Gattuso J.-P., 1994. Métabolisme dans les récifs coralliens: de l'organisme à l'écosystème. Diplôme d'Habilitation à Diriger des Recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 245 p., 24 fig., 6 tabl.



Abstract

Mes recherches depuis 1982 peuvent être scindées chronologiquement en quatre étapes.
Etape 1
Période : 1982 - 1998
Institution d'accueil : Université de Nice et Station Marine d'Aqaba (Jordanie)
Thème de recherche : Photoadaptation des macrophytes et des Scléractiniaires à zooxanthelles

Etape 2
Période : 1988 - 1990
Institution d'accueil : Australian Institute of Marine Science (Townsville) Thème de recherche : Ecophysiologie des Scléractiniaires à zooxanthelles

Etape 3
Période : 1990-1993
Institution d'accueil : URA 1453 CNRS (Perpignan et Polynésie française) Thème de recherche : Rôle des récifs coralliens dans le cycle du CO2

Etape 4
Période : 1993 -
Institution d'accueil : Observatoire Océanologique Européen du Centre Scientifique de Monaco
Thème de recherche : Rôle des récifs coralliens dans le cycle du CO2 (suite et fin)
Rôle des facteurs de l'environnement sur la calcification des Scléractiniaires à zooxanthelles

Mes recherches sur les organismes récifaux ont débuté au laboratoire sur un macrophyte, Caulerpa racemosa var. clavifera, afin de mettre au point une technique de mesure de la photosynthèse et de la respiration ainsi que le traitement des données photosynthèse-éclairement. Elles se sont poursuivies in situ sur le sléractiniaire à zooxanthelles Stylophora pistillata (Esper, 1797).
Les colonies vivant à 5 m sont photoautotrophes vis-à-vis du carbone. Cette photoautotrophie est, en général, conservée à 10 et 30 m grâce à l'intervention de mécanismes d'acclimatation à la réduction d'éclairement relativement puissants : (1) augmentation des capacités de collecte des photons incidents (par modification de la morphologie du squelette et par accroissement des concentrations en pigments chlorophylliens), (2) adaptation de l'appareil photosynthétique (essentiellement par augmentation de la taille et du nombre d'unités photosynthétiques) et (3) réduction des dépenses d'énergie (respiration, croissance et calcification). Par ailleurs, l'étude du quotient respiratoire des colonies et celle du quotient photosynthétique des zooxanthelles, ainsi que le fractionnement des produits de la photosynthèse ont permis de mettre en évidence une modification des relations métaboliques entre l'hôte et ses zooxanthelles en fonction de la profondeur.
Le métabolisme (production, respiration et calcification) et les échanges de CO2 à l'interface air-mer on été mesurés sur le récif-barrière de Moorea (Polynésie française). La production brute et la respiration est respectivement de 7.7-9.0 and 7.1-7.7 g C m-2 j-1 et le récif présente une production nette faible. La contribution de la production planctonique est négligeable (0.15 % de la production brute totale). La calcification nette est positive le jour et la nuit ; son bilan journalier est de 24.3 g CaCO3 m-2 j-1. Le métabolisme récifal diminue le CO2 total de l'eau de mer de -433.3 mmol m-2 j-1). Les flux de CO2 à l'interface air-mer sont voisins de zéro à l'océan mais présentent une forte variabilité journalière sur le front récifal et dans la zone d'arrière-récif. Ces flux sont positifs (évasion de CO2) la nuit, diminue lorsque l'éclairement augmente et sont négatifs (invasion de CO2) durant la journée. Le dépˆt de carbonate de calcium sur le récif-barrière constitue une source de CO2 vis-à-vis de l'atmosphère (1.5 mmol m-2 j-1).
Nous avons décrit une équation permettant de déterminer le rapport CO2 rejeté/CaCO3 précipité (y). y varie fortement en fonction de la tempéra-ture et de pCO2. Il est de 0.6 pour t = 25 °C et pCO2 = 350 ppmV. Nous avons également pu montrer que la valeur de y était d'environ 0.55 en 1880 et qu'elle atteint 0.84 pour pCO2 = 1000 ppmV. Il s'agit là d'une rétroaction positive : la calcification rejette d'autant plus de CO2 que pCO2 est élevé.


Last modified: 20/12/05 at 16:15 by Jean-Pierre Gattuso
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