1. Les populations de coccolithophoridés en
Atlantique Nord :
saisonnalité et interannualité
Mayi Lekuona
Equipe Biopal
UMR EPOC – DGO, Université Bordeaux1

2. Opération GEP&CO
(Geochimie, Espèces Phytoplanctoniques et Couleur de
l’Océan; programme PROOF)
Objectifs:
• Décrire la variabilité des
groupes phytoplanctoniques
d’importance biogéochimique
globale
• Comprendre leur réponse à la
variabilité de la circulation
océanique
• Évaluer leur conséquences sur
la géochimie de l’océan

3. Les coccolithophoridés
• Classe Prymnesiophyceae, Division
Haptophyta
• Algues calcaires unicellulaires
• Taille: 5-50 µm
• Algues type de milieux oligotrophes
• Principaux producteurs de CaCO3 à la surface
des océans
• Contribution majeure aux dépôts de sédiments
calcaires biogènes
• Maximum d’abondance et de diversité à la fin
du Crétacé (63-95 Ma)
Emiliania huxleyi
Gephyrocapsa muellerae

4. Les coccolithophoridés: Importance
• Marqueurs des masses d’eau
• Grande importance sur le cycle
biogéochimique et le climat:
Albédo de l’océan
Rétention de la chaleur
Albédo des nuages (DMSP)
Cycle du carbone
Communautés fossiles
Reconstruction de paléocirculations océaniques
Reconstruction de paléoclimats

5. Pourquoi une étude des populations de
coccolithophoridés?
• Placer les différents assemblages dans leur contexte
physico-chimique
• Observer l’évolution saisonnière et interannuelle des
populations
• Créer une base de données utile pour les reconstructions en
paléocéanographie

6. L’océan Atlantique Nord:
Contexte hydrobiologique
Domaines écologiques
d’après Longhurst, 1993

7. Méthodes: échantillonage
• Prélèvements toutes les 4h par pompage
via le circuit d’eau de mer du Contship
London
• Passage au travers de filtres membrane
• Séchage
• Conservation dans une boîte de Pétri à
TºC ambiante

8. Matériels et méthodes
Technique Résultats
Thermosalinographe TºC et S de surface
TECHNICON
Concentration en PO4
2-
, NO3
2-
, NO2
-
et
Si(OH)4
2-
Spectrofluorométrie Concentration en chlorophylle
HPLC
Concentration en pigments marqueurs
(Ex: Fucoxanthine: diatomées; 19’-HF:
coccolithophoridés)
Microscopie optique à lumière
polarisée
Enumération du phytoplancton calcaire

9. Température (°C)
0
5
10
15
20
25
30
290 300 310 320 330 340 350 360
Longitude (°)
T(°C)
Salinité
31
32
33
34
35
36
37
290 300 310 320 330 340 350 360
Longitude (°)
S
Paramètres physico-chimiques
GFST NADR
GEP&CO E GEP&CO F GEP&CO HGEP&CO G
Silicates(µmol/m3)
0
1
2
3
4
5
6
7
290 300 310 320 330 340 350 360
Longitude (°)
SiOH4(µmol/m3)
Nitrates et nitrites (µmol/m3)
0
2
4
6
8
10
290 300 310 320 330 340 350 360
Longitude (°)
NO3-NO2(µmol/m3)

10. Stock totaux
Stock totaux
0
10
20
30
40
50
60
Oct. 2000 Janv. 2001 Avr. 2001 Juil. 2001
Cellules/litre(x1000)
Stock totaux et Biovolumes (Oct. 2000)
y = 138,6x + 237,32
R
2
= 0,9534
0
5000
10000
15000
20000
25000
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Cellules/litre (x1000)
Biovolumes(x1000mm3/l)
0
0,1
0,2
351348345339335330327324318315310307303299295
Longitude (°)
Concentration(µg/l)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Cellules/litre(x1000)
19'HF Cel/litre(*1000)

11. Abondances relatives
0%
20%
40%
60%
80%
100%
354
351
348
342
338
333
329
326
320
317
309
306
Longitude (°)
H. carteri
U. sibogae
U. tenuis
C. leptoporus
S. pulchra
Syracosphaera sp.
G. oceanica
G. muellerae
E. huxleyi "grande"
E. huxleyi "fermée"
E. huxleyi "ouverte"

12. Richesse spécifique et diversité
Campagnes nov. 99 – juil. 00 Campagnes oct. 00 – juil.01
Cel/litre
(x1000)
S H’ J Cel/litre
(x1000)
S H’ J
Automne 58,57 3 0,90 0,54 17,61 2 0,39 0,36
Hiver 45,45 5 1,56 0,69 27,01 5 1,6 0,73
Printemps 103,22 6 1,60 0,63 50,63 5 1,46 0,64
Eté 52,12 4 1,44 0,71 13,24 3 0,66 0,48
1999-2000
0
20
40
60
80
100
120
Automne Hiver Printemps Eté
0
0,5
1
1,5
2
cel/litre(*1000) H'
2000-2001
0
20
40
60
80
100
120
Automne Hiver Printemps Eté
0
0,5
1
1,5
2
cel/litre(*1000) H'
Ici, l’indice de diversité de Shannon-Weaver s’accroît en hiver-printemps car la richesse
spécifique augmente et parce qu’il y a une meilleure équirépartition des espèces.

13. Variabilité interannuelle
Biomasse de coccolithophores
0
20
40
60
80
100
120
140
160
346
342
337
334
331
328
325
318
314
309
305
302
296
Cel/litre(*1000)
Nov. 1999 Oct. 2000
Silicates
0
0,5
1
1,5
2
349,44
346,15
340,44
336,88
333,68
328,73
325,2
319,92
316,54
313,34
308,42
306,14
300,78
Longitude (°)
Silicates(µmol/m3)
Nov. 1999 Oct. 2000
Nitrates + nitrites
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
345,75
342,15
337,2
333,87
331,15
327,63
324,57
317,85
314,1
308,62
305,07
301,68
296,25
Longitude (°)
Nitrates(mmol/m3)
Température (°C)
10
15
20
25
345,75
342,15
337,2
333,87
331,15
327,63
324,57
317,85
314,1
308,62
305,07
301,68
296,25
Longitude (°)
T°C

14. Conclusions
• Les coccolithophoridés sont adaptés à des conditions
stables et oligotrophes, mais peuvent montrer un caractère
opportuniste.
• L’utilisation de 19’HF comme pigment marqueur des
coccolithophoridés est assez limitée.
• La richesse spécifique et la diversité dans la zone d’étude
sont faibles. Ces indices montrent une variabilité spatiale
et temporelle.
• La division de l’Atlantique Nord par Longhurst (1998) en
domaines écologiques s’appliquent à la distribution des
assemblages de coccolithophoridés.
• L’espèce Emiliania huxleyi est le taxon dominant des
populations de coccolithophores en Atlantique Nord
(moyennes latitudes).

15. Prospectives
• Le projet GEP&CO a permis de créer une base de données
saisonnière et interannuelle unique.
• Ce projet s’est achevé en 2002, mais les données obtenues
lors des quatre dernières campagnes n’ont toujours pas été
traitées.
• Il serait intéressant de réaliser une étude de l’influence du
PCO2 et de l’alcalinité sur le développement des
populations de coccolithophoridés.
• Une campagne d’échantillonage à différentes profondeurs
serait également intéressante à fin de comprendre la
distribution de ces populations dans la colonne d’eau.