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En fait, les recherches directes sur la productivité de la mer sont encore très peu
nombreuses. Dans quelques régions, au cours de certaines croisières, la quantité de
matière produite a été calculée à partir de données plus ou moins certaines, à l’aide de
méthodes indirectes, comme par exemple la décroissance des sels nutritifs ou de CO2
pendant une période définie. Or, les chiffres initiaux sont des valeurs très suspectes, car
on ne tient pas compte de CO2 parti dans l’atmosphère ou produit par la respiration;
ni des sels régénérés par les bactéries.
La méthode de suspension des bouteilles est valable pour les eaux côtières peu profondes; mais non en croisière, ni dans les eaux profondes.
Tout récemment (1951) dans l’expédition océanographique danoise de la Galathée,
on a utilisé une méthode directe toute nouvelle, basée sur l’emploi de l’isotope radioactif (G14) du C.
Voici le principe de la méthode. On prépare une solution de bicarbonate de Na, de
titre connu, avec du G14. On en met 1 cm3 dans des vases stérilisés, qu’on remplira avec
l’échantillon d’eau de mer à étudier et on suspend la bouteille dans la mer à une profondeur déterminée pendant un temps fixé. Le plancton de la bouteille éclairé assimile
à la fois le C12 de CO2 dissous ou respiratoire et le G14 du bicarbonate. On filtre ensuite
sur collodion à pores maximum de 0 p. 5. Toutes les algues sont retenues. Le filtre est
traité par les vapeurs d’HCl pour enlever tout le carbone non organique, et placé dans
un compteur de Geiger-Müller qui donne la radio-activité fixée par les algues. Connaissant celle de la solution originelle de bicarbonate, le CO2 total contenu dans l’eau
de mer au départ, on peut calculer le taux de la photosynthèse.
Un emploi judicieux de cette méthode, combiné à la détermination de l’intensité
lumineuse aux différentes profondeurs, permet de mesurer la production de matière
organique par mètre carré. La vie du G14 étant très longue, au moins 10.000 ans, on
peut faire les déterminations au retour des croisières, sur les filtres séchés et conservés.
Les eaux de surface ont le maximum de Nitrates et Phosphates dissous en hiver. Au
printemps les Diatomées se développent abondamment sous l’action de la lumière
plutôt que de la température; elles vont consommer cette réserve de sels nutritifs,
qu’elles absorbent aussi bien le jour que la nuit. Les cellules végétales vieillies tombent
au-dessous de la surface de compensation, et vont s’ajouter aux déjections et excrétions
animales, aux détritus et cadavres. Une partie de P et N retourne au milieu sous forme
minérale. Les couches profondes et le fond s’enrichissent en P et N, tandis que la surface
s’appauvrit. Des mouvements verticaux ou tourbillonnaires de l’eau, dus au vent,
réalisent un brassage, ramenant N et P en surface, ce qui déclanchera un nouveau cycle
de végétation.
Comme les bactéries dégradent la matière organique morte en donnant des phosphates et nitrates, les échantillons d’eau prélevés pour leur dosage doivent être stérilisés, si on ne les analyse pas tout de suite. On emploie HgCl2 dans le cas des nitrates;
du fluorure de Na et du chloroforme dans le cas des phosphates.
Jouant encore un rôle sur le développement et l’état de la « prairie pélagique », nous
devons signaler l’état physiologique des Diatomées (reproduction agame ou sexuée
par exemple) ; leur sédimentation sur le fond dans des eaux tranquilles, etc.
De plus, on soupçonne l’influence de substances organiques mal déterminées, qui
seraient des oligo-éléments très efficaces (substances ectocrines); peut-être la cystine,
le glutathion, la thiamine ou la biotinc. Certaines seraient peut-être amenées par les
cours d’eau, car des extraits de sol terrestre se sont révélés comme accélérateurs puissants de la croissance et de la reproduction. Mais on pense aussi que la faune de fond
En fait, les recherches directes sur la productivité de la mer sont encore très peu
nombreuses. Dans quelques régions, au cours de certaines croisières, la quantité de
matière produite a été calculée à partir de données plus ou moins certaines, à l’aide de
méthodes indirectes, comme par exemple la décroissance des sels nutritifs ou de CO2
pendant une période définie. Or, les chiffres initiaux sont des valeurs très suspectes, car
on ne tient pas compte de CO2 parti dans l’atmosphère ou produit par la respiration;
ni des sels régénérés par les bactéries.
La méthode de suspension des bouteilles est valable pour les eaux côtières peu profondes; mais non en croisière, ni dans les eaux profondes.
Tout récemment (1951) dans l’expédition océanographique danoise de la Galathée,
on a utilisé une méthode directe toute nouvelle, basée sur l’emploi de l’isotope radioactif (G14) du C.
Voici le principe de la méthode. On prépare une solution de bicarbonate de Na, de
titre connu, avec du G14. On en met 1 cm3 dans des vases stérilisés, qu’on remplira avec
l’échantillon d’eau de mer à étudier et on suspend la bouteille dans la mer à une profondeur déterminée pendant un temps fixé. Le plancton de la bouteille éclairé assimile
à la fois le C12 de CO2 dissous ou respiratoire et le G14 du bicarbonate. On filtre ensuite
sur collodion à pores maximum de 0 p. 5. Toutes les algues sont retenues. Le filtre est
traité par les vapeurs d’HCl pour enlever tout le carbone non organique, et placé dans
un compteur de Geiger-Müller qui donne la radio-activité fixée par les algues. Connaissant celle de la solution originelle de bicarbonate, le CO2 total contenu dans l’eau
de mer au départ, on peut calculer le taux de la photosynthèse.
Un emploi judicieux de cette méthode, combiné à la détermination de l’intensité
lumineuse aux différentes profondeurs, permet de mesurer la production de matière
organique par mètre carré. La vie du G14 étant très longue, au moins 10.000 ans, on
peut faire les déterminations au retour des croisières, sur les filtres séchés et conservés.
Les eaux de surface ont le maximum de Nitrates et Phosphates dissous en hiver. Au
printemps les Diatomées se développent abondamment sous l’action de la lumière
plutôt que de la température; elles vont consommer cette réserve de sels nutritifs,
qu’elles absorbent aussi bien le jour que la nuit. Les cellules végétales vieillies tombent
au-dessous de la surface de compensation, et vont s’ajouter aux déjections et excrétions
animales, aux détritus et cadavres. Une partie de P et N retourne au milieu sous forme
minérale. Les couches profondes et le fond s’enrichissent en P et N, tandis que la surface
s’appauvrit. Des mouvements verticaux ou tourbillonnaires de l’eau, dus au vent,
réalisent un brassage, ramenant N et P en surface, ce qui déclanchera un nouveau cycle
de végétation.
Comme les bactéries dégradent la matière organique morte en donnant des phosphates et nitrates, les échantillons d’eau prélevés pour leur dosage doivent être stérilisés, si on ne les analyse pas tout de suite. On emploie HgCl2 dans le cas des nitrates;
du fluorure de Na et du chloroforme dans le cas des phosphates.
Jouant encore un rôle sur le développement et l’état de la « prairie pélagique », nous
devons signaler l’état physiologique des Diatomées (reproduction agame ou sexuée
par exemple) ; leur sédimentation sur le fond dans des eaux tranquilles, etc.
De plus, on soupçonne l’influence de substances organiques mal déterminées, qui
seraient des oligo-éléments très efficaces (substances ectocrines); peut-être la cystine,
le glutathion, la thiamine ou la biotinc. Certaines seraient peut-être amenées par les
cours d’eau, car des extraits de sol terrestre se sont révélés comme accélérateurs puissants de la croissance et de la reproduction. Mais on pense aussi que la faune de fond