • ~.~ton TIK 9 (Su)
4.4B 4.8B 5.2B 5.6B 6.BB Prodll tgn. 3
.26 .32 .38 .44 .5B Cp.l'gn.2
.14 .18 .22 .26 .3B Chla-a.llgn. 1
\ \ / 1---- _. ---1/ 1 V.leu,. pa,. m2 ( Il!l ml\ /y i\ i1
2 \ / \ i1\/ ! P,.od: 52.01 \
1
3 //\ 1 Cp: 3."\ !E , Chio-a: 2.2
1
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1
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1 )/ \ 3 O--o__o~1 8 1
1 // \ \ 2 +-- --+1
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FIC. 18 IEvalu~'on .n fonc~'on d. 1. profond.ur d•• p.r...~r•••~udt•• • 1• • ~.~'on TRTI-41-21/7/83
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58
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258
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.848
.848
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.12B
.12B
.668
.16B
.168
.788
.2B8
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• d. Chloro.ll'gn. 3
Ph.a.C.g/a]1,1'gn.2
Chloro.C.g/.3)lltgn•
Valeu,. pa,. m2 ( 150 ml
Pheo.( ..g"'''Z): 9.1
Chlo,.o.(mg"'''Z): 15.3
Type de 1 t gnes
3 : O--.__o~
2: +-----+
1: _ --Il
rIG. 19 IEvolutton en 'onctton ~. la pro'ond.ur ~•• para..tr•• • tu~t •• • 1••tatton TIK-39-22/7/83
.389
.929
•928
.469
.B4B
.B56
.54B
.B69
.884
.628
.888
.112
.78B
.188
.148
~~. Chloro.lltgn. 3
Ph.o.(_g/.3)lllgn.2
Chloro.(_g/.3)lllgn•
75
25
125
15B
3 : 0--.--.--"
2: +-----+
1 : - - -*
Type de lIgnes
Valeur par m2 ( 25a ml
Pheo.(mg/m2l: 11.7
Chloro.(mg/m2l: 15.0
188
175
2BB
225
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~IG. 20 :Evolutton .n 'onction d. la profond.ur d•• para••tr•••tudl •• a la .tat'on TIK-4B-25/7/83
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.B4B
.848
.448
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.B88
.56B
.12B
.12B
.688
.16B
.168
.8BB
.2BB
• 2B8
~ d. Chloro .• llgn. 3
Ph.o.C.g/a3llllgn.2
Chlora. (_g/.3) Illgn•
•
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25
58
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125
158
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2BB
225
258
Valeur par m2 ( 250 ml
Pheo. (mg/m2l: 16.2
Chloro.(mg/mZl: 23.4
Type de 1 t gnes
3 0--.-_.--"
2 +-- ---+
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Résultats de la mission TIK 003 : environnement, matière organique particulaire et production phytoplanctonique du lagon de Tikehau et des eaux océaniques avoisinantes

Résultats de la mission TIK 003 : environnement, matière organique particulaire et production phytoplanctonique du lagon de Tikehau et des eaux océaniques avoisinantes

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