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The European Union Water Framework Directive (WFD) refers to phytoplankton as one of the biological quality elements that should be regularly monitored and evaluated thanks to three ecological indices: biomass, abundance and composition. The first two have already been defined, but the third one has not yet been proposed in the English Channel-Atlantic zone. The construction of a composition indice must consider the diversity of all the phytoplankton. As the microscopic counts concern only the micro-phytoplankton, it is necessary to use additional information which concerns the nano- and pico-phytoplankton, of great importance when estimating the phytoplankton diversity. These components of the phytoplankton can be measured by different complementary techniques: traditional or scanning flow cytometry, HPLC pigments analysis, spectral fluorescence, FlowCAM / PhytoImage, genetic biodiversity. In order to define the indicators for the WFD, while considering the phytoplankton dynamics in all the marine waters, it is necessary to use high resolution approaches, thanks to the development of new sensors and data analysis tools. The actions described in the present report concern the samples and continuous measurements ongoing since 2013, carried out in collaboration between the LOG laboratory (CNRS UMR 8187) from Wimereux and the laboratory IFREMER LER/Boulogne, including the participation of laboratories DYNECO/PELAGOS, DYNECO/VIGIES from IFREMER, and LISIC-ULCO from Calais. The aim was to continue the comparison of results obtained by different innovative techniques, as the flow cytometry and the spectral fluorescence, by applying these techniques to samples that come from networks or monitoring cruises ongoing in Eastern English Channel. These measurements were carried out referring to microscopic counts and pigments analysis (traditional methods used as reference for phytoplankton monitoring). These innovative techniques, when used at high resolution, permit a better understanding of the phytoplankton diversity and allow not only the construction of a composition indice for the WFD, but help bringing some important information, that could be used to estimate the ecological quality of all marine waters, in the frame of the Marine Strategy Framework Directive, L'élément de qualité phytoplancton doit être évalué dans le cadre de la Directive Cadre sur L’Eau grâce à trois indices : biomasse, abondance et composition. Les deux premiers indices, biomasse et abondance, ont déjà été définis. L’indice composition a quant à lui fait l'objet d'une proposition précise en Méditerranée, mais pas en Manche - Atlantique. Les travaux antérieurs montrent que la construction d'un indice de composition doit tenir compte de la diversité de l'ensemble du phytoplancton. Or, les comptages microscopiques ne concernent en général que le micro-phytoplancton. Il est donc nécessaire de prendre en compte des informations supplémentaires qui tiennent compte du nano- et du picophytoplancton, dont l'importance dans la diversité du phytoplancton est cruciale. Afin d'appréhender la diversité du phytoplancton dans toutes ses composantes, il est donc proposé de ne pas se limiter au microphytoplancton, mais de considérer également les autres composants du phytoplancton, tels que le nano- et le pico-phytoplancton. Ceux-ci peuvent être mesurés par différentes techniques, qui sont complémentaires : cytométrie en flux traditionnelle ou cytométrie en flux permettant d’enregistrer le profil optique de chaque particule, analyse des pigments par HPLC, fluorescence spectrale, FlowCAM / PhytoImage, biodiversité génétique. Par ailleurs, pour prendre en compte la dynamique du compartiment phytoplanctonique dans l’ensemble des eaux marines (en vue de définir les indicateurs pour la Directive Cadre Stratégie Milieu Marin (DCSMM), des mesures à haute résolution deviennent indispensables et possibles grâce au développement de nouveaux capteurs et systèmes d’analyse des résultats. Les différentes actions du présent livrable concernent les échantillonnages et mesures en cours depuis 2013, principalement réalisées en collaboration entre l’UMR LOG de Wimereux et le laboratoire IFREMER LER/Boulogne, en collaboration avec les laboratoires DYNECO/PELAGOS, DYNECO/VIGIES d’IFREMER et LISIC-ULCO. Tout particulièrement, il s’agissait de poursuivre la comparaison des résultats obtenus à partir de différentes techniques innovantes, dont la cytométrie en flux et la fluorimétrie spectrale, en appliquant ces techniques aux échantillons issus des réseaux ou des campagnes de surveillance et d’observation en cours en Manche orientale et Mer du Nord sud. Ces mesures ont été réalisées en référence aux données impliquant des comptages microscopiques et des analyses pigmentaires (méthodes traditionnelles pour le suivi du phytoplancton). Ces techniques, de par la possibilité de les utiliser à haute résolution, permettent de mieux appréhender la diversité du phytoplancton et devraient donc permettre non seulement de construire un indice de composition pour la DCE, mais également d'apporter des informations cruciales, qui pourraient être utilisées pour estimer le bon état écologique des eaux marines du point de vue du phytoplancton dans le cadre de la DCSMM.

L'utilisation des rapid light curves (RLC) et des steady state light curves (SSLC), pour la caractérisation in situ de l'activité photosynthétique du phytoplancton, à différentes échelles de temps, a été comparée. La possibilité d'utiliser les paramètres photosynthétiques des RLC pour prédire ceux de SSLC a été évaluée. Les résultats montrent que les RLC sont un bon outil pour la caractérisation de l'activité photosynthétique à différentes échelles temporelles