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La photosynthèse :
Le phytoplancton sous l’effet de la lumière et en présence de sels nutritifs et de CO 2 se
développe, produit de la matière organique par photosynthèse et libère de l’oxygène.
D'après Redfield et al (1963), l’utilisation des sels nutritifs lors de la photosynthèse de la
biomasse phytoplanctonique produit 138 moles d’O 2 par mole de P, la décomposition du
plancton en consomme la même quantité selon le bilan réactionnel ci-dessous :
106 CO 2 +16HNO 3 +H 3 PO 4 +122H 2 O
(CH 2 O) 106 (NH 3 ) 16 H 3 PO 4 +138O 2
(16)
La respiration :
La matière organique ainsi formée en surface est ensuite en grande partie oxydée et
biodégradée par le processus de respiration (par dégradation bactérienne le plus souvent), soit
dès la surface, soit au cours de sa sédimentation dans les eaux profondes: les eaux sousjacentes sont enrichies en CO 2 , les sels nutritifs y sont minéralisés et l'oxygène est utilisé lors
de ces processus (Figure 5).
1.5. Dissolution / précipitation des carbonates de calcium
Certaines espèces de plancton : les coccolithophoridés et les foraminifères utilisent les
carbonates de calcium de l’eau de mer pour constituer leurs parties dures. Cette formation de
carbonates de calcium particulaire entraîne une diminution de l'alcalinité et de TCO 2 . La
formation d'une mole de CaCO3 s'accompagne donc de la diminution d'une mole de TCO 2 et de
deux moles d'alcalinité, ce qui a pour effet d'augmenter pCO2 selon la réaction suivante :
Ca
2+ +2 HCO 3
-
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O
(17)
A la mort des organismes, les débris calcaires provenant des eaux superficielles
sursaturées se re-dissolvent, en restituant des ions CO 3
2- et Ca
2+ au milieu marin, sous une
profondeur critique localisée bien en dessous de la zone euphotique (environ 1000 m).
1.6. Rapports élémentaires dit de Redfield :
L’assimilation des composants nutritifs et leur régénération à partir du matériel
biogénique se fait dans des proportions bien déterminées qu’on a appelé rapport bio- chimique
de Redfield. Après plusieurs travaux, REDFIELD et al, (1963) ont donné les rapports suivants par
l’analyse de la composition chimique de la matière organique planctonique:
P/N/C/-O2 = 1/16/106/138
(18)
Cependant les travaux menés par Anderson, (1995) sur la composition biochimique du
plancton suggèrent que le rapport d’oxydation de la matière organique (–O 2 /P=138) est sous
estimé si l’on prend en considération les résultats récent des analyses de la composition
métabolique du phytoplancton marin. Cet auteur propose un rapport –O 2 /P égale à 150. Nous
avons opté pour l’utilisation de ce dernier rapport dans notre étude.
Les rapports de Redfield sont d’un grand intérêt dans les études océanographiques, ils
permettent d’estimer l’utilisation des sels nutritifs les uns par rapport aux autres (ANDERSON and
Photosynthèse
Décomposition
La photosynthèse :
Le phytoplancton sous l’effet de la lumière et en présence de sels nutritifs et de CO 2 se
développe, produit de la matière organique par photosynthèse et libère de l’oxygène.
D'après Redfield et al (1963), l’utilisation des sels nutritifs lors de la photosynthèse de la
biomasse phytoplanctonique produit 138 moles d’O 2 par mole de P, la décomposition du
plancton en consomme la même quantité selon le bilan réactionnel ci-dessous :
106 CO 2 +16HNO 3 +H 3 PO 4 +122H 2 O
(CH 2 O) 106 (NH 3 ) 16 H 3 PO 4 +138O 2
(16)
La respiration :
La matière organique ainsi formée en surface est ensuite en grande partie oxydée et
biodégradée par le processus de respiration (par dégradation bactérienne le plus souvent), soit
dès la surface, soit au cours de sa sédimentation dans les eaux profondes: les eaux sousjacentes sont enrichies en CO 2 , les sels nutritifs y sont minéralisés et l'oxygène est utilisé lors
de ces processus (Figure 5).
1.5. Dissolution / précipitation des carbonates de calcium
Certaines espèces de plancton : les coccolithophoridés et les foraminifères utilisent les
carbonates de calcium de l’eau de mer pour constituer leurs parties dures. Cette formation de
carbonates de calcium particulaire entraîne une diminution de l'alcalinité et de TCO 2 . La
formation d'une mole de CaCO3 s'accompagne donc de la diminution d'une mole de TCO 2 et de
deux moles d'alcalinité, ce qui a pour effet d'augmenter pCO2 selon la réaction suivante :
Ca
2+ +2 HCO 3
-
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O
(17)
A la mort des organismes, les débris calcaires provenant des eaux superficielles
sursaturées se re-dissolvent, en restituant des ions CO 3
2- et Ca
2+ au milieu marin, sous une
profondeur critique localisée bien en dessous de la zone euphotique (environ 1000 m).
1.6. Rapports élémentaires dit de Redfield :
L’assimilation des composants nutritifs et leur régénération à partir du matériel
biogénique se fait dans des proportions bien déterminées qu’on a appelé rapport bio- chimique
de Redfield. Après plusieurs travaux, REDFIELD et al, (1963) ont donné les rapports suivants par
l’analyse de la composition chimique de la matière organique planctonique:
P/N/C/-O2 = 1/16/106/138
(18)
Cependant les travaux menés par Anderson, (1995) sur la composition biochimique du
plancton suggèrent que le rapport d’oxydation de la matière organique (–O 2 /P=138) est sous
estimé si l’on prend en considération les résultats récent des analyses de la composition
métabolique du phytoplancton marin. Cet auteur propose un rapport –O 2 /P égale à 150. Nous
avons opté pour l’utilisation de ce dernier rapport dans notre étude.
Les rapports de Redfield sont d’un grand intérêt dans les études océanographiques, ils
permettent d’estimer l’utilisation des sels nutritifs les uns par rapport aux autres (ANDERSON and
Photosynthèse
Décomposition