FONCTIONNEMENT ET LIMITATIONS DE L’ACTIVITÉ BIOLOGIQUE
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A Exercice 5. Effet du fer sur les diatomées (Hutchins et Bruland, 1998).
On injecte une faible quantité de fer dans de l’eau de surface de l’upwelling de Californie, alors
qu’un échantillon de contrôle reste sans ajout de fer. On laisse incuber ces échantillons durant
4 heures et on note les résultats suivants (Tableau 7.4 ) :
Tableau 7.4. Production biologique et nutriments.
Échantillon enrichi
Contrôle
Début
Fin
Début
Fin
Chlorophylle (pg.kg1)
0,5
9,2
0,5
2,4
Nitrate (pmol.kg'1)
8,1
0,13
8,1
6,5
Silice (pmol.kg-1)
8,2
0
8,2
3,4
1) Commentez les résultats.
2) On constate que l’essentiel de la biomasse est constituée de diatomées. Estimez le rapport
d’assimilation des nutritifs Si:N pour des diatomées stressées et non stressées par le manque
de fer.
3) Que pouvez-vous en déduire sur le rôle du fer dans l’établissement d’une limitation des
diatomées par Si ou N ?
4) Quelle conséquence la présence ou l’absence de fer peut-elle avoir sur le rapport f et sur la
production exportée ?
A Exercice 6. Evolution de l’upwelling de Mauritanie (Stramma et al., 2010).
Les modèles d’évolution du climat prédisent un renforcement du gradient thermique air-mer
le long de la côte de la Mauritanie.
1) Quelle conséquence cela devrait-il avoir sur l’évolution du vent ? Les données collectées sur
les quarante dernières années semblent confirmer ces prédictions.
2) Quelle est la conséquence de cette évolution sur le courant de surface et les mouvements
verticaux des masses d’eau ?
3) Quelle est la conséquence de cette évolution sur la production biologique ?
4) Entre 1960 et 2005, la concentration en oxygène dissous dans les eaux de la thermocline à
la verticale de cette zone est passée de 80 pmol.kg’1 à 60 pmol.kg1. Existe-t-il un lien entre
le renforcement du vent en surface et cette baisse de la concentration en O2 en profondeur '
À Exercice 7. Variations de l’écosystème en mer de Bering (Schell, 2000).
La mer de Bering a longtemps été un écosystème extrêmement riche, mais depuis deux
décennies, on observe un déclin sensible des populations d’oiseaux et de mammifères marins.
Est-ce lié à l’augmentation de la pression de la pêche sur les proies de ces animaux ou bien à
un phénomène climatique rendant l’écosystème moins productif ? Des chercheurs proposent
d’utiliser le ô13C des os de baleines à bosses pour reconstituer la productivité biologique passée.
En effet, certains os de baleines montrent des couches de croissance annuelles dont le 6 C
dépend du Ô13C de leur nourriture. Chez les organismes hétérotrophes, le ô”C du consommateur est identique à celui de la proie si bien que le ôHC des baleines reflète celui des proies
qu’elles mangent qui reflète lui-même celui des algues.
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A Exercice 5. Effet du fer sur les diatomées (Hutchins et Bruland, 1998).
On injecte une faible quantité de fer dans de l’eau de surface de l’upwelling de Californie, alors
qu’un échantillon de contrôle reste sans ajout de fer. On laisse incuber ces échantillons durant
4 heures et on note les résultats suivants (Tableau 7.4 ) :
Tableau 7.4. Production biologique et nutriments.
Échantillon enrichi
Contrôle
Début
Fin
Début
Fin
Chlorophylle (pg.kg1)
0,5
9,2
0,5
2,4
Nitrate (pmol.kg'1)
8,1
0,13
8,1
6,5
Silice (pmol.kg-1)
8,2
0
8,2
3,4
1) Commentez les résultats.
2) On constate que l’essentiel de la biomasse est constituée de diatomées. Estimez le rapport
d’assimilation des nutritifs Si:N pour des diatomées stressées et non stressées par le manque
de fer.
3) Que pouvez-vous en déduire sur le rôle du fer dans l’établissement d’une limitation des
diatomées par Si ou N ?
4) Quelle conséquence la présence ou l’absence de fer peut-elle avoir sur le rapport f et sur la
production exportée ?
A Exercice 6. Evolution de l’upwelling de Mauritanie (Stramma et al., 2010).
Les modèles d’évolution du climat prédisent un renforcement du gradient thermique air-mer
le long de la côte de la Mauritanie.
1) Quelle conséquence cela devrait-il avoir sur l’évolution du vent ? Les données collectées sur
les quarante dernières années semblent confirmer ces prédictions.
2) Quelle est la conséquence de cette évolution sur le courant de surface et les mouvements
verticaux des masses d’eau ?
3) Quelle est la conséquence de cette évolution sur la production biologique ?
4) Entre 1960 et 2005, la concentration en oxygène dissous dans les eaux de la thermocline à
la verticale de cette zone est passée de 80 pmol.kg’1 à 60 pmol.kg1. Existe-t-il un lien entre
le renforcement du vent en surface et cette baisse de la concentration en O2 en profondeur '
À Exercice 7. Variations de l’écosystème en mer de Bering (Schell, 2000).
La mer de Bering a longtemps été un écosystème extrêmement riche, mais depuis deux
décennies, on observe un déclin sensible des populations d’oiseaux et de mammifères marins.
Est-ce lié à l’augmentation de la pression de la pêche sur les proies de ces animaux ou bien à
un phénomène climatique rendant l’écosystème moins productif ? Des chercheurs proposent
d’utiliser le ô13C des os de baleines à bosses pour reconstituer la productivité biologique passée.
En effet, certains os de baleines montrent des couches de croissance annuelles dont le 6 C
dépend du Ô13C de leur nourriture. Chez les organismes hétérotrophes, le ô”C du consommateur est identique à celui de la proie si bien que le ôHC des baleines reflète celui des proies
qu’elles mangent qui reflète lui-même celui des algues.