Une campagne à la mer pluridisciplinaire, DYNAPROC 2, organisée et récemment réalisée par plusieurs membres du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche (LOV), unité de recherches de l’Observatoire Océanologique.

L'intensité et la qualité du flux de carbone organique exporté en profondeur sont étroitement liées, d’une part, aux variations rapides des forçages physiques dans la couche productive, qui peuvent conduire à des changements de structure du réseau trophique, et, d’autre part, à la diversité fonctionnelle des communautés bactériennes et zooplanctoniques, qui recyclent ou agrègent la matière organique à tous les niveaux dans la colonne d’eau.
Des données sur les processus à petite échelle de temps sont indispensables pour le calcul de bilans fiables sur le long terme. D’autre part, les périodes de transition saisonnière, riches en événements épisodiques, conditionnent la variabilité interannuelle.

La campagne pluridisciplinaire DYNAPROC 2 (DYNAmique des PROCessus rapides dans la colonne d'eau) a donc été conçue pour évaluer le contrôle de la production primaire et de l'exportation du carbone en profondeur par les organismes hétérotrophes et par les perturbations impulsionnelles en période de transition saisonnière.

La transition entre le système oligotrophe estival et le système automnal a été explorée pendant plusieurs semaines consécutives (13 septembre - 18 octobre 2004; N/O Thalassa) dans la zone centrale de la mer Ligure (Méditerranée NO) où les transferts latéraux sont négligeables.

Les objectifs spécifiques de la campagne concernaient : les facteurs de contrôle de la floraison phytoplanctonique automnale (disponibilité en sels nutritifs et broutage du zooplancton), l'influence de la diversité structurelle et fonctionnelle du réseau hétérotrophe sur le flux exporté en profondeur et le rôle du cycle jour/nuit, l'impact de la succession temporelle des forçages physiques épisodiques, tels que les coups de vent, sur la dynamique du système biologique, l'effet de la transition saisonnière sur l'évolution de l'écosystème à plus long terme. Les données en termes de stocks et de flux étudiés lors de cette campagne, et leur intégration dans l’étude des cycles biogéochimiques (cycle du carbone en particulier), sont schématisées sur la figure ci-contre (Les paramètres et processus étudiés de manière intensive sont représentés en couleur).

Les principales observations ont été réalisées en un Point Central (43°25N, 8°E; à environ 30 milles du cap Ferrat) à une fréquence de 3 à 12 h pendant quatre cycles de 5 jours dans la colonne d’eau 0-1000 m (CTD-rosette, ligne de production, filets de différents types, pièges dérivants,...). La campagne a débuté par une radiale afin de déterminer la position du Point Central. Un réseau de stations satellites a également été exploré à trois reprises afin d’évaluer le contexte hydrologique et apprécier les gradients horizontaux supposés faibles. Une ligne de 5 pièges fixes a également été mouillée pendant toute la durée de la campagne à partir d’un autre navire (N/O Téthys II).

Les mesures pluridisciplinaires au Point Central ont porté sur la structure hydrologique, les réservoirs minéraux et organiques (sels nutritifs, COD, MOP, MOD colorée,...), la biomasse et la composition du phytoplancton (pigments HPLC, cytométrie et microscopie) et la production primaire, la structure, la biomasse et l’activité des des communautés hétérotrophes (communautés bactériennes libres et attachées, production et régénération bactériennes, organismes zooplanctoniques depuis le microzooplancton jusqu’au micronecton, taux physiologiques), et enfin, la composition et la qualité du flux exporté en profondeur.

Le bilan est très positif. Tous les objectifs ont été techniquement satisfaits pour l’ensemble des opérations effectuées et systèmes déployés (255 profils bathysonde, 60 traits de filet à nappes Bioness, 18 traits de filet phytoplancton, 13 opérations de mouillage/relevage,…).

Plusieurs coups de vent, de différentes intensité, durée et direction, ont eu lieu au cours de la campagne, avec des effets significatifs sur la biomasse, la composition et la dynamique du système biologique. Cet échantillonnage intensif pendant une période mal connue est très prometteur. Il doit permettre la réalisation des objectifs de la Campagne DYNAPROC 2.