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La collecte de données empiriques le long d'un gradient de productivité dans la mer du Labrador a eu lieu à bord du navire océanographique NGCC Hudson.
Ces données ont permis de caractériser les relations entre les composés DOM, le métabolisme et la diversité procaryotique en structurant les communautés de procaryotes à l'aide de la modélisation de la distribution spatiale de l'abondance (SpAD).
La modélisation SpAD permet l'exploration de grandes quantités d'informations à de
grandes échelles spatiales.
L'utilisation de la modélisation SpAD a mené à l'élaboration d'un cadre conceptuel sur la façon dont les conditions environnementales, la structure de la communauté microbienne et les fonctions de l'écosystème interagissent à différentes échelles.
Le but étant ultimement de mieux comprendre comment le carbone et les nutriments sont échangés dans les écosystèmes aquatiques.
Expertise: Modélisation, élaboration d'un cadre conceptuel, biologie moléculaire, biogéochimie, cycle du carbone
L'hypothèse de la pompe microbienne de carbone (MCP) suggère que la transformation successive du carbone organique dissous labile (DOC) par les procaryotes produit du DOC réfractaire (RDOC) et contribue à la stabilité à long terme du réservoir de DOC dans l'océan profond.
Afin de tester cette hypothèse, de l'eau de surface d'une région convective profonde de l'océan a été exposée à des communautés de procaryotes épipélagiques, mésopélagiques et bathypélagiques.
Les changements dans la concentration et la composition de la MOD et les taxons de procaryotes ont été suivis au fil du temps.
Les taxons procaryotes de l'océan profond étaient plus efficaces pour consommer du DOC et produire du RDOC, comme en témoigne une plus grande abondance de molécules hautement oxygénées et de composants fluorescents associés à des molécules récalcitrantes.
Ce premier essai empirique les preuves du MCP dans les eaux naturelles montrent que la séquestration du carbone est plus efficace dans les eaux plus profondes et suggèrent que la plus grande diversité de procaryotes de la biosphère rare détient un plus grand potentiel métabolique dans la création de ces composés organiques dissous stables.
Expertise: échantillonnage en mer, caractérisation des tourbillons profonds, microcosme, biologie moléculaire, caractérisation du DOC et de la DOM, biostatistique
'"La désoxygénation des lacs est de plus en plus préoccupante car elle menace la prestation des services écosystémiques. "
Les périodes d'anoxie devraient se prolonger et s'étendre dans les lacs, favorisant la production ou la libération de nutriments, de gaz à effet de serre et de métaux à partir de la colonne d'eau et des sédiments.
L'accumulation de ces composés ne peut pas être facilement prédite, ce qui entrave notre capacité à prévoir les conséquences écologiques des changements globaux sur les écosystèmes aquatiques.
En utilisant les données de surveillance de quatre lacs, mon projet de recherche a permis de développer un nouvel outil, la durée anaérobie, pour étudier les processus anaérobies dans les eaux des lacs.
La durée anaérobie, en tant que prédicteur unique, peut expliquer de 21 à 60% de la variation pour l'ammonium, le phosphore et un fluorophore de matière organique dissoute.
La durée anaérobie pourrait être modélisée en utilisant seulement deux profils d'oxygène et la bathymétrie du lac, ce qui en fait un outil facilement applicable pour interpréter et extrapoler les données biogéochimiques.
Ce nouvel outil a donc le potentiel de transformer des profils d'oxygène largement disponibles en une variable écologiquement significative.
Expertise: Mesures paramètres physico-chimiques in situ, modélisation, biostatistique, analyses chimiques (Phosphore réactif soluble et ammonium)
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