MATIERE ORGANIQUE ET PRODUCTION PHYTOPLANCTONIQUE DU LAGON. L. Charpy*

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MATIERE ORGANIQUE ET PRODUCTION PHYTOPLANCTONIQUE DU LAGON

L. Charpy

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l NTROOOCT ION

Les lagons d'atolls de Polynésie Française semblent à première vue des _oas~s de production au milieu du désert de l'Océan Pacifique central en effet, les espèces animales et végétales y sont nombreuses et parais- sent abondantes. Cependant la majorité des lagons n'est pas exploitée de façon intensive et un développement futur de leur exploitation pourrait mettre en péril les écosystèmes lagonaires, d'o~ la nécessité de mieux

connaître leur fonctionnement.

A la base de tout écosystème aquatique se trouve la production primaire qui utilise l'azote, le phosphore et le carbone dissous pour pro- duire de la matière organique. Elle est généralement limitée par l'éner- gie lumineuse disponible et l'abondance d'azote et phosphore. Dans les zones côtières la production primaire peut être de différents types : phy- top1anctonique, mic.rophytobenthique, macrophytobenthique, epiphytique et symbiotique.

Ne disposant pas du nombre de chercheurs nécessaire à l'étude de ces diverses productions, nous avons décidé une approche globale : étudier la matière organique tant en suspension que dissoute dans les eaux, la sé- paration se faisant au moyen de filtres en fibre de verre retenant des par- ticules dont le diamètre est supérieur à 1 ~m. Cette matière organique re- flète par sa qualité et sa quantité les différentes productions qui sont à son origine.

Un intérêt particulier a été porté à la production phytop1anctoni- que qui était la seule abordable facilement compte tenu des moyens dispo- nibles et qui présente par ailleurs une importance alimentaire réelle pour le développement de larves du zooplancton.

t-1ATËR 1ELS ET fv1ÉTHODES

6 missions ont été effectuées dans le lagon de Tikehau et 3 autour de l'atoll à bord des navires océanographiques TAINUI et CORIOLIS. Les dif- férents paramètres étudiés et la méthodologie utilisée sont consignés dans le tableau 1.

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CHARPY (L.), 1985 - Matière organique et production phytoplanctonique du lagon - in : "Contribution i 6'étude de Tikehau (archipel des Tuamotu, Polynésie Française". ORST0l1 Tahiti, Notes et Doc.

Océanogr., 24 : 51, 63.

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Tableau 1 Param~tres ~tudiés dans le lagon de Tikehau et méthodologie utilisée.

YENl'9:Het HI:NZEL. 1963 MENZEL et CORWIN. 1965

Lumi..ncrnètre U<B Te::hnia:n p..tis spectro Fluorirnètre'IURŒR

AnalyseurQiN 'rEr.EX et MI\RSHAIL. 1975 1

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STRICKlJ\ND et PJ\RSŒS. 1972

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La température et la salinité sont mesurées deux fois par semaine et 200 ml d'eau sont filtrés pour le dosage ultérieur de la chlorophylle à 5 stations du lagon, en surface et à dix m~tres de profondeur.

Un courantographe AANDERAA a été mouillé en juin 1983 dans la passe de l'atoll et nous donne des mesures toutes les vingt minutes de la direc- tion et de la force du courant ainsi que de la température et de la sali- nité.

RËSULTATS ET DISCUSSIONS

Les résultats des missions effectuées sur l'atoll de Tikehau appa- raissent dans les archives d'océanographie de l'ORSTOM TAHITI n° 83-,06, 83-08, 84-07, 84-08, 84-09, 84-15 et 84-16. Les stations prospectées appa- raissent dans la figure 1.

La température et la salinité des eaux du lagon sont généralement peu différentes de celles de l'extérieur, traduisant un renouvellement rapide des eaux. Le pourcentage de transmission de la lumi~re sur un trajet opti- que de 1 m est en moyenne de 70 % contre 100 %à l'extérieur (Fig. 2). Il est bien évidemment lié à l'agitation des eaux. Cette faible turbidité en-

traîne un bon éclairement de l'ensemble de la masse d'eau lagonaire (Fig.

3) ; en effet les organismes autotrophes disposent à 20 mètres de profondeur de 10 à 20 %de l'énergie lumineuse présente en surface, et dans les zones les plus profondes du lagon de plus de 5 %. On peut donc considérer que la lumière n'est pas limitante (par défaut) dans les eaux du lagon.

Les teneurs en azote minéral et organique dissous présentent de très fortes variations difficilement explicables (Fig. 4 et 5). Les teneurs en phosphore organique et minéral dissous présentent des distributions forte- ment corrélées (exemple: entre le 6/2/84 et le 9/2/84 R = - 0,71***). Le pourcentage de phosphore organique dissous par rapport au phosphore dissous est nettement plus élevé à l'intérieur du. lagon.

Le tableau 2 rend compte des moyennes des valeurs prises par les dif- férents constituants de la MOP. ^On constate que les teneurs en COP, NOP et

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- 5J -

POP sont très élevées avec fréquemment une augmentation au voisinage du fond (Fig. 6).

Tableau 2 Intervalle de confiance (coefficient de sécurité de 95 %) des moyennes des éléments et molécules du ses ton des eaux du lagon de Tikehau.

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Les teneurs en chlorophylle-a sont faibles (Fig. 7) et on peut estimer en utilisant le rapport carbone phytoplanctonique/chlorophylle de 50 données par littérature, que le phytoplancton ne représente que 1 à 5 %du carbone organique particulaire. Cependant les valeurs de carbone particu- la ire et de chlorophylle a sont généralement corrélées (Tableau 3), les pentes des droites de régressions de CaP/chlorophylle très élevées confir- mant la faible participation du phytoplancton dans la matière organique particulaire.

Tableau 3 Coefficient de corr~lation CR) et pente (a) des droits de régression entre les distributions des divers constituants de la MOP du lagon de Tikehau.

(* significatif, xx hautement significatif, xxx très hautement significatif) .

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Juillet 83 Septent>re 83 Décen'bre 83 Février 84 Régressioo

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(4)

- 54 -

Les teneurs des eaux du lagon en ATP sont nettement plus ~lev~es qu'à

l'ext~rieur (Fig. 8). Leur distribution est corr~l~e avec celle de la chlorophylle mais la pente de la droite de r~gression de chlorophylle/ATP est faible par rapport aux valeurs donn~es dans la littérature. On peut ainsi estimer que seulement 12 % de l'ATP du lagon serait d'origine phytoplanctonique.

La droite de r~gression de COP/ATP entre le 6/2/84 et le 9/2/84 pr~

sente une pente dont la valeur se rapproche du rapport COP/ATP de la ma-

ti~re organique vivante, mais l'ordonn~e à l'origine (0.15 mg COP/l) qui

refl~te le carbone non vivant repr~sente 75 % du carbone organique particulaire moyen.

La production phytoplanctonique lagonaire a ~t~ estim~e à partir de mesure du taux d'incorporation de carbone quatorze in situ (Tableau 4).

Tableau 4 Mesure du taux d'incorporation du carbone à partir d'incubations in situ d'eaux du lagon de Tikehau en pr~sence d'H¹⁴C03 (les valeurs

indiqu~es repr~sentent l'incorporation de carbone dans les bouteillE claires - incorporation de carbone à l'obscurit~).

1 _Oô\te _Stat.ial ¹ ProfCfldeur Production ¹

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J

24,3

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5 2,3 12,6

10 2,4 16,6

15 2,1 15,2

20 1,9 13,0

12/12/63 6 (61l20) 0 11,5 70,1

5 1,8 13,0

10 2,9 9,8

15 3,5 16,7

6 (9H45) 0 21,1 206,9

5 2,9 41,4

10 1,8 15,0

15 1,6

1 11,4

6 (14 Hl 0 15,6 91,3

5 1,9 12,7

10 2,6 17,1

15 4,4 17,0

14/12/63 43 0 14,0 137,2

10 1,2 15,4

20 1,4 12,6

25 1,7

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30 1,5 9,3

9/02/84 6 0 27,7 145;0

10 7,0 36,6

15 5,6 29,4

(5)

- 55 -

Les résultats montrent que cette production est beaucoup plus importante que ne le laissaient présager les valeurs de chlorophylle-a. Les valeurs obtenues en surface sont particulièrement élevées, entraînant un P/B anor- malement haut. La petite taille des cellules chlorophylliennes rencontrées dans le lagon (Tableau 5) peut expliquer en partie ce métabolisme élevé, mais il est surprenant de ne pas observer de photoinhibition en surface compte tenu du fort ensoleillement du lagon ; ce dernier point indiquerait l'intervention d'autres mécanismes que la photosynthèse dans l'assimila- tion du carbone minéral marqué.

Tableau 5 Concentration en chlorophylle-a et phéophytine-a dues aux différentes classes de taille des phytoplanctontes des eaux du lagon de Tikehau

le 23/07/83. '

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Chlorophylle-a Pheophytine-a

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CONCLUSION

Le lagon de Tikehau présente une matière organique particulaire abon- dante. On peut schématiser ainsi sa composition:

'/~!r----détritus (75 %)

...'---l'"I'rltière organique vivante non chlorophyllienne (22 %)

l"Œltière organique vivante chlorophyllierme (3 %)

Le phytoplancton bien que peu abondant a une productivité très éle- vée probablement due à la petite taille des individus qui le composent.

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Transmission des eaux de Tikehau du 28/3/83 au 31/3/83

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MATIERE ORGANIQUE ET PRODUCTION PHYTOPLANCTONIQUE DU LAGON. L. Charpy*