Subhadeep Chowdhury a soutenu sa thèse le lundi 24 juin 2024 à l’amphithéâtre OCEANOMED sur le sujet suivant : Fixation d’azote à l’Océan Indien: comparaison interbassins et intersaisons.
Hanna FARNELID Rapporteuse, Professeure associée, Université de Linnaeus
Ingrid OBERNOSTERER Rapporteuse, Directrice de recherche, LOMIC
Damien CARDINAL Président, Professeur, Sorbonne Université
Chris BOWLER Examinateur, Directeur de recherche, IBENS
Mar BENAVIDES Directrice de thèse, Chargée de recherche, MIO
Sophie BONNET Co-directrice de thèse, Directrice de recherche, MIO
Résumé
La fixation biologique de l’azote (N2) par les diazotrophes favorise la productivité primaire et l’exportation du carbone dans environ 50 % de l’océan. Alors que ce processus a été largement étudié dans les basses latitudes des océans Atlantique et Pacifique, l’océan Indien (OI) a reçu moins d’attention. Alors qu’il correspond à 22% de la surface des océans, il ne représente qu’environ 4% de la base de données globale des diazotrophes. La compréhension de la fixation de N2 dans l’OI est cruciale pour améliorer les prévisions de la productivité primaire, en particulier en raison de l’incertitude des représentations de ce processus par les modèles du système terrestre dans le contexte du changement climatique. Cette thèse porte sur l’étude de l’importance et des contrôles de la fixation de N2 et de la biogéographie des diazotrophes dans l’OI. Afin de fournir une vue d’ensemble de la compréhension actuelle de la diazotrophie dans l’OI, nous avons premièrement compilé trois décennies de données sur la fixation de N2 et l’ADN des diazotrophes de cet océan. Cette analyse a révélé des taux annuels de fixation de N2 compris entre 7 et 13 Tg N y-1, avec une variabilité notable dans certains sous-bassins tels que la mer d’Arabie, le golfe du Bengale et l’OI oriental. Cette variabilité souligne la nécessité d’un échantillonnage spatio-temporel plus complet dans les études futures afin de mieux comprendre la variabilité des diazotrophes et leur endémicité potentielle. Nous avons ensuite mené des études plus détaillées dans les régions du sud et du nord de l’OI, qui présentent des schémas contrastés de circulation océanique et de biogéochimie. Le sud de l’OI comprend le gyre subtropical et une partie de l’océan Austral, tous deux séparés par des structures frontales marquées. Au nord des fronts, les eaux du gyre sont oligotrophes, tandis qu’au sud, une haute teneur en nutriments et une faible teneur en chlorophylle prévalent. Après caractérisation de la fixation de N2 et de la composition de la communauté de diazotrophes le long des gradients de nutriments et de métaux traces trouvés à travers les fronts, nos résultats révèlent un contraste marqué entre les taux de fixation de N2 et les groupes de diazotrophes. Les diazotrophes cyanobactériens (DC) dominent au nord des fronts alors que les diazotrophes non-cyanobactériens (DNC) y prédominent au sud. Le nord de l’OI est divisé en deux sous-bassins: la mer d’Arabie et le golfe du Bengale, tous deux fortement soumis à la variabilité saisonnière des moussons. Nous avons cherché à étudier l’impact des moussons dans ces régions sur la diazotrophie, en combinant les données de fixation de N2 et d’ADN avec des produits satellitaires tels que les vents, les courants et les dépôts de poussière. Nous avons identifié deux facteurs cruciaux influençant la dynamique des DC: la température de surface de l’océan et le dépôt de poussière. Le stress éolien et les précipitations jouent eux un rôle significatif pour les DNC. La plupart des études menées dans le nord de l’OI ont eu lieu pendant les périodes de mousson d’été ou d’hiver, mais nous avons constaté que pendant la période d’entre-mousson la fixation de N2 et la prédominance des DC atteignent leurs niveaux les plus hauts. Les conclusions tirées de cette thèse mettent en lumière le fait que certaines zones se révèlent être d’éventuels points chauds de diazotrophie, notamment dans les Agulhas, le dôme du Sri Lanka et l’est de la mer d’Arabie. Ces résultats comblent des lacunes dans notre compréhension de la diazotrophie dans l’OI, révélant des informations essentielles sur la dynamique des diazotrophes, et contribuant à une compréhension globale de leur importance écologique dans la région. Ces nouvelles informations sur la diazotrophie dans l’OI devraient aider à améliorer la paramétrisation des modèles climatiques et renforcer les contraintes sur les projections de la productivité primaire nette mondiale.
Mots-clés : Fixation de l’azote, Diazotrophes, Cyanobactéries, Diazotrophes non cyanobactériens, Mousson, Océan Indien 6