Campagne BioSWOT-Med : Interview de Véronique Cornet

Comment étudier la diversité du phytoplancton ?

Véronique Cornet est une spécialiste du microphytoplancton et de son rôle dans la pompe à carbone biologique. Elle explique ici ce qu’est le phytoplancton, comment le collecter en mer et comment analyser sa diversité.

Véronique Cornet et le phytonet

LES INSTRUMENTS DES OCÉANOGRAPHES – Véronique Cornet est ingénieur de recherche au CNRS et travaille à l’Institut océanographique de la Méditerranée (IOM). Au cours de sa carrière, elle a participé à 10 campagnes océanographiques dans l’océan Austral (îles Kerguelen – île Macquarie), le Pacifique (Nouvelle-Calédonie – Polynésie, îles Salomon) et la mer Méditerranée, ainsi qu’à un camp de glace dans l’Arctique. Spécialiste du microphytoplancton et de son rôle dans la pompe à carbone biologique, elle décrit dans cette interview ce qu’est le phytoplancton, comment le collecter en mer à l’aide du phytonet et des bouteilles Niskin et comment analyser sa diversité à l’aide du PlanktoScope, du microscope optique et du microscope électronique à balayage (MEB).

Tout d’abord, qu’est-ce que le phytoplancton ?

Le nom vient des mots grecs φυτόν, qui signifie « plante », et πλαγκτός, qui signifie « errant » ou « à la dérive ». Le phytoplancton est la composante autotrophe de la communauté planctonique et constitue un élément clé des écosystèmes océaniques et d’eau douce. Il est responsable de plus de la moitié de la production primaire mondiale des océans et de l’exportation du carbone anthropique vers les profondeurs de l’océan. Il est essentiel de connaître et de comprendre le fonctionnement du phytoplancton dans le contexte du changement climatique actuel.

Qu’allez-vous étudier sur le phytoplancton pendant la campagne ?

Pendant la campagne BioSWOT-Med, nous chercherons à obtenir des informations sur la part des diatomées dans l’efflorescence printanière et sur la contribution possible des diatomées de taille nanoplanctonique. Au cours de la campagne, nous aurons l’occasion de réaliser en parallèle un certain nombre d’échantillons de cytométrie et de biologie moléculaire pour les analyser en microscopie. Cela nous permettra de comparer les données obtenues par ces différentes approches.

Comment les échantillons de phytoplancton sont-ils collectés et comment sont-ils conservés avant d’être analysés ?

Au cours de la campagne BioSWOT-Med, nous utiliserons deux techniques d’échantillonnage : La première consiste à utiliser un filet à plancton ou phytonet, avec un maillage de 20 microns : une ligne verticale est tracée entre 200 mètres du fond et la surface ; un sous-échantillon de ce filet est observé immédiatement et 2 sous-échantillons sont fixés ; 1 dans du lugol acide et 1 dans du formol neutre et conservés dans un endroit frais et sombre. Les profondeurs étudiées seront 200 m – le « DCM » (profondeur variable) – et la surface. Ces échantillons seront fixés avec du lugol acide et du formol neutre.

Comment analyser les échantillons et comment étudier la diversité du phytoplancton ?

Un sous-échantillon du phytonet sera observé en direct au microscope afin d’évaluer la structure de la communauté et d’acquérir des images de bonne qualité pour alimenter nos bases de données d’images. Cet échantillon sera également analysé à l’aide d’un PlanktoScope, un appareil de table qui permet d’acquérir des images semi-continues du plancton présent dans notre échantillon. Comparé au microscope, cet appareil nous permet d’acquérir rapidement un grand nombre d’images représentatives de la diversité de notre échantillon ; nous utiliserons ensuite un logiciel de reconnaissance automatique d’images pour les trier et les classer par grands groupes taxonomiques.

Un autre sous-échantillon non fixé sera filtré pour être observé au microscope électronique à balayage (MEB) en laboratoire. Cette technique permet de grossir l’image jusqu’à 175 000 fois (un microscope « classique » grossit jusqu’à 1000 fois), ce qui nous permet une identification taxonomique très fine, en particulier pour les nano diatomées qui sont difficiles à reconnaître avec la microscopie optique.

Les échantillons fixés seront étudiés en laboratoire à l’aide d’un microscope optique : identification, comptage et mesure du biovolume des cellules phytoplanctoniques. La mesure du biovolume permet d’évaluer la biomasse carbonée des cellules. En combinant comptage, identification et mesure, on accède à la structure de la communauté non seulement en termes d’abondance mais aussi à la contribution des espèces ou des groupes fonctionnels en termes de biomasse.