Carolin NEVEN - Different perspectives on zooplankton functioning in the Southern North Sea and the English Channel in relation to lower and higher trophic levels

Madame Carolin NEVEN a soutenu sa thèse le 13 Décembre 2024 à Boulogne s/mer (ULCO).

Ecole doctorale : ED 585 - Sciences Technologie et Santé (STS)

Spécialité : Biologie des organismes, biotechnologie animale, végétale et microbienne

Sujet : Different perspectives on zooplankton functioning in the Southern North Sea and the English Channel in relation to lower and higher trophic levels

Composition du jury :

  • Mme Lidia Yebra, Professeure, Instituto Espagnol de Oceanografia, Rapporteur
  • M. Christophe Lebigre, Cadre Scientifique, HDR, Ifremer, Rapporteur
  • M. Lars Stemmann, Professeur, Sorbonne Université, Examinateur
  • M. Rachid Amara, Professeur, Université du Littoral Côte d’Opale, Examinateur
  • M. Paul Marchal, Professeur, Ifremer Directeur de thèse
  • Mme Carolina Giraldo, Cadre Scientifique, Ifremer, Co-encadrante

Résumé : La compréhension du fonctionnement des écosystèmes est importante pour prédire, gérer et protéger les écosystèmes dans lesquels nous vivons et dont nous dépendons. Cette thèse y apporte une contribution en scrutant le compartiment zooplanctonique, qui joue un rôle crucial - quoique encore largement méconnu - dans le fonctionnement des écosystèmes marins, et plus particulièrement les cycles biogéochimiques et le transfert trophique. La présente thèse propose trois perspectives différentes sur le fonctionnement du zooplancton, centrées sur la composition taxonomique (chapitre 1), la structuration en taille (chapitre 2) et la composition biochimique (chapitre 3), en utilisant une approche intégrée qui prend en compte les niveaux trophiques inférieurs et supérieurs dans le contexte du Multitrophic Biodiversity Ecosystem Functioning. Le chapitre 1 a révélé l'existence de cinq assemblages de zooplancton dans le sud de la mer du Nord et l'est de la Manche (EEC) pendant l'hiver, qui variaient en termes de productivité, d'abondance des taxons et de composition. La composition et la distribution des assemblages étaient déterminées par des variables abiotiques (nutriments dissous, salinité, profondeur, température, matière organique en suspension, chlorophylle a) et biotiques (composition du phyto- et du microplancton), des masses d'eau et des frayères de poissons. Le chapitre 2 a révélé une faible structuration de la taille du plancton entre 20 et 500 μm en ce qui concerne leur signature isotopique. Cela indique que l'omnivorie est la stratégie alimentaire dominante de cette classe de taille de plancton en hiver. Les larves de hareng (Clupea harengus) et de plie (Pleuronectes platessa) présentaient des signatures isotopiques spécifiques et différentes préférences de taille de proie. Des différences spatiales ont ainsi été observées dans la composition de la taille des proies des larves de plie échantillonnées dans les stations influencées par les rivières et dans les stations situées au centre de la Manche orientale. Le profil en acides gras (AG) du zooplancton et de la sardine différait entre la partie ouest et est de la Manche, ainsi que des différences dans la composition taxonomique du phytoplancton et du zooplancton, indiquant un contrôle ascendant du transfert trophique de ces nutriments essentiels. Tous les chapitres ont révélé une structuration spatiale dans le fonctionnement de l'écosystème, car la variabilité spatiale des caractéristiques du zooplancton semblait être liée aux niveaux trophiques inférieurs et supérieurs. L'étude combinée de la taxonomie et des traits du zooplancton (taille et composition en AG) en relation avec les niveaux trophiques inférieurs et supérieurs a révélé des caractéristiques supplémentaires du zooplancton liées à la stratégie trophique, à la reproduction et à la survie reliant le zooplancton à l'écosystème. Ainsi, l'étude du zooplancton dans un contexte multitrophique prenant en compte différents aspects de sa diversité a contribué à une compréhension plus mécaniste du zooplancton en tant que partie et en relation avec d'autres composants de l'écosystème et a facilité l'élaboration d'hypothèses pour expliquer les schémas et les relations observés. Par conséquent, l'approche utilisée dans cette thèse semble prometteuse pour acquérir les informations nécessaires pour améliorer la représentation du zooplancton dans les modèles écosystémiques et la gestion écosystémique.