Un nouveau regard sur le plancton et la biogéochimie de l'océan

Selon les modèles traditionnels, le plancton marin appartient à un des deux groupes suivants: le phytoplancton, qui correspond à de minuscules plantes, ou le zooplancton, qui se nourrit de ce dernier. Cependant, cette approche est remise en cause par l'existence d'organismes mixotrophiques, qui peuvent utiliser différentes sources d'énergie et de carbone. Par exemple, la majorité du plancton photosynthétique se nourrit également de bactéries.

Le projet BIOMES («Biogeochemical impacts of mixotrophy and ecological stoichiometry») a étudié les mécanismes écologiques qui ont une influence sur la mixotrophie. Des observations et des modèles de réseau alimentaire ont été utilisés pour étudier comment les interactions entre les niveaux trophiques dans la chaîne alimentaire ont un impact sur l'écologie à grande échelle et les cycles biogéochimiques. Le niveau trophique d'un organisme peut être décrit comme la position qu'il occupe dans la chaîne alimentaire.

Un modèle informatique a été créé pour donner une représentation précise de la mixotrophie à partir d'un spectre continu allant du phytoplancton au zooplancton. Il a été développé en utilisant un modèle de colonne d'eau unidimensionnel avant d'être étendu en un modèle océanique global. Le modèle aidera à clarifier les mécanismes qui permettent aux mixotrophes de se positionner dans différents environnements et l'impact qu'a leur succès sur le cycle des éléments.

De plus, les modifications des ratios élémentaires du plancton ont été étudiées sur de larges zones, et un modèle a été développé pour comprendre la concurrence entre les fixeurs d'azote marins et les autres phytoplanctons. Cette variabilité élémentaire est un composant important du cycle global du carbone. Par conséquent, le modèle aidera à expliquer les liens entre la physiologie, l'écologie et la biogéochimie.

Les résultats ont montré que les mixotrophes peuvent bénéficier d'ensembles de ressources qui étaient auparavant considérés comme non disponibles pour le phytoplancton ou le zooplancton. Ce mécanisme pourrait avoir des conséquences importantes, parce que les résultats du modèle suggèrent que la mixotrophie permet un transfert beaucoup plus efficace de la biomasse vers les niveaux supérieurs de la chaîne alimentaire.

Le travail conduit dans le cadre du projet BIOMES a permis aux chercheurs d'avancer dans la compréhension de la manière dont le plancton marin a un impact sur les cycles biogéochimiques dans l'océan. Cela permettra également d'améliorer la compréhension du cycle global du carbone.