Éditeur(s) : Elsevier
Résumé : Phosphorus forms with respect to sediment characteristics, such as grain-size, and major chemical elements, were studied in French coastal marine areas (the Bay of Seine and the Loire and Gironde Estuaries).In the three areas, Fe/Al-bound phosphate (Fe/Al-P) and exchangeable phosphate (exch-P) were significantly related to the proportion of fine fraction (< 63 mum). The special association of these forms with fine particles, as well as the relationships between exch-P, Fe/Al-P and Fe showed that adsorption processes on Fe oxides had taken place. However, for similar Fe concentrations, Bay of Seine sediments showed Fe/Al-P concentrations which were four to five times higher than those found in the Loire and Gironde Estuaries. This was attributed to differences in sediment nature and processes in these two types of areas. Indeed, the Loire and Gironde Estuaries frequently show hypoxia.Calcium-bound phosphate (Ca-P) was found in all grain size classes with comparable concentrations in the Bay of Seine where there was no correlation between Ca-P and Ca. This corresponded to the calcium's marine origin (shells) in the Bay of Seine. In contrast, the correlation of Ca-P with Ca and the fine fraction of the sediment in the Loire and Gironde Estuaries was characteristic of the predominant metamorphic origin of Ca-P in these areas.Useful information for interpretation of P-forms can be obtained from major sediment characteristics. Thus, for areas where specific relationships have previously been established good estimates of P-forms could be predicted from sediment properties.
Estuarine, Coastal and Shelf Science (0272-7714) (Elsevier), 2001-05 , Vol. 52 , N. 5 , P. 617-629

Droits : 2001 Academic Press. All rights reserved
http://archimer.ifremer.fr/doc/2001/publication-469.pdf
DOI:10.1006/ecss.2001.0766
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/469/

Éditeur(s) : Université de la Méditerranée
Résumé : This study was supported by the Atlantic working site of the « Programme National d’Océanographie Côtière » (PNOC, PNEC since 1999). The objectives were (1) to check the existence and to understand the mechanisms of winter phytoplankton blooms in the bay of Biscay influenced by the Gironde waters (2) to determine the limiting nutrient of the primary production associated to these blooms and to follow the seasonal evolution of the limiting nutrient, (3) to understand the consequences of this early limitation on the structuration of algal populations in spring. Since phosphorus was supposed to be the major limiting nutrient of algal growth in the Gironde plume, the different forms of the phosphorus cycle as well as the bacterial compartment, central in this cycle, were also studied in term of stocks and fluxes. The sampling strategy consisted in three cruises in 1998, BIOMET 2 (January), BIOMET 3 (beginning of March), PEGASE (June) and six cruises in 1999, PLAGIA 1 to 6 (late February, late April, late May, late June, the middle of July and the beginning of October). Winter algal blooms, essentially diatoms, were actually observed both in the typical waters of the plume (S < 34.5) and at the limit of the plume and adjacent atlantic oceanic waters (S > 34.5) in the successives years 1998 and 1999. These blooms were initiated by the occurrence of short anticyclonic windows in winter, acting on physical processes which dominate the evolution and characteristics of the Gironde plume (runoff, wind direction and speed) and, ultimately, on the evolution of the depth of the mixed layer (haline stratification) and available light (decrease of turbidity). The algal growth was actually phosphorus limited in the typical waters of the plume at the end of the winter bloom, in spring and became nitrogen and phosphorus limited in summer until the first autumn gales restored the nutritive balance. More oceanic waters (S > 34.5) were probably N+P limited from the end of the winter-the beginning of spring to autumn. Phosphorus limitation of winter blooms, associated with girondine unbalanced nutritive supplies (high NO3/PO4 ratios) favoured the development of small cells at the beginning of spring and the later presence of spring blooms (June 1998, late May 1999) composed of pico and nanophytoplankton (nanoflagellates), instead of typical diatom spring blooms for temperate waters. This size reduction of algal communities is strongthened by the competition between phytoplankton and bacteria for the phosphate uptake, bacteria being more competitives at low concentrations and being phosphorus limited sometimes in spring. The decreasing size of algal cells probably acted on the structuration of the whole food web. The study of the different forms of phosphorus displayed the importance of the Dissolved Organic Phosphorus (DOP) pool. The potential biological lability and the capacity of algae and bacteria to use the DOP in spring when phosphate are undetectable was shown by the very high specific activities of alkaline phosphatases and the very rapid cycling of phosphate monoesters. According to the few estimations of actual phosphatasic activity and phosphate assimilation fluxes, the hydrolysis of DOP associated with the coupled assimilation of liberated phosphate would represent 91 to 99 % of the phosphorus fluxes into algal and bacterial cells when phosphate were exhausted. In such conditions DOP could satisfy most of microorganisms phosphorus needs.
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du Chantier Atlantique du Programme National d’Océanographie Côtière (PNOC, PNEC depuis 1999). Les objectifs de ce travail étaient (1) de vérifier l’existence et comprendre le déterminisme de blooms phytoplanctoniques hivernaux dans les eaux du Golfe de Gascogne influencées par la Gironde, (2) de préciser le facteur limitant de la production primaire associée à ces blooms et de suivre l’évolution saisonnière de ce facteur et (3) de comprendre les conséquences de cette limitation précoce sur la structuration des populations algales au printemps. Le phosphore étant supposé être le principal élément limitant de la croissance algale dans le panache de la Gironde, les différentes composantes du cycle du phosphore ainsi que le compartiment bactérien, central dans ce cycle, ont été étudiés en terme de stock et de flux. La stratégie d’échantillonnage a consisté en trois campagnes en 1998, BIOMET 2 (janvier), BIOMET 3 (début mars), PEGASE (juin) et six campagnes en 1999, PLAGIA 1 à 6 (fin février, fin avril, fin mai, fin juin, mi-juillet et début octobre). Des efflorescences algales hivernales, constituées essentiellement de diatomées, ont effectivement été observées de façon récurrente dans les eaux typiques du panache (S < 34,5) et à la limite du panache et des eaux océaniques atlantiques adjacentes (S > 34,5) au cours des deux années successives 1998 et 1999. Ces blooms ont été engendrés par l’apparition de courtes fenêtres anticycloniques en période hivernale, ces fenêtres interférant sur les processus physiques qui prévalent sur l’évolution et les caractéristiques du panache de la Gironde (régime des débits, orientation et force du vent) et, de façon ultime, sur l’évolution de la profondeur de la couche de mélange (halostratification) et la disponibilité en lumière (diminution de la turbidité). La croissance algale était limitée par le phosphore dans les eaux typiques du panache à la fin du bloom hivernal, au printemps et devint limitée en azote et en phosphore en période estivale et ceci jusqu’à ce que les premières tempêtes automnales rétablissent l’équilibre nutritif des eaux. Les eaux à caractère plus océanique (S > 34,5) étaient plus probablement limitées par N+P dès la fin de l’hiverdébut du printemps et ce jusqu’à l’automne. La limitation des blooms hivernaux par le phosphore, associée à des apports nutritifs girondins déséquilibrés en phosphate (rapports NO3/PO4 élevés) a favorisé le développement de cellules de petite taille au début du printemps et la présence ultérieure de blooms printaniers (juin 1998, fin mai 1999) composés de pico- et de nanophytoplancton (nanoflagellés), blooms « atypiques » pour des eaux tempérées à cette saison. Cette structuration des communautés algales est renforcée par la compétition entre le phytoplancton et les bactéries pour l’acquisition du phosphate, les bactéries étant plus compétitives aux faibles teneurs en phosphate et pouvant être elles-mêmes limitées par le phosphore à certains moments du printemps. La diminution de taille des cellules algales a probablement une incidence sur la structure de taille de l’ensemble du réseau trophique. L’étude des différentes composantes du phosphore montre l’importance du pool de Phosphore Organique Dissous (POD), sa labilité biologique potentielle et la capacité des communautés algales et bactériennes à utiliser ce pool au printemps quand les phosphates sont indétectables (activités spécifiques des phosphatases alcalines très élevées, recyclage très rapide des monoesters de phosphate). Au vu des quelques estimations de l’activité phosphatasique réelle et des flux d’assimilation de phosphate, l’hydrolyse du POD associée à l’assimilation couplée du phosphate libéré représenterait 91 à 99 % des flux de phosphore vers les cellules algales et bactériennes, quand les phosphates du milieu sont déficients. Dans de telles conditions, le POD pourrait satisfaire l’essentiel des besoins des microorganismes en phosphore.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/00013/12463/9298.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00013/12463/

Éditeur(s) : Edp Sciences S A
Résumé : A study on nitrogenous and phosphorous waste production in European seabass (Dicentrarchus labrax) was carried out in a flow-through land-based farm. The main objectives were (i) to calculate nitrogenous (N) and phosphorous (P) waste production (particulate and dissolved) from in situ measurements for different rearing ponds with specific fish biomasses, fish sizes and flow rates, (ii) to establish nitrogenous and phosphorous waste production budgets, ratios and equations, and (iii) to compare, for the whole farm, in situ measurements to estimate N and P waste production from waste equations. Waste production was manifest by an increase in concentrations of total ammonia nitrogen, total Kjeldhal nitrogen, particulate nitrogen, dissolved phosphorus and total phosphorus concentrations in the outlet water compared to the inlet water for both batches and whole farm. However, no production of nitrite or nitrate was observed. In our budgets, the N and P amounts from biomass gains and wastes were explained by the N and P derived from feed over the range 83.9-105.2 % and 66.5-104.6 % respectively, depending on the fish batch. Values were respectively 103.4 and 87.5 % for the same calculations in the farm. When the whole-farm waste production was calculated from previous equations derived from batches, and then compared with the measured data, the percentages of recovery (estimated by the ratio predicted data/measured data) were 88 and 94 % for total-N and total-P respectively.
L'étude de la production des déchets (azote et phosphore) d'une ferme de production de bars (Dicentrarchus labrax) est réalisée. Cette étude à pour objectif (i) de mesurer in situ la production des déchets azotés et phosphores sous forme particulaire et soluble, pour différents bassins d'élevage présentant des caractéristiques variables en terme de biomasse de poisson, de taille des poissons, de débit de l'eau de renouvellement, (ii) d'établir des équations de production de déchets à partir des données précédemment acquises, (iii) de comparer, pour l'ensemble des rejets au niveau de la ferme, les résultats obtenus par des mesures in situ, d'une part, et à l'aide des équations, d'autre part. La production de déchets se traduit par une augmentation des concentrations de l'azote particulaire, de l'azote ammoniacal, de l'azote organique dissous, ainsi que du phosphore particulaire et dissous. Aucune augmentation des nitrates et nitrites n'est observée. L'établissement des budgets d'azote et de phosphore permettent de rendre compte, selon les bassins, du devenir de 88,2 à 105,2 % de l'azote et de 66,2 à 104,6 % du phosphore introduits dans les bassins sous forme de nourriture en granulés. L'étude des budgets réalisée par les deux méthodes (mesures in situ et utilisation des équations) montre que les budgets établis à l'aide des équations rendent compte respectivement de 88 et 94 % de récupération de l'azote et du phosphore. Ces résultats sont respectivement de 103,4 et 87,5 % lorsqu'ils sont établis par des mesures in situ.
Aquatic Living Resources (0990-7440) (Edp Sciences S A), 1998-07 , Vol. 11 , N. 4 , P. 247-254

Droits : 1998 Published by Elsevier SAS
http://archimer.ifremer.fr/doc/1998/publication-872.pdf
DOI:10.1016/S0990-7440(98)89007-4
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/872/

Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : Introduction Considered in times gone by as a hostile environment and visited by only sailors and fishermen (Saffache, 2003). Later on as a place of healing, today, the marine environment serves as a receptacle for the most toxic effluents. In an effort to evaluate such a phenomenon, and above all, the impact it has on the environment, two forms of pollution will be highlighted, oil discharge and nitrogen and phosphorus-based products. 1. Oil Pollution: scope, consequences and anti-pollution ...

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.516
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/516

Éditeur(s) : Universite Montpellier II
Résumé : Since 1980, the expansion of a green macro-alga: Valonia aegagropila (C Agardh) is observed in Salses-Leucate lagoon (France). It is currently distributed in the north of the lagoon with important biomasses (40 gDW/m²) eroding the cover of Zostera noltii. The free form of the alga can be transported with the surface or bottom currents depending on seasons. It multiplies mainly by vegetative reproduction. There are few studies on the ecophysiological capacities of V. aegagropila. This work tries to answer why (physiological adaptation) and how (mechanical process of transport) the alga invaded the lagoon, with an approach including observations, experiments in controlled environment and biological and hydrodynamic models. The growth capacities depend on temperature and light intensities, the nutrients absorption rates and internal nitrogen and phosphorus internal quotas were measured and modelled using a Droop model based on internal quota. Vertically transport was studied with laboratory experiments and measurements of biomass transport were made into the lagoon. The biological model (growth, vertical transport, mortality) was coupled to the MARS 3D hydrodynamic model with a meshgrid of 160m. The results show an adaptation of the alga to low availability of phosphorus and an annual growth of biomass controlled by the availability of nutrient during winter. The alga seems to occupy the whole zones where growth is optimal and the risk of invasion of the southern part of the lagoon is limited. This work opens on research prospects on an ecological model (confronting physiological capacities and competition of V. aegagropila, Zostera noltii, green algae and primary production), new physiological experiments, ecological observations and potential valorisation of V. aegagropila.
Depuis 1980, est observée dans l'étang de Salses-Leucate l'expansion d'une macro-algue verte : Valonia aegagropila (C. Agardh). En 2004, elle était présente sur la presque totalité de la moitié nord de la lagune avec des biomasses importantes (jusqu'à 600 gPS/m²). L'algue envahit et érode également la couverture d'herbiers garant de la biodiversité, de la productivité et de la stabilité de l'écosystème. V. aegagropila se reproduit essentiellement de manière végétative (fragmentation des thalles) et possède la particularité de retenir de l'oxygène de la photosynthèse dans sa structure sphérique. Cet oxygène piégé lui donne la possibilité de mouvement sur la verticale et d'être transportée dans le domaine par les courants. Les conditions physico-chimiques de l'étang présentent de fortes variations saisonnières en salinité, en température et en turbidité, ainsi que des apports nutritifs faibles : la production primaire est principalement limitée par le phosphore. Il existe malheureusement peu d'informations sur V. aegagropila ainsi que trop peu de connaissances sur son écophysiologie. Elle semble vivre dans des milieux plutôt oligotrophe dans des régions tropicales à sub-tropicales. Ce travail basé sur une approche d'observations de terrain, d'expérimentations en milieu contrôlé (en laboratoire) et de modélisation des processus, a permis d'une part d'explorer les capacités adaptatives physiologiques de V. aegagropila aux conditions environnementales de l'étang et d'autre part de mettre à jour les modes de fonctionnement de la dynamique spatio-temporelle de la population. Les capacités de croissance ont été mesurées sur un large spectre de température et de lumière. Les capacités d'absorption des sels nutritifs dans l'eau et les facultés de l'algue à stocker l'azote et le phosphore dans ses tissus ont également été étudiées. D'autre part, un modèle de dynamique des populations a été conceptualisé puis développé. Les processus pris en compte dans ce modèle sont la croissance de l'algue (modèle à quota interne), la flottabilité de l'algue et la mortalité par surdensité. Ces processus ont été paramétrés en majeure partie par des expérimentations réalisées en laboratoire. Ce modèle 0D a par la suite était couplé au modèle hydrodynamique MARS3D (modèle Ifremer) mis en place sur la lagune de Salses-Leucate, utilisant deux grilles de calcul (160m ou de 80m de résolution). Les simulations réalisées permettent d'appréhender les capacités spatio-temporelles de la croissance de l'algue dans l'étang, le turnover annuel de la biomasse totale et les attracteurs de biomasse du système sous différents évènements météorologiques. Ces résultats sont comparés avec les répartitions cartographiques de la population observées in situ en 1999 et 2004 et des flux de biomasses mesurés au cours d'observations de terrain entre juin 2003 et septembre 2004. L'ensemble des résultats montre d'une part une adaptation de l'algue à évoluer dans un milieu pauvre en phosphore et d'autre part une croissance annuelle de la biomasse totale qui est principalement contrôlée par les apports hivernaux en sels nutritifs dans la lagune. Les résultats des simulations montrent également que V. aegagropila semble occuper à présent la majeure partie des zones favorables à sa croissance. Il est également montré que si sa capacité de mouvement peut favoriser la dispersion d'individus dans la lagune et accélérer la croissance de la population pour de faibles biomasses initiales, cette même capacité de mouvement joue plutôt un rôle de régulation de la population lorsque la biomasse totale devient importante. On peut penser que le risque de colonisation de l'herbier à zostère de la partie sud de la lagune (bassin de Salses) est limité. Ce travail ouvre enfin des perspectives de recherche sur l'amélioration du modèle de dynamique des populations de l'espèce, sur de nouvelles expérimentations à réaliser ou encore sur la surveillance écologique du milieu. Des propositions sont faites pour concevoir un modèle écologique confrontant les capacités physiologiques des macrophytes (algues vertes, Valonia et zostères) afin d'apréhender les phénomènes de compétitions et les modes de fonctionnement du réseau trophique de la lagune de Salses- Leucate. Des pistes sur la valorisation de la matière algale de V. aegagropila sont enfin proposées.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-2453.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2453/

Éditeur(s) : HAL CCSD Elsevier
Résumé :  
Tree species-rich tropical rainforests are characterized by a highly variable quality of leaf litter input to the soil at small spatial scales. This diverse plant litter is a major source of energy and nutrients for soil microorganisms, particularly in rainforests developed on old and nutrient-impoverished soils. Here we tested the hypothesis that the variability in leaf litter quality produced by a highly diverse tree community determines the spatial variability of the microbial respiration process in the underlying soil. We analyzed a total of 225 litter-soil pairs from an undisturbed Amazonian rainforest in French Guiana using a hierarchical sampling design. The microbial respiration process was assessed using substrateinduced respiration (SIR) and compared to a wide range of quality parameters of the associated litter layer (litter nutrients, carbon forms, stoichiometry, litter mass and pH). The results show that the variability of both litter quality and SIR rates was more important at large than at small scales. SIR rates varied between 1.1 and 4.0 mg g_1 h_1 and were significantly correlated with litter layer quality (up to 50% of the variability explained by the best mixed linear model). Total litter P content was the individual most important factor explaining the observed spatial variation in soil SIR, with higher rates associated to high litter P. SIR rates also correlated positively with total litter N content and with increasing proportions of labile C compounds. However, contrary to our expectation, SIR rates were not related to litter stoichiometry. These data suggest that in the studied Amazonian rainforest, tree canopy composition is an important driver of the microbial respiration process via leaf litter fall, resulting in potentially strong plant-soil feedbacks. .
ISSN: 0038-0717

hal-01032139
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032139
DOI : 10.1016/j.soilbio.2011.01.018

Éditeur(s) : Elsevier
Résumé : Seasonal variations in nutrient inputs are described for the main rivers (Loire and Vilaine) flowing into the northern Bay of Biscay. The river plumes are high in N/P ratio in late winter and spring, but not in the inner plume during the summer. Conservative behavior results in most nutrients entering the estuary and eventually reaching the coastal zone. Temporal and spatial aspects of phytoplankton growth and nutrient uptake in the northern Bay of Biscay distinguish the central area of salinity 34 from the plume area. The first diatom bloom appears offshore in late winter, at the edge of the river plumes, taking advantage of haline stratification and anticyclonic "weather windows." In spring, when the central area of the northern shelf is phosphorus-limited, small cells predominate in the phytoplankton community and compete with bacteria for both mineral and organic phosphorus. At that period, river plumes are less extensive than in winter, but local nutrient enrichment at the river mouth allows diatom growth. In summer, phytoplankton become nitrogen-limited in the river plumes; the central area of the shelf is occupied by small forms of phytoplankton, which are located on the thermocline and use predominantly regenerated nutrients.
Journal of Marine Systems (0924-7963) (Elsevier), 2008-07 , Vol. 72 , N. 1-4 , P. 309-319

Droits : 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/2007/publication-2354.pdf
DOI:10.1016/j.jmarsys.2007.03.010
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2354/