Des cartes climatologiques mensuelles de la distribution globale des groupes de phytoplancton ont été générées à 9 km de résolution à partir des cartes journalières de niveau 3 entre Septembre 1997 et Décembre 2010 en sélectionnant, pour chaque mois de la période d’observation de SeaWiFS (13 ans), le groupe le plus fréquemment détecté dans chaque pixel, selon la méthode Alvain et al. (2008). Les cartes générées avec PHYSAT-SOM sont
représentées dans les figures 4.8, 4.9, 4.10 et 4.11 pour les 12 mois de l’année avec celles générées par PHYSAT (version de 2008). Chacune d’elles représente le groupe de phytoplancton dominant dans chaque pixel sur une synthèse de chaque mois de l’archive satellite SeaWiFS entière. Rappelons que les bases de données de Ra et in situ utilisées pour développer PHYSAT-SOM et PHYSAT sont différentes, comme expliqué précédemment.
Les résultats globaux montrent des structures caractérisées par la dominance des
Prochlorococcus et Synechococcus dans les eaux oligotrophes tropicales. La taille de ces cyanobactéries picoplanctoniques (0.2-2 µm) les rend moins vulnérables à la limitation en nutriments de ces environnements que les cellules phytoplanctoniques plus larges (Longhurst, 2007). Le cycle saisonnier est nettement marqué dans les eaux des hautes latitudes riches en nutriments où les nanoeucaryotes dominent en hiver (Décembre-Janvier-Février dans l’hémisphère Nord et Juin-Juillet-Aout dans l’hémisphère Sud) et où de larges régions de floraisons de diatomées apparaissent en été (Décembre-Janvier-Février dans l’hémisphère Sud et Juin-Juillet-Aout dans l’hémisphère Nord). L’extension de ces floraisons de diatomées est particulièrement importante dans l’Océan Austral durant le mois de Janvier. La distribution géographique des groupes phytoplanctoniques est cohérente avec de précédentes études (Dandonneau et al., 2004; Zubkov et al., 2000 ; Marty et Chiavérini, 2002; DuRand et al., 2001; Steinberg et al., 2001; Longhurst, 2007), tel que ça a été souligné par Alvain et al. (2005). Dandonneau et al. 2004 montrent que les Prochlorococcus et les cyanobactéries sont les groupes dominants tout au long de l’année. Même s’ils dominent généralement les mêmes environnements oligotrophes, Partensky et al. (1999) montrent que Prochlorococcus est plus important en termes d’abondance (100 fois plus abondant selon l’étude précitée) dans les eaux océaniques oligotrophes (gyres subtropicaux) avec des concentrations d’environ 1à 4 x105
cellules/ml. Le nombre de cellules chute d’une manière exponentielle à partir des latitudes > 45° (Partensky et al., 1999 ; Dandonneau et al., 2004). La distribution de ces cyanobactéries picoplanctoniques n’est toutefois pas restreinte aux eaux oligotrophes, elles se trouvent aussi dans les eaux mésotrophes. Par exemple, dans le Pacifique Equatorial, il n’y a pas un changement drastique dans la distribution de ces cyanobactéries entre les eaux chaudes oligotrophes et les zones où la concentration en chlorophylle est faible relativement à celle des nutriments (zones appelées HLNC pour High Nutrient Low Chlorophyll).
Des structures caractérisées par des floraisons de Phaeocystis-like sont également visibles, particulièrement sur la carte générée par PHYSAT-SOM durant le mois de Mars
(figure 4.8 c) au niveau de la Manche et de la côte atlantique française. Bien que des blooms de Phaeoscystis aient été régulièrement observés dans les eaux de la Manche et de la Mer du Nord (Brunet et al., 1996; Breton et al., 2000; Houliez et al., 2012; Lancelot et Mathot, 1987; Rousseau et al., 2006), ce groupe a été identifié en se basant uniquement sur la littérature et, par conséquent, toutes les observations le concernant doivent être considérés avec prudence en attendant une évaluation avec des données in situ supplémentaires.
Les synthèses mensuelles montrent de larges structures qui sont globalement en accord avec la répartition globale des groupes de phytoplancton dans les cartes produites avec la version 2008 de PHYSAT (Alvain et al., 2008). La distribution des groupes est cependant significativement différente entre les deux méthodes dans certaines zones, en particulier au niveau des hautes latitudes de l’hémisphère sud en Décembre et Janvier et des upwellings côtiers, caractérisés par de fortes floraisons de diatomées. Par exemple, les blooms de diatomées sont plus clairement visibles dans les upwellings des côtes péruviennes et équatoriennes ainsi qu’au niveau de l’upwelling du Benguela, le long des côtes Sud-Africaines, de Namibie et de l’Angola (zones encerclées noir sur la figure 4.8 a). Les différences apportées par PHYSAT-SOM quant à la détection des blooms de diatomées dans les upwellings seront discutées dans le prochain chapitre.
Par ailleurs, on observe des zones caractérisées par la dominance des nanoeucaryotes sur les cartes générées par PHYSAT version 2008 au niveau de l’Atlantique Sud au large des côtes de Patagonie vers les côtes sud-africaines au mois de Janvier (figure 4.8 a de droite) alors que ces zones sont caractérisés par la dominance des cyanobactéries (Prochlorococcus ou SLC) ou des diatomées sur les cartes de PHYSAT-SOM (figure 4.8 a de gauche). L’exercice de validation a montré que les résultats des deux méthodes, bien que différents en termes de pourcentages de détection, conservent néanmoins les mêmes tendances d’identification (les mesures erronées sont, par exemple, associées aux mêmes groupes pour les deux méthodes). Une explication possible aux différences observées réside dans le fait que les inventaires pigmentaires des campagnes GeP&CO utilisés pour développer la version 2008 n’incluaient pas d’échantillons prélevés dans l’Atlantique Sud. Les eaux au large des côtes de Patagonie sont par exemple connues pour être caractérisées par des floraisons intenses de diatomées durant la période estivale, en particulier dans les zones où le fer n’est pas en quantité limitée telles que les eaux du plateau continental de Patagonie ainsi que près de la Géorgie du Sud et les Îles Sandwich du Sud (Borrione et Schlitzer., 2012; Korb et al.,
2004). Par ailleurs, la dominance de Prochlorococcus ou SLC conjointement aux diatomées dans les zones de convergences entre 40° et 50°S a déjà été constatée (Zubkov et al., 2000). Ces organismes sont connus pour être dominants dans les zones où les conditions ne sont pas favorables aux diatomées. Ceci peut arriver quand, par exemple, la concentration en silicates, qui représentent un nutriment essentiel pour la croissance des diatomées, sont en quantité insuffisante (Peeken, 1997 ; Selph et al., 2001). Les blooms de diatomées débutent vers le mois d’Octobre dans la zone de convergence autour de 40°S (Tremblay et al., 2002) et couvrent la majeure partie de l’Océan Austral en Décembre et Janvier (Smetacek et al., 1990). Par ailleurs, la contribution des nanoeucaryotes à la concentration totale en chlorophylle a baisse significativement (moins de 40 %) dans l’Océan Austral lorsque les diatomées et
Phaeocystis dominent (Alvain et al., 2008). Ces groupes sont connus pour être largement dominants en hiver dans les eaux riches en nutriments de l’Océan Austral (Longhurst, 2007).
Figure 4.8. Cartes représentant des synthèses mensuelles de la distribution des 5 groupes de phytoplancton entre 1997 et 2010 générées par PHYSAT-SOM (à gauche) et par la version de 2008 de PHYSAT (à droite)
Figure 4.9. Cartes représentant des synthèses mensuelles de la distribution des 5 groupes de phytoplancton entre 1997 et 2010 générées par PHYSAT-SOM (à gauche) et par la version de 2008 de PHYSAT (à droite)
Figure 4.10. Cartes représentant des synthèses mensuelles de la distribution des 5 groupes de phytoplancton entre 1997 et 2010 générées par PHYSAT-SOM (à gauche) et par la version de 2008 de
Figure 4.11. Cartes représentant des synthèses mensuelles de la distribution des 5 groupes de phytoplancton entre 1997 et 2010 générées par PHYSAT-SOM (à gauche) et par la version de 2008 de