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62 results on '"Stéphane L'Helguen"'

1. Free-living and particle-attached bacterial community composition, assembly processes and determinants across spatiotemporal scales in a macrotidal temperate estuary

Author: Marion Urvoy, Michèle Gourmelon, Joëlle Serghine, Emilie Rabiller, Stéphane L’Helguen, and Claire Labry
Subjects: Medicine, Science
Abstract: Abstract Bacteria play an important role in biogeochemical cycles as they transform and remineralize organic matter. Particles are notable hotspots of activity, hosting particle-attached (PA) communities that can differ largely from their free-living (FL) counterparts. However, long-standing questions remain concerning bacterial community assembly processes and driving factors. This study investigated the FL and PA community compositions and determinants within the Aulne estuary and the Bay of Brest coastal waters (France). Our results revealed that the FL and PA community compositions greatly varied with salinity and season, explaining a larger part of the variance than the sampling fraction. Both the FL and PA communities were driven by deterministic assembly processes and impacted by similar factors. The FL-PA dissimilarity varied across space and time. It decreased in the estuarine stations compared to the freshwater and marine ends, and in summer. Interestingly, a significant proportion of the FL and PA communities' β-diversity and dissimilarity was explained by cohesion, measuring the degree of taxa co-occurrence. This suggested the importance of co-occurrence patterns in shaping the FL and PA community compositionss. Our results shed light on the factors influencing estuarine bacterial communities and provide a first step toward understanding their biogeochemical impacts.
Published: 2022
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2. Data quality control considerations in multivariate environmental monitoring: experience of the French coastal network SOMLIT

Author: Elsa Breton, Nicolas Savoye, Peggy Rimmelin-Maury, Benoit Sautour, Eric Goberville, Arnaud Lheureux, Thierry Cariou, Sophie Ferreira, Hélène Agogué, Samir Alliouane, Fabien Aubert, Sébastien Aubin, Eric Berthebaud, Hadrien Blayac, Lucie Blondel, Cédric Boulart, Yann Bozec, Sarah Bureau, Arnaud Caillo, Arnaud Cauvin, Jean-Baptiste Cazes, Léo Chasselin, Pascal Claquin, Pascal Conan, Marie-Ange Cordier, Laurence Costes, Romain Crec’hriou, Olivier Crispi, Muriel Crouvoisier, Valérie David, Yolanda Del Amo, Hortense De Lary, Gaspard Delebecq, Jeremy Devesa, Aurélien Domeau, Maria Durozier, Claire Emery, Eric Feunteun, Juliette Fauchot, Valérie Gentilhomme, Sandrine Geslin, Mélanie Giraud, Karine Grangeré, Gerald Grégori, Emilie Grossteffan, Aurore Gueux, Julien Guillaudeau, Gael Guillou, Manon Harrewyn, Orianne Jolly, Florence Jude-Lemeilleur, Paul Labatut, Nathalie Labourdette, Nicolas Lachaussée, Michel Lafont, Veronique Lagadec, Christophe Lambert, Jezebel Lamoureux, Laurent Lanceleur, Benoit Lebreton, Eric Lecuyer, David Lemeille, Yann Leredde, Cédric Leroux, Aude Leynaert, Stéphane L’Helguen, Camilla Liénart, Eric Macé, Eric Maria, Barbara Marie, Dominique Marie, Sébastien Mas, Fabrice Mendes, Line Mornet, Behzad Mostajir, Laure Mousseau, Antoine Nowaczyk, Sandra Nunige, René Parra, Thomas Paulin, David Pecqueur, Franck Petit, Philippe Pineau, Patrick Raimbault, Fabienne Rigaut-Jalabert, Christophe Salmeron, Ian Salter, Pierre-Guy Sauriau, Laurent Seuront, Emmanuelle Sultan, Rémi Valdès, Vincent Vantrepotte, Francesca Vidussi, Florian Voron, Renaud Vuillemin, Laurent. Zudaire, and Nicole Garcia
Subjects: environmental monitoring network, data quality control, inter-laboratory comparison exercises, measurement uncertainty, analyst performance, multivariate dataset, Science, General. Including nature conservation, geographical distribution, QH1-199.5
Abstract: IntroductionWhile crucial to ensuring the production of accurate and high-quality data—and to avoid erroneous conclusions—data quality control (QC) in environmental monitoring datasets is still poorly documented.MethodsWith a focus on annual inter-laboratory comparison (ILC) exercises performed in the context of the French coastal monitoring SOMLIT network, we share here a pragmatic approach to QC, which allows the calculation of systematic and random errors, measurement uncertainty, and individual performance. After an overview of the different QC actions applied to fulfill requirements for quality and competence, we report equipment, accommodation, design of the ILC exercises, and statistical methodology specially adapted to small environmental networks (
Published: 2023
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3. Quorum Sensing Regulates Bacterial Processes That Play a Major Role in Marine Biogeochemical Cycles

Author: Marion Urvoy, Claire Labry, Stéphane L’Helguen, and Raphaël Lami
Subjects: marine bacteria, quorum sensing, AHL (N-acyl-homoserine lactone), biogeochemical cycle, hydrolytic enzyme, organic matter degradation, Science, General. Including nature conservation, geographical distribution, QH1-199.5
Abstract: Bacteria play a crucial role in marine biogeochemistry by releasing, consuming and transforming organic matter. Far from being isolated entities, bacteria are involved in numerous cell–cell interactions. Among such interactions, quorum sensing (QS) allows bacteria to operate in unison, synchronizing their actions through chemical communication. This review aims to explore and synthesize our current knowledge of the involvement of QS in the regulation of bacterial processes that ultimately impact marine biogeochemical cycles. We first describe the principles of QS communication and the renewed interest in its study in marine environments. Second, we highlight that the microniches where QS is most likely to occur due to their high bacterial densities are also hotspots of bacterially mediated biogeochemical transformations. Many bacterial groups colonizing these microniches harbor various QS systems. Thereafter, we review relevant QS-regulated bacterial processes in marine environments, building on research performed in both complex marine assemblages and isolated marine bacteria. QS pathways have been shown to directly regulate organic matter degradation, carbon allocation and nutrient acquisition but also to structure the community composition by mediating colonization processes and microbial interactions. Finally, we discuss current limitations and future perspectives to better characterize the link between QS expression and the bacterial mediation of biogeochemical cycles. The picture drawn by this review highlights QS as one of the pivotal mechanisms impacting microbial composition and functions in the oceans, paving the way for future research to better constrain its impact on marine biogeochemical cycles.
Published: 2022
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4. Quorum Sensing Regulates the Hydrolytic Enzyme Production and Community Composition of Heterotrophic Bacteria in Coastal Waters

Author: Marion Urvoy, Raphaël Lami, Catherine Dreanno, Daniel Delmas, Stéphane L’Helguen, and Claire Labry
Subjects: hydrolytic enzymes, bacterial community composition, quorum sensing, N-acylhomoserine lactone, coastal waters, Microbiology, QR1-502
Abstract: Heterotrophic microbial communities play a central role in biogeochemical cycles in the ocean by degrading organic matter through the synthesis of extracellular hydrolytic enzymes. Their hydrolysis rates result from the community’s genomic potential and the differential expression of this genomic potential. Cell-cell communication pathways such as quorum sensing (QS) could impact both aspects and, consequently, structure marine ecosystem functioning. However, the role of QS communications in complex natural assemblages remains largely unknown. In this study, we investigated whether N-acylhomoserine lactones (AHLs), a type of QS signal, could regulate both hydrolytic activities and the bacterial community composition (BCC) of marine planktonic assemblages. To this extent, we carried out two microcosm experiments, adding five different AHLs to bacterial communities sampled in coastal waters (during early and peak bloom) and monitoring their impact on enzymatic activities and diversity over 48 h. Several specific enzymatic activities were impacted during both experiments, as early as 6 h after the AHL amendments. The BCC was also significantly impacted by the treatments after 48 h, and correlated with the expression of the hydrolytic activities, suggesting that changes in hydrolytic intensities may drive changes in BCC. Overall, our results suggest that QS communication could participate in structuring both the function and diversity of marine bacterial communities.
Published: 2021
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5. Response of the unicellular diazotrophic cyanobacterium Crocosphaera watsonii to iron limitation.

Author: Violaine Jacq, Céline Ridame, Stéphane L'Helguen, Fanny Kaczmar, and Alain Saliot
Subjects: Medicine, Science
Abstract: Iron (Fe) is widely suspected as a key controlling factor of N2 fixation due to the high Fe content of nitrogenase and photosynthetic enzymes complex, and to its low concentrations in oceanic surface seawaters. The influence of Fe limitation on the recently discovered unicellular diazotrophic cyanobacteria (UCYN) is poorly understood despite their biogeochemical importance in the carbon and nitrogen cycles. To address this knowledge gap, we conducted culture experiments on Crocosphaera watsonii WH8501 growing under a range of dissolved Fe concentrations (from 3.3 to 403 nM). Overall, severe Fe limitation led to significant decreases in growth rate (2.6-fold), C, N and chlorophyll a contents per cell (up to 4.1-fold), N2 and CO2 fixation rates per cell (17- and 7-fold) as well as biovolume (2.2-fold). We highlighted a two phased response depending on the degree of limitation: (i) under a moderate Fe limitation, the biovolume of C. watsonii was strongly reduced, allowing the cells to keep sufficient energy to maintain an optimal growth, volume-normalized contents and N2 and CO2 fixation rates; (ii) with increasing Fe deprivation, biovolume remained unchanged but the entire cell metabolism was affected, as shown by a strong decrease in the growth rate, volume-normalized contents and N2 and CO2 fixation rates. The half-saturation constant for growth of C. watsonii with respect to Fe is twice as low as that of the filamentous Trichodesmium indicating a better adaptation of C. watsonii to poor Fe environments than filamentous diazotrophs. The physiological response of C. watsonii to Fe limitation was different from that previously shown on the UCYN Cyanothece sp, suggesting potential differences in Fe requirements and/or Fe acquisition within the UCYN community. These results contribute to a better understanding of how Fe bioavailability can control the activity of UCYN and explain the biogeography of diverse N2 fixers in ocean.
Published: 2014
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6. Diazotroph community and activity in the Southern Indian Ocean

Author: SUBHADEEP CHOWDHURY, Hugo Berthelot, Stéphane L'Helguen, Jean-François Maguer, Carolin Löscher, Arvind Singh, Nicolas Cassar, Sophie Bonnet, and Mar Benavides
Published: 2022

7. Inorganic and organic carbon and nitrogen uptake strategies of picoplankton groups in the northwestern Atlantic Ocean

Author: Hugo Berthelot, Nicolas Cassar, Solange Duhamel, Stéphane L'Helguen, Jean-François Maguer, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, inorganic chemicals, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Nitrogen, chemistry.chemical_element, Aquatic Science, Oceanography, Nitrate, 01 natural sciences, Leucine, Urea, 14. Life underwater, Picoplankton, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, Prochlorococcus, nanoSIMS, Total organic carbon, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Synechococcus, 010604 marine biology & hydrobiology, fungi, food and beverages, Carbon, chemistry, Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Ammonium
Abstract: International audience; Picoplankton populations dominate the planktonic community in the surface oligotrophic ocean. Yet, their strategies in the acquisition and the partitioning of organic and inorganic sources of nitrogen (N) and carbon (C) are poorly described. Here, we measured at the single-cell level the uptake of dissolved inorganic C (C-fixation), C-leucine, N-leucine, nitrate (NO3−), ammonium (NH4+), and N-urea in pigmented and nonpigmented picoplankton groups at six low-N stations in the northwestern Atlantic Ocean. Our study highlights important differences in trophic strategies between Prochlorococcus, Synechococcus, photosynthetic pico-eukaryotes, and nonpigmented prokaryotes. Nonpigmented prokaryotes were characterized by high leucine uptake rates, nonsignificant C-fixation and relatively low NH4+, N-urea, and NO3− uptake rates. Nonpigmented prokaryotes contributed to 7% ± 3%, 2% ± 2%, and 9% ± 5% of the NH4+, NO3−, and N-urea community uptake, respectively. In contrast, pigmented groups displayed relatively high C-fixation rates, NH4+ and N-urea uptake rates, but lower leucine uptake rates than nonpigmented prokaryotes. Synechococcus and photosynthetic pico-eukaryotes NO3− uptake rates were higher than Prochlorococcus ones. Pico-sized pigmented groups accounted for a significant fraction of the community C-fixation (63% ± 27%), NH4+ uptake (47% ± 27%), NO3− uptake (62% ± 49%), and N-urea uptake (81% ± 35%). Interestingly, Prochlorococcus and photosynthetic pico-eukaryotes showed a greater reliance on C- and N-leucine than Synechococcus on average, suggesting a greater reliance on organic C and N sources. Taken together, our single-cell results decipher the wide diversity of C and N trophic strategies between and within marine picoplankton groups, but a clear partitioning between pigmented and nonpigmented groups still remains.
Published: 2021

8. Role of small Rhizaria and diatoms in the pelagic silica production of the Sourther Ocean

Author: Brivaëla Moriceau, Jean-François Maguer, Andrés Gutiérrez-Rodríguez, Paul Tréguer, Mikel Latasa, Fabrice Not, Morgane Gallinari, Natalia Llopis Monferrer, Matthew H. Pinkerton, Aude Leynaert, Karl A. Safi, Stéphane L'Helguen, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Institute of Water and Atmospheric Research [Wellington] (NIWA), Centro Oceanográfico de Gijón (IEO), ANR-18-CE01-0011,RadiCal,Calibration des isotopes stable du silicium des Radiolaires : Développement d'un nouveau paleo-indicateur du cycle du silicium marin(2018), ANR-16-CE01-0002,BioPSis,La pompe biologique de carbone: 2 silicifiés essentiels(2016), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Silica paradox, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Aquatic Science, Biogenic silica, 01 natural sciences, Silica export, chemistry.chemical_compound, Silica production, Ocean gyre, Photic zone, 14. Life underwater, Silicic acid, Medio Marino, oceanography, Centro Oceanográfico de Gijón, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Polar front, Diatoms, geography, geography.geographical_feature_category, biology, 010604 marine biology & hydrobiology, limnology, fungi, plankton, Rhizaria, Pelagic zone, 15. Life on land, Particulates, biology.organism_classification, chemistry, 13. Climate action, silica, Environmental chemistry, Souther Ocean, Environmental science
Abstract: We examined biogenic silica production and elementary composition (biogenic Si, particulate organic carbon and particulate organic nitrogen) of Rhizaria and diatoms in the upper 200 m along a transect in the Southwest Pacific sector of the Southern Ocean during austral summer (January–February 2019). From incubations using the 32Si radioisotope, silicic acid uptake rates were measured at 15 stations distributed in the Polar Front Zone, the Southern Antarctic Circumpolar Current and the Ross Sea Gyre. Rhizaria cells are heavily silicified (up to 7.6 nmol Si cell−1), displaying higher biogenic Si content than similar size specimens found in other areas of the global ocean, suggesting a higher degree of silicification of these organisms in the silicic acid rich Southern Ocean. Despite their high biogenic Si and carbon content, the Si/C molar ratio (average of 0.05 ± 0.03) is quite low compared to that of diatoms and relatively constant regardless of the environmental conditions. The direct measurements of Rhizaria's biogenic Si production (0.8–36.8 μmol Si m−2 d−1) are of the same order of magnitude than previous indirect estimations, confirming the importance of the Southern Ocean for the global Rhizaria silica production. However, diatoms largely dominated the biogenic Si standing stock and production of the euphotic layer, with low rhizarians' abundances and biogenic Si production (no more than 1%). In this manuscript, we discuss the Antarctic paradox of Rhizaria, that is, the potential high accumulation rates of biogenic Si due to Rhizaria in siliceous sediments despite their low production rates in surface waters., SI
Published: 2021

9. Quorum sensing disruption regulates hydrolytic enzyme and biofilm production in estuarine bacteria

Author: David Daudé, Alice M. S. Rodrigues, Raphaël Lami, Catherine Dreanno, Claire Labry, Stéphane L'Helguen, Marion Urvoy, Michèle Gourmelon, Dynamiques de l'Environnement Côtier (DYNECO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Biodiversité et Biotechnologies Microbiennes (LBBM), PIERRE FABRE-EDF (EDF)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Comportement des Structures en Mer (LCSM), Gene&GreenTK, ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Dynamiques des Écosystèmes Côtiers (DYNECO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Recherches et Développements Technologiques (RDT)
Subjects: β-glucosidases, Acyl-Butyrolactones, Microbiology, biofilm, 03 medical and health sciences, Lactonase, Bioassay, leucine-aminopeptidases, lactonases, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Ecosystem, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, Vibrio, 0303 health sciences, biology, 030306 microbiology, Estuary, Pseudomonas, Biofilm, Quorum Sensing, biochemical phenomena, metabolism, and nutrition, Acinetobacter, biology.organism_classification, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, Quorum sensing, hydrolytic enzymes, Biofilms, [SDE]Environmental Sciences, biology.protein, Bacteria
Abstract: International audience; Biofilms of heterotrophic bacteria cover organic matter aggregates and constitute hotspots of mineralization, primarily acting through extracellular hydrolytic enzyme production. Nevertheless, regulation of both biofilm and hydrolytic enzyme synthesis remains poorly investigated, especially in estuarine ecosystems. In this study, various bioassays, mass spectrometry and genomics approaches were combined to test the possible involvement of quorum sensing (QS) in these mechanisms. QS is a bacterial cell–cell communication system that relies notably on the emission of N-acylhomoserine lactones (AHLs). In our estuarine bacterial collection, we found that 28 strains (9%), mainly Vibrio, Pseudomonas and Acinetobacter isolates, produced at least 14 different types of AHLs encoded by various luxI genes. We then inhibited the AHL QS circuits of those 28 strains using a broad-spectrum lactonase preparation and tested whether biofilm production as well as β-glucosidase and leucine-aminopeptidase activities were impacted. Interestingly, we recorded contrasted responses, as biofilm production, dissolved and cell-bound β-glucosidase and leucine-aminopeptidase activities significantly increased in 4%–68% of strains but decreased in 0%–21% of strains. These findings highlight the key role of AHL-based QS in estuarine bacterial physiology and ultimately on biogeochemical cycles. They also point out the complexity of QS regulations within natural microbial assemblages.
Published: 2021

10. Microbial enzymatic assays in environmental water samples: Impact of inner filter effect and substrate concentrations

Author: Stéphane L'Helguen, Claire Labry, Marion Urvoy, Layla Creac'h, Daniel Delmas, Dynamiques de l'Environnement Côtier (DYNECO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017), Dynamiques des Écosystèmes Côtiers (DYNECO), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Chromatography, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, Fluorimetry, Acl, Substrate (chemistry), Ocean Engineering, 01 natural sciences, Enzymatic Assays, Inner Filter Effect, Environmental water, [SDE]Environmental Sciences, Microbial enzymatic activities, Filter effect, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Biogeochemical studies, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; As microbial enzymatic activities initiate the mineralization of organic matter through the microbial loop, it is important to correctly measure those activities and be able to perform inter-study comparisons. Enzymatic activity assays are typically carried out using fluorogenic substrate analogs, such as 4-methylumbelliferone and 7-amino-4-methylcoumarin linked to sugar monomers, phosphate group, or amino acids. However, methodological divergences can be found in aquatic science literature, potentially leading to misestimated activities. To highlight some of those methodological key points, we first addressed the potential occurrence of an inner filter effect (IFE), a fluorometric artifact that affects the relationship between fluorophore concentration and fluorescence intensity, due to absorption of exciting or emitted light. It has never been considered in the context of environmental water studies before, despite significantly affecting measured activities. IFE occurred with two out of three tested spectrofluorometers when assaying proteases, although no IFE was detected for phosphatase assays. We also evaluated how substrate concentration ranges might affect kinetic parameters estimation, revealing that a many existing studies might use insufficient maximum substrate concentration. Finally, for single substrate concentration assays, we argued for the use of saturating substrate concentration, as naturally occurring substrates might compete with the fluorogenic analog at trace level. The amendment of a molecule mimicking natural substrates generated a significant inhibition of natural seawater phosphatases and proteases assayed with trace concentrations of fluorogenic substrate, while almost no inhibition occurred at higher concentrations. Those key points need to be addressed in order to assess enzymatic rates and allow inter-study comparison.
Published: 2020

11. Small phytoplankton contribute greatly to CO

Author: Solène, Irion, Urania, Christaki, Hugo, Berthelot, Stéphane, L'Helguen, and Ludwig, Jardillier
Subjects: Diatoms, Microbial ecology, Stable isotope analysis, Oceans and Seas, fungi, Phytoplankton, Carbon Dioxide, Biogeochemistry, Carbon, Article
Abstract: Phytoplankton is composed of a broad-sized spectrum of phylogenetically diverse microorganisms. Assessing CO2-fixation intra- and inter-group variability is crucial in understanding how the carbon pump functions, as each group of phytoplankton may be characterized by diverse efficiencies in carbon fixation and export to the deep ocean. We measured the CO2-fixation of different groups of phytoplankton at the single-cell level around the naturally iron-fertilized Kerguelen plateau (Southern Ocean), known for intense diatoms blooms suspected to enhance CO2 sequestration. After the bloom, small cells (
Published: 2020

12. Temperature and Salinity Changes in Coastal Waters of Western Europe: Variability, Trends and Extreme Events

Author: Guillaume Charria, Christine David-Beausire, Loic Quemener, Sébastien Theetten, Thierry Cariou, Paul Tréguer, Stéphane L'Helguen, Eric Goberville, Emilie Grossteffan, Nicolas Barrier, Michel Repecaud, Peggy Rimmelin-Maury, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010604 marine biology & hydrobiology, Global warming, Temperature salinity diagrams, Climate change, 01 natural sciences, Sea surface temperature, Oceanography, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Marine ecosystem, Ecosystem, 14. Life underwater, Temporal scales, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Bay, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Coastal marine ecosystems worldwide are not only highly affected by the effects of human activities, but also by the influence of natural climate variability and global climate change. However, it is still a challenge to assess the spatial and temporal scales at which forcings operate and their persistence over time, to determine the vulnerability of coastal ecosystems to climate changes and climate extreme events, and therefore to anticipate the ecological and biological responses of these areas. By investigating these knowledge gaps, our recent studies have shown that the combination of large- and local-scale hydro-climatic influences have induced obvious changes in the physical and chemical characteristics of coastal waters in Western Europe. Because of the complex and non-linear climate-coastal ecosystem relationships, a thorough understanding of the underlying processes is still needed, while extending the spatial and temporal scales of inference. Here, using both high- and low-frequency observations collected from 1998 onwards at the outlet of the Bay of Brest and off Roscoff, we described and documented monthly changes in (1) sea surface temperature, (2) sea surface salinity, (3) river discharges and (4) precipitation patterns. By focusing on the winter period (from December to February), our study revealed that coastal waters of Western Europe are not only significantly connected to large-scale atmospheric conditions and patterns, but also to local-scale drivers such as river discharges. Current strong impacts of regional climate extreme events worldwide led us to devote more attention on understanding the possible impacts of such episodes on the long-term variability and trends of these ecosystems in coastal waters of Western Europe. The signature of extreme events in the Bay of Brest is described and the numerical simulations allowed us to highlight the link between local rivers and changes in salinity.
Published: 2020

13. Dynamics of N2 fixation and fate of diazotroph-derived nitrogen in a low-nutrient, low-chlorophyll ecosystem: results from the VAHINE mesocosm experiment (New Caledonia)

Author: Sophie Bonnet, Sarah E. Fawcett, Eyal Rahav, Ilana Berman-Frank, Hugo Berthelot, Stéphane L'Helguen, and Kendra A. Turk-Kubo
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, 010604 marine biology & hydrobiology, Biology, Plankton, 01 natural sciences, Mesocosm, chemistry.chemical_compound, Nutrient, Water column, Nitrate, chemistry, Environmental chemistry, 14. Life underwater, Diazotroph, Picoplankton, Bloom, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: N2 fixation rates were measured daily in large (∼ 50 m3) mesocosms deployed in the tropical southwest Pacific coastal ocean (New Caledonia) to investigate the temporal variability in N2 fixation rates in relation with environmental parameters and study the fate of diazotroph-derived nitrogen (DDN) in a low-nutrient, low-chlorophyll ecosystem. The mesocosms were fertilized with ∼ 0.8 µM dissolved inorganic phosphorus (DIP) to stimulate diazotrophy. Bulk N2 fixation rates were replicable between the three mesocosms, averaged 18.5 ± 1.1 nmol N L−1 d−1 over the 23 days, and increased by a factor of 2 during the second half of the experiment (days 15 to 23) to reach 27.3 ± 1.0 nmol N L−1 d−1. These later rates measured after the DIP fertilization are higher than the upper range reported for the global ocean. During the 23 days of the experiment, N2 fixation rates were positively correlated with seawater temperature, primary production, bacterial production, standing stocks of particulate organic carbon (POC), nitrogen (PON) and phosphorus (POP), and alkaline phosphatase activity, and negatively correlated with DIP concentrations, DIP turnover time, nitrate, and dissolved organic nitrogen and phosphorus concentrations. The fate of DDN was investigated during a bloom of the unicellular diazotroph UCYN-C that occurred during the second half of the experiment. Quantification of diazotrophs in the sediment traps indicates that ∼ 10 % of UCYN-C from the water column was exported daily to the traps, representing as much as 22.4 ± 5.5 % of the total POC exported at the height of the UCYN-C bloom. This export was mainly due to the aggregation of small (5.7 ± 0.8 µm) UCYN-C cells into large (100–500 µm) aggregates. During the same time period, a DDN transfer experiment based on high-resolution nanometer-scale secondary ion mass spectrometry (nanoSIMS) coupled with 15N2 isotopic labeling revealed that 16 ± 6 % of the DDN was released to the dissolved pool and 21 ± 4 % was transferred to non-diazotrophic plankton, mainly picoplankton (18 ± 4 %) followed by diatoms (3 ± 2 %). This is consistent with the observed dramatic increase in picoplankton and diatom abundances, primary production, bacterial production, and standing stocks of POC, PON, and POP in the mesocosms during the second half of the experiment. These results offer insights into the fate of DDN during a bloom of UCYN-C in low-nutrient, low-chlorophyll ecosystems.
Published: 2016

14. Correction: NanoSIMS single cell analyses reveal the contrasting nitrogen sources for small phytoplankton

Author: Stéphane L'Helguen, Ivona Cetinić, Solange Duhamel, Nicolas Cassar, Jean-François Maguer, Hugo Berthelot, and Seaver Wang
Subjects: Nitrogen, Spectrometry, Mass, Secondary Ion, chemistry.chemical_element, Biology, Microbiology, California, Carbon Cycle, Microbial ecology, Ammonium Compounds, Phytoplankton, Urea, Photosynthesis, Microbial biooceanography, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Prochlorococcus, Synechococcus, Nitrates, Pacific Ocean, Correction, Biogeochemistry, Flow Cytometry, Carbon, chemistry, Environmental chemistry, Single-Cell Analysis
Abstract: Nitrogen (N) is a limiting nutrient in vast regions of the world's oceans, yet the sources of N available to various phytoplankton groups remain poorly understood. In this study, we investigated inorganic carbon (C) fixation rates and nitrate (NO
Published: 2020

15. Potential effects of deep seawater discharge by an Ocean Thermal Energy Conversion plant on the marine microorganisms in oligotrophic waters

Author: Marie Boye, Stéphane L'Helguen, Véronique Garçon, Denis de la Broise, Joël Sudre, Mélanie Giraud, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), France Energies Marines [Brest], Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP (UMR_7154)), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Subjects: Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ocean thermal energy conversion, 020209 energy, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Regional Ocean Modeling System, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Water column, Phytoplankton, Solar Energy, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Environmental Chemistry, Martinique, Seawater, Photic zone, Renewable Energy, Environmental standards, 14. Life underwater, Waste Management and Disposal, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Microbiota, ACL, Temperature, Modeling, Biogeochemistry, Plankton, Artificial seawater discharge in situ experiments, Pollution, 6. Clean water, Marine microbial ecosystem, Oceanography, Pilot plant, Caribbean Region, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: International audience; Installation of an Ocean Thermal Energy Conversion pilot plant (OTEC) off the Caribbean coast of Martinique is expected to use approximately 100 000 m 3 h-1 of deep seawater for its functioning. This study examined the potential effects of the cold nutrient-rich deep seawater discharge on the phytoplankton community living in the surface warm oligotrophic waters before the installation of the pilot plant. Numerical simulations of deep seawater upwelled by the OTEC, showed that a 3.0 °C temperature change, considered as a critical threshold for temperature impact, was never reached during an annual cycle on the top 150 m of the water column on two considered sections centered on the OTEC. The thermal effect should be limited, less than 1 km 2 on the area exhibited a temperature difference of 0.3 °C (absolute value), producing a negligible thermic impact on the phytoplankton assemblage. The impact on phytoplankton of the resulting mixed deep and surface seawater was evaluated by in situ microcosm experiments. Two scenarios of water mix ratio (2 % and 10 % of deep water) were tested at two incubation depths (deep chlorophyll-a maximum: DCM and bottom of the euphotic layer: BEL). The larger impact was obtained at DCM for the highest deep seawater addition (10 %), with a development of diatoms and haptophytes, whereas 2 % addition induced only a limited change of the phytoplankton community (relatively higher Prochlorococcus sp. abundance, but without significant shift of the assemblage). This study suggested that the OTEC plant would significantly modify the phytoplankton assemblage with a shift from pico-phytoplankton toward micro-phytoplankton only in the case of a discharge affecting the DCM and would be restricted to a local scale. Since the lower impact on the phytoplankton assemblage was obtained at BEL, this depth can be recommended for the discharge of the deep seawater to exploit the OTEC plant
Published: 2018

16. Dynamics of particulate organic matter composition in coastal systems: Forcing of spatio-temporal variability at multi-systems scale

Author: Philippe Pineau, Aurore Gueux, Martine Bréret, Sophie Ferreira, Muriel Crouvoisier, Cédric Leroux, Pascal Claquin, Francois Dindinaud, Peggy Rimmelin-Maury, Camilla Liénart, Elsa Breton, Gaël Guillou, Pascal Conan, Mireille Pujo-Pay, Patrick Raimbault, Franck Petit, Béatrice Lauga, Emilie Grossteffan, Nicolas Susperregui, Michel Lafont, Paco Rodriguez Tress, Véronique Lagadec, Emmanuelle Sultan, Eric Maria, Pierre-Guy Sauriau, Yann Bozec, Julien Guillaudeau, Jézabel Lamoureux, Sandrine Geslin, Fabien Aubert, Orianne Jolly, Anne-Marie Corre, Nicolas Savoye, Maïa Durozier, Laurence Costes, Eric Feunteun, Sabrina Bichon, Stéphane L'Helguen, Eric Macé, Benoit Lebreton, Nicolas Lachaussée, Christophe Boinet, Valérie David, Vincent Marieu, Laure Mousseau, Jocelyne Caparros, Hervé Derriennic, Yolanda Del Amo, Vanessa Rouaud, Jean-Paul Lehodey, Sébastien Aubin, Robert Duran, Thierry Cariou, Nicole Garcia, Line Bourasseau, Pierre Ramond, Vincent Hanquiez, Eric Lecuyer, Jérémy Devesa, Antoine Nowaczyk, UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamiques de l'Environnement Côtier (DYNECO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Centre De Recherche et d'Enseignement sur les Systèmes Côtiers (CRESCO), Station marine Dinard, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHImie Marine (CHIM), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie des Organismes et Ecosystèmes Aquatiques (BOREA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nutrition et Neurobiologie intégrée (NutriNeuro), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole nationale supérieure de chimie, biologie et physique, Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie et de biogéochimie (LOB), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherches en environnement côtier (CREC), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut des Milieux Aquatiques, PERMALA-LIGA, funded by the Aquitaine Regional Council, EC2CO-DRIL MOSLIT, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Dynamiques des Écosystèmes Côtiers (DYNECO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de recherche de Roscoff (FR2424), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole nationale supérieure de chimie, biologie et physique, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Université des Antilles (UA)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Analytical, Environmental and Geo- Chemistry, Vrije Universiteit [Brussels] (VUB), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMR 7266 (LIENSs), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université de Lille-Université du Littoral Côte d'Opale-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nutrition et Neurobiologie intégrée (NutriNeur0), Ecole nationale supérieure de chimie, biologie et physique-Institut Polytechnique de Bordeaux-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2, Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Evolution des Systèmes Naturels et Modifiés (LESNM), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Centre de recherche et d'enseignement des systèmes côtiers (CRESCO), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), UMS 3113, Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO), Qualité des eaux et prévention des pollutions (UR QELY), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Station Marine, Université de Lille, Sciences et Technologies-PRES Université Lille Nord de France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Universités, Centre d'Analyse et d'Intervention Sociologiques (CADIS), École des hautes études en sciences sociales (EHESS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), EMBIO, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Laboratoire Biens, Normes, Contrats (LBNC), Avignon Université (AU), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Environmental forcing, Forcing (mathematics), Aquatic Science, 01 natural sciences, Water column, Particulate organic matter, Phytoplankton, medicine, Coastal systems, 14. Life underwater, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, Trophic level, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, 010604 marine biology & hydrobiology, ACL, Geology, Estuary, Seasonality, medicine.disease, Meta-analysis, Oceanography, 13. Climate action, Benthic zone, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Sedimentary rock, France, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: International audience; In costal systems, particulate organic matter (POM) results from a multiplicity of sources having their respective dynamics in terms of production, decomposition, transport and burial. The POM pool experiences thus considerable spatial and temporal variability. In order to better understand this variability, the present study employs statistical multivariate analyses to investigate links between POM composition and environmental forcings for a panel of twelve coastal systems distributed along the three maritime regions of France and monitored weekly to monthly for 1 to 8 years.At multi-system scale, two main gradients of POC composition have been identified: a 'Continent-Ocean' gradient associated with hydrodynamics, sedimentary dynamics and depth of the water column, and a gradient of trophic status related to nutrient availability. At local scale, seasonality of POC composition appears to be station-specific but still related to part of the above-mentioned forcings. A typology of systems was established by coupling spatial and temporal variability of POC composition. Four groups were highlighted: (1) the estuarine stations where POC composition is dominated by terrestrial POM and driven by hydrodynamics and sedimentary processes, (2) the oligotrophic systems, characterized by the contribution of diazotrophs due to low nutrient availability, and the marine meso/eutroph systems whose POC composition is (3) either deeply dominated by phytoplankton or (4) dominated by phytoplankton but where the contribution of continental and benthic POC is not negligible and is driven by hydrodynamics, sedimentary processes and the height of the water column.Finally, the present study provides several insights into the different forcings to POM composition and dynamics in temperate coastal systems at local and multi-system scales. This work also presents a methodological approach that establishes statistical links between forcings and POM composition, helping to gain more objectively insight of forcings.
Published: 2018

17. Effects of mixing-induced irradiance fluctuations on nitrogen uptake in size-fractionated coastal phytoplankton communities

Author: Stéphane L'Helguen, Matthieu Waeles, Jean-François Maguer, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Irradiance, chemistry.chemical_element, Aquatic Science, Oceanography, chemistry.chemical_compound, Water column, Size, Nitrate, Phytoplankton, Ammonium, Ecosystem, 14. Life underwater, Light effects, English Channel, ACL, fungi, Nitrogen, Kinetics, chemistry, Productivity (ecology), 13. Climate action, Water mixing, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Nitrogen uptake
Abstract: International audience; In coastal waters subjected to strong tidal forcing, phytoplankton populations are exposed to highly variable light regimes. To grow under such fluctuating light environments, phytoplankton adjust their physiological properties. Here, we investigated nitrogen (N) uptake patterns in the western English Channel to determine whether phytoplankton modify their physiological processes involved in N uptake in response to changing irradiance conditions induced by spring-neap tidal cycles. Nitrate (NO3 -) and ammonium (NH4 +) uptake kinetics as a function of irradiance (VN-E curves) were assessed using 15N tracer techniques on two size fractions ( 10μm) of phytoplankton collected at 50% and 1% of surface irradiance during two spring-neap tidal cycles. Overall, the results showed that both small and large phytoplankton, whatever their vertical position in the water column, increased their maximum uptake capacity and their light utilization efficiency for the two N substrates following the decrease in vertical mixing intensity. Moreover, the improvement of irradiance conditions at neap tides was of greater benefit for the larger cells than for the smaller ones and was more favorable for NO3 - uptake than for NH4 + uptake. These findings show that the light regime fluctuation resulting from the relaxation of tidal mixing during spring-neap tidal cycle leads to profound physiological adjustments of N uptake processes in phytoplankton communities. They suggest that the changes in NO3 - uptake by large phytoplankton associated with the fortnightly spring-neap tidal cycle can account for most of the deviation in background productivity in the western English Channel which is based on NH4 + and is dominated by small cells. The dynamic light regime inherent to macrotidal coastal ecosystems could therefore determine, to a large extent, the importance of new vs. regenerated production as well as the size structure of the phytoplankton community.
Published: 2015

18. Dynamics of particulate organic matter composition in coastal systems: a spatio-temporal study at multi-systems scale

Author: Francois Dindinaud, Michel Lafont, Aurore Gueux, Benoit Lebreton, Christophe Boinet, Vincent Cornille, Gaël Guillou, Jocelyne Caparros, Martine Bréret, Jean-Paul Lehodey, Julien Guillaudeau, Pierre Richard, Fabien Aubert, Sabrina Bichon, Stéphane L'Helguen, Fabrice Garcia, Eric Maria, Laurence Costes, Yolanda Del Amo, Eric Macé, Nicolas Lachaussée, Sandrine Geslin, Pascal Riera, Gauthier Schaal, Elsa Breton, Emilie Grossteffan, Valérie David, Laure Mousseau, Emmanuelle Sultan, Pierre-Guy Sauriau, Karine Grangeré, Nicolas Savoye, Maïa Durozier, Nicole Garcia, Line Bourasseau, Eric Lecuyer, Olivier Crispi, Pascal Claquin, Michel Fornier, David Lemeille, Yann Bozec, Philippe Kerhervé, Franck Petit, Mireille Pujo-Pay, Cédric Leroux, Anne-Marie Corre, Marie Czamanski, Antoine Nowaczyk, Jérémy Devesa, Karine Charlier, Jézabel Lamoureux, Orianne Joly, Hervé Derriennic, Sébastien Aubin, Thierry Cariou, Peggy Rimelin-Maury, Vincent Hanquiez, Sébastien Lefebvre, Camilla Liénart, Patrick Raimbault, Eric Feunteun, Philippe Pineau, Sophie Ferreira, Muriel Crouvoisier, Pascal Conan, Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHImie Marine (CHIM), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre De Recherche et d'Enseignement sur les Systèmes Côtiers (CRESCO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Biologie des Organismes et Ecosystèmes Aquatiques (BOREA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Station marine Dinard, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens (CEFREM), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecogéochimie et Fonctionnement des Ecosystèmes Benthiques (EFEB), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de recherche de Roscoff (FR2424), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherches en environnement côtier (CREC), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Sorbonne Université (SU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (EPOC), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Université des Antilles (UA)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lille-Université du Littoral Côte d'Opale-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMR 7266 (LIENSs), Centre de recherche et d'enseignement des systèmes côtiers (CRESCO), Harte Research Institute for Gulf of Mexico Studies, Texas A&M University [Corpus Christi], Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), ESEO-GSII (GSII), ESEO-Tech, Université Bretagne Loire (UBL)-Université Bretagne Loire (UBL), CNRS 5320, Centre de Recherche Paul Pascal (CRPP), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nutrition et Neurobiologie intégrée (NutriNeur0), Ecole nationale supérieure de chimie, biologie et physique-Institut Polytechnique de Bordeaux-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2, Observatoire Volcanologique et Sismologique de Guadeloupe (OVSG), Institut de Physique du Globe de Paris, Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Université de Brest (UBO), EMBIO, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), UMS 3113, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO), Biologie des écosystèmes aquatiques (UR BELY), Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Normandie Université (NU), Centre Émile Durkheim (CED), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Biologie des Organismes et Ecosystèmes Aquatiques ( BOREA ), Université des Antilles ( UA ) -Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques ( EPOC ), Observatoire aquitain des sciences de l'univers ( OASU ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), CHImie Marine ( CHIM ), Adaptation et diversité en milieu marin ( ADMM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 ( LOG ), Université du Littoral Côte d'Opale-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'Océanographie Microbienne ( LOMIC ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMR 7266 ( LIENSs ), Université de La Rochelle ( ULR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de recherche et d'enseignement des systèmes côtiers ( CRESCO ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens ( CEFREM ), Université de Perpignan Via Domitia ( UPVD ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Harte Research Institute for Gulf of Mexico Studies, Texas A&M University – Corpus Christi, Rongeurs Sauvages – Risques Sanitaires et Gestion des Populations, INRA, VetAgro Sup ( USC1233/RS2GP ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Laboratoire d'océanographie de Villefranche ( LOV ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Ecogéochimie et Fonctionnement des Ecosystèmes Benthiques ( EFEB ), ESEO-GSII ( GSII ), PRES Université Nantes Angers Le Mans ( UNAM ) -PRES Université Nantes Angers Le Mans ( UNAM ), Centre de recherche Paul Pascal, CNRS, Université de Bordeaux ( UPR8641 ), Centre de Recherche Paul Pascal, CNRS, Université de Bordeaux, Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), UMR 5805 Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux ( EPOC ), Station biologique de Roscoff [Roscoff] ( SBR ), Nutrition et Neurobiologie intégrée ( NutriNeur0 ), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole nationale supérieure de chimie, biologie et physique, OVSG-IPGP, Observatoire Volcanologique et sismologique de la Soufrière de Guadeloupe, Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Brest ( UBO ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de recherches en environnement côtier ( CREC ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ), Biologie des écosystèmes aquatiques ( UR BELY ), CEMAGREF, Normandie Université ( NU ), Centre Émile Durkheim ( CED ), and Université de Bordeaux ( UB ) -Sciences Po-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: 0106 biological sciences, Mediterranean climate, 010504 meteorology & atmospheric sciences, chibido, Mixing model, Aquatic Science, 01 natural sciences, coastal systems, N ratio [C], C:N ratio, Water column, Particulate organic matter, Phytoplankton, Littoral zone, medicine, Coastal systems, Organic matter, 14. Life underwater, particulate organic matter, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, chemistry.chemical_classification, [ SDE.BE ] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, geography, geography.geographical_feature_category, C and N stable isotopes, 010604 marine biology & hydrobiology, ACL, Geology, Estuary, Seasonality, mixing model, medicine.disease, meta-analysis, Oceanography, chemistry, 13. Climate action, Benthic zone, Environmental science, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, france
Abstract: International audience; In coastal systems, the multiplicity of sources fueling the pool of particulate organic matter (POM) leads to divergent estimations of POM composition. Eleven systems (two littoral systems, eight embayments and semi-enclosed systems and one estuary) distributed along the three maritime façades of France were studied for two to eight years in order to quantify the relative contribution of organic matter sources to the surface-water POM pool in coastal systems. This study was based on carbon and nitrogen elemental and isotopic ratios, used for running mixing models. The POM of the estuary is dominated by terrestrial material (93% on average), whereas the POM of the other systems is dominated by phytoplankton (84% on average). Nevertheless, for the latter systems, the POM composition varies in space, with 1) systems where POM is highly composed of phytoplankton (≥ 93%), 2) systems characterized by a non-negligible contribution of benthic (8 to 19%) and/or riverine (7 to 19%) sources, and 3) the Mediterranean systems characterized by the contribution of diazotroph organisms (ca. 14%). A continent-to-ocean gradient of riverine and/or benthic POM contribution is observed. Finally, time series reveal 1) seasonal variations of POM composition, 2) differences in seasonality between systems, and 3) an inshore-offshore gradient of seasonality within each system that were sampled at several stations. Spatial and seasonal patterns of POM composition are mainly due to local to regional processes such as hydrodynamics and sedimentary hydrodynamic (e.g. resuspension processes, changes in river flows, wind patterns influencing along-shore currents) but also due to the geomorphology of the systems (depth of the water column, distance to the shore). Future studies investigating the link between these forcings and POM composition would help to better understand the dynamics of POM composition in coastal systems.
Published: 2017

19. The biogeochemistry of cobalt in the Mediterranean Sea

Author: Stéphane L'Helguen, Hélène Planquette, Marie Boye, Gabriel Dulaquais, and Micha J.A. Rijkenberg
Subjects: 0106 biological sciences, Mediterranean climate, Atmospheric Science, Global and Planetary Change, Remineralisation, Biogeochemical cycle, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, Geotraces, Biogeochemistry, 01 natural sciences, Deep sea, Oceanography, Mediterranean sea, 13. Climate action, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, Scavenging, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science
Abstract: The soluble (sCo 0.2 μm) fractions of cobalt were investigated along the GEOTRACES-A04 section. Our results show that sCo was the predominant form (90%) of the DCo in the Mediterranean Sea and that cCo and pCo generally followed the same distribution, suggesting a biogeochemical link between these two fractions. In the Mediterranean Sea, DCo displayed an overall scavenged-like profile in the different sub-basins, with high concentrations (up to 350 pM) in surface and quasi-uniformed low concentrations of DCo (~45 pM) in the deep sea. However, the decoupling between the surface and the deep reservoirs suggested that the transfer of Co from dissolved to particulate pools during the sink of particles may not be the only process governing DCo distribution. High-surface Co inputs, stabilization of DCo in a soluble form, and the extremely high regeneration rate of biogenic pCo all lead to the accumulation of DCo in surface. Conversely, low pCo export from the surface waters, low remineralization of biogenic pCo, and slow but efficient removal of DCo by scavenging including colloid aggregation into particles prevented its accumulation in the intermediate and deep sea. Moreover, Mediterranean circulation prevented the exchanges between the DCo-rich surface and the DCo-poor deep layers enhancing the scavenged-like profile of DCo. Finally, tentative DCo budgets were balanced at basin scale and showed the strong imprint of the surface inputs at Gibraltar Strait on the Mediterranean cobalt biogeochemistry.
Published: 2017

20. The annual and seasonal variability of the carbonate system in the Bay of Brest (Northwest Atlantic Shelf, 2008–2014)

Author: Antoine Guillot, Lesley A. Salt, Peggy Rimmelin-Maury, Stéphane Blain, Yann Bozec, Stéphane L'Helguen, Loic Quemener, Liliane Merlivat, E. Grossteffan, Laurence Beaumont, Michel Repecaud, Paul Tréguer, Eva Bucciarelli, Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Division technique INSU/SDU (DTI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions et Processus au sein de la couche de Surface Océanique (IPSO), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636))
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Biogenic silica, Oceanography, 01 natural sciences, Deposition (geology), chemistry.chemical_compound, Total alkalinity, Dissolved organic carbon, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, 010604 marine biology & hydrobiology, ACL, Bay of Brest, General Chemistry, Dissolved inorganic carbon, chemistry, 13. Climate action, Benthic zone, Carbonate, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Bloom, Hydrography, Carbonate system, Bay, Geology
Abstract: From 2008 to 2014, the MAREL-Iroise buoy, located in the Bay of Brest, collected high-frequency measurements of partial pressure of CO 2 (pCO 2 ) and ancillary hydrographic parameters, in conjunction with a comprehensive sampling regime of two additional carbonate system variables total alkalinity (A T ), and dissolved inorganic carbon (DIC). Biological processes drive variations in A T and DIC throughout the year, except in winter, when primary production is negligible and large freshwater inputs occur. Annually, the Bay of Brest generally behaves as a source of CO 2 to the atmosphere (0.14 ± 0.20 mol C m − 2 yr − 1 ), showing inter-annual variability significantly linked to annual net community production (NCP). The presence of a large community of benthic filter feeders leads to high levels of particulate organic matter (POM) and opal deposition during the spring diatom bloom. Over the following few months, benthic POM remineralisation reduces the spring CO 2 deficit relative to the atmosphere, and remineralisation of biogenic silica supplies further late spring primary production. The result is an inverse spring NCP – air-sea CO 2 flux relationship, whereby greater NCP in early spring results in lower fluxes of CO 2 into the Bay in late spring. This recycling mechanism, or silicic acid pump, also links the spring and summer NCP values, which are both determined by the peak wintertime nutrient concentrations. The carbonate system is further affected by the benthic community in winter, when CaCO 3 dissolution is evident from notable deviations in the ΔAT:ΔDIC ratio. This study highlights the necessity of individual study of coastal, temperate ecosystems and contributes to a better understanding of what determines coastal areas as sinks or sources of CO 2 to the atmosphere.
Published: 2016

21. Strong stimulation of N2 fixation in oligotrophic Mediterranean Sea: results from dust addition in large in situ mesocosms

Author: Cécile Guieu, Stéphane L'Helguen, and Céline Ridame
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, chemistry.chemical_element, New production, Mineral dust, 01 natural sciences, Nitrogen, Carbon cycle, chemistry.chemical_compound, Mediterranean sea, Deposition (aerosol physics), Nitrate, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, Phytoplankton, Environmental science, 14. Life underwater, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: The response of N 2 (dinitrogen) fixation to contrasted (wet and dry) Saharan dust deposition was studied in the framework of the DUNE project (a DUst experiment in a low-Nutrient, low-chlorophyll Ecosystem) during which realistic simulations of dust deposition (10 g m -2 ) into large mesocosms (52 m 3 ) were performed. Three distinct experimental dust additions were conducted in June 2008 (DUNE-1-P: simulation of a wet deposition, DUNE-1-Q: simulation of a dry deposition) and 2010 (DUNE-2-R: simulation of 2 successive wet depositions) in the northwestern oligotrophic Mediterranean Sea. Here we show that wet and dry dust deposition induced a rapid (24 h or 48 h after dust additions), strong (from 2- to 5.3-fold) and long (at least 4-6 days duration) increase in N 2 fixation, indicating that both wet and dry Saharan dust deposition was able to relieve efficiently the nutrient limitation(s) of N 2 fixation. This means in particular that N 2 fixation activity was not inhibited by the significant input of nitrate associated with the simulated wet deposition (~ 9 mmol NO 3 - m -2 ). The input of new nitrogen associated with N 2 fixation was negligible relative to the atmospheric NO 3 - input associated with the dust. The contribution of N 2 fixation to primary production was negligible (≤ 1%) before and after dust addition in all experiments, indicating that N 2 fixation was a poor contributor to the nitrogen demand for primary production. Despite the stimulation of N 2 fixation by dust addition, the rates remained low, and did not significantly change the contribution of N 2 fixation to new production since only a maximum contribution of 10% was observed. The response of N 2 fixation by diazotrophs and CO 2 fixation by the whole phytoplankton community suggests that these metabolic processes were limited or co-limited by different nutrients. With this novel approach, which allows us to study processes as a function of time while atmospheric particles are sinking, we show that new atmospheric nutrients associated with Saharan dust pulses do significantly stimulate N 2 fixation in the Mediterranean Sea and that N 2 fixation is not a key process in the carbon cycle in such oligotrophic environments.
Published: 2013

22. MAREL-Iroise/SOMLIT-Brest : Un outil à 'fonctions-multiples', pour l’observation des eaux côtières

Author: Rimmelin-Maury, P., Stéphane L'Helguen, Répécaud, M., Quéméner, L., Beaumont, L., Grossteffan, E., Jolivet, A., Laurent Chauvaud, Paul Tréguer, Bozec, Y., Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Division technique INSU/SDU (DTI), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Schmitt François G., Lefebvre Alain, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: interfaces, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Bouées, Mer d'Iroise, MAREL, OS, SOMLIT, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, eaux côtières, Rade de Brest, outil d'observations
Abstract: International audience; Depuis treize ans, l’Institut Universitaire Européen de la mer (IUEM, Université de Bretagne Occidentale), l’Ifremer et le CNRS/INSU sont partenaires dans l’ observation régulière et à long terme de la physico-chimie des eaux côtières, à l’interface de la rade de Brest et de la mer d’Iroise. Ces observations sont menées à haute fréquence au moyen de la bouée instrumentée MAREL-Iroise et à basse fréquence au moyen du suivi manuel hebdomadaire SOMLIT-Brest. Situés sur le même point de prélèvement, MAREL-Iroise et SOMLIT-Brest forment un outil d’observation robuste pour répondre aux besoins des chercheurs. Ces besoins sont liés à des questions multiples en lien avec le fonctionnement de l’écosystème, les cycles biogéochimiques ou plus récemment, l’impact des phénomènes grande échelle. Une revue des principaux résultats scientifiques obtenus jusqu’à présent permet d’apprécier l’importance de cet outil d’observation.
Published: 2016

23. Size-dependent uptake of nitrate and ammonium as a function of light in well-mixed temperate coastal waters

Author: Julien Caradec, Jean-François Maguer, Cécile Klein, Stéphane L'Helguen, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Light, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Irradiance, chemistry.chemical_element, Aquatic Science, Oceanography, Photosynthesis, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Water column, Size, Mixing, Nitrate, Botany, Phytoplankton, Ammonium, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, 010604 marine biology & hydrobiology, food and beverages, Geology, Nitrogen, Kinetics, Light intensity, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences, Coastal waters, Nitrogen uptake
Abstract: International audience; The effect of light on nitrate (NO3−) and ammonium (NH4+) uptake by natural communities was investigated in relation to cell size (10 μm) in the well-mixed coastal waters of the English Channel. Nitrogen (N) uptake kinetics as a function of irradiance were assessed using 15N tracer techniques, for a seasonal cycle of populations collected at 50% and 1% light penetration depth. The nitrogen uptake responses to irradiance can be represented by the formulation used to describe the photosynthesis versus irradiance relationships and modified by the addition of a dark uptake parameter. The response curves of two size fractions of phytoplankton collected at 50% and 1% of incident light did not differ significantly, which suggested that the physiological characteristics of N uptake were not affected by the light intensity at which the phytoplankton assemblages were sampled. The kinetics parameters indicated that the NO3− uptake system was more strongly dependent on light than the NH4+ uptake system. They also showed that N uptake was less limited by the light intensity in the small size fraction than it was in the large size fraction. At the mean light intensity in the water column, kinetics analysis predicted a NH4+ uptake that was on average 1.8 (±0.6) and 2.4 (±1.0) times greater than the NO3− uptake, for 10 μm size fractions, respectively. The kinetics also predicted, at the in situ mean light intensity, that the mean ability to take up nitrogen was twice as high (1.8±0.5) for the small than for the large cells when the N substrate was NH4+ and more than twice as high (2.6±1.5) when the substrate was NO3−. These results added to our understanding of the light effect on N uptake processes in well-mixed waters, and can largely explain the phytoplankton production, mainly regenerated and dominated by small cells, that has been observed in these waters.
Published: 2011

24. Nutrient control of N2 fixation in the oligotrophic Mediterranean Sea and the impact of Saharan dust events

Author: M. Le Moal, Cécile Guieu, Céline Ridame, Mireille Pujo-Pay, Stéphane L'Helguen, E. Ternon, and Isabelle C. Biegala
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Mixed layer, 010604 marine biology & hydrobiology, chemistry.chemical_element, Mineral dust, Structural basin, Atmospheric sciences, 01 natural sciences, Nitrogen, Oceanography, Nutrient, Mediterranean sea, chemistry, Nitrogen fixation, Environmental science, Spatial variability, 14. Life underwater, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes
Abstract: A better understanding of the factors controlling N2 fixation is a pre-requisite for improving our knowledge on the contribution of N2 fixation process in the nitrogen cycling. Trace-metal clean nutrient/dust addition bioassays (+P, +PFe, +dust) were performed at three stations located in the western, central and eastern Mediterranean Sea, in summer 2008 as part of the BOUM cruise. The main goals were (1) to investigate the nutrient factor(s) limiting N2 fixation (uptake of 15N2) and (2) to evaluate the potential impact of a Saharan dust event on this biological process during the stratification period. Initially, surface waters at the three stations were DIP-depleted (
Published: 2011

25. Barium and molybdenum records in bivalve shells: Geochemical proxies for phytoplankton dynamics in coastal environments?

Author: Severine Jacquet, Laurent Chauvaud, Christophe Pécheyran, David Amouroux, Jacques Clavier, Stéphane L'Helguen, Aurélie Barats, Julien Thébault, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Programme ERC Lascaux, Institut de recherche en droit privé (IRDP), Université de Nantes - UFR Droit et Sciences Politiques (UFR DSP), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR Droit et Sciences Politiques (UFR DSP), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Laboratoire de Chimie Analytique Bio-Inorganique et Environnement (LCABIE), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Radiochimie et des Sciences Analytiques et Environnement (LRSAE/EA 1175), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This study was supported by the IRD, the Région Bretagne, the French Programme National Environnement Côtier, and the French Ministry of Research's Actions Concertées Incitatives—Jeunes Chercheurs program (ACI-PECTEN)., Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, chemistry.chemical_element, Mineralogy, Aquatic Science, Oceanography, Nitrate reductase, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Nitrate, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, Phytoplankton, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, Calcite, biology, 010604 marine biology & hydrobiology, Barium, Plankton, Bivalvia, biology.organism_classification, [SDV.BA.ZI]Life Sciences [q-bio]/Animal biology/Invertebrate Zoology, Diatom, chemistry, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Geology
Abstract: International audience; Barium:calcium and molybdenum:calcium ratios were investigated in shells of the tropical scallop Comptopallium radula. Three juvenile specimens were harvested alive in the southwest lagoon of New Caledonia after a 1-year hydrological survey. Calcite samples representing a few hours of biomineralization were laser-ablated along the maximal growth axis and analyzed for Ba and Mo content using an inductively coupled plasma mass spectrometer. Absolute dates of shell precipitation assigned on the basis of periodic formation of shell growth patterns led to the accurate reconstruction of ontogenetic variations of elemental ratios with subweekly resolution. Inter-individual variability of Ba:Ca and Mo:Ca time series was low, indicating an environmental control on the incorporation of these elements within shells. Both profiles were characterized by a background level punctuated by sharp peaks. The ingestion of diatoms enriched in Ba (adsorbed on iron oxyhydroxides associated with the frustules) is the most likely cause of the formation of Ba:Ca peaks. Some contribution of diatom-associated barite is also possible. In every instance, Ba:Ca would possibly be a proxy for the timing and magnitude of diatom blooms. Among all the theories that could be advanced to explain the occurrence of Mo:Ca peaks, the most plausible appears to be the ingestion of phytoplankton cells grown upon NO3- and therefore containing high levels of Mo required for the activity of nitrate reductase. If this is so, then Mo:Ca could be a new proxy for nitrate uptake by phytoplankton in coastal ecosystems, helping to reconstruct the balance between new and regenerated production in paleoenvironments.
Published: 2009

26. Size-fractionated phytoplankton biomass and nitrogen uptake in response to high nutrient load in the North Biscay Bay in spring

Author: Matthieu Waeles, Stéphane L'Helguen, Pascal Morin, Ricardo Riso, Jean-François Maguer, Julien Caradec, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Nitrogen, Phytoplankton size distribution, Uptake, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, North Biscay Bay, Nitrate, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Phytoplankton, Loire estuary, Ammonium, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Continental shelf, 010604 marine biology & hydrobiology, fungi, Geology, Estuary, Eutrophication, Plankton, 6. Clean water, chemistry, Environmental science, Bay
Abstract: International audience; The influence of continental nutrient inputs on nitrogen uptake (nitrate and ammonium) by size-fractionated plankton was investigated on the continental shelf of the North Biscay Bay during early spring. As a general trend, larger phytoplankton (>10 μm) contributed significantly to the biomass and N uptake in nitrate-repleted waters and this was particularly marked in the inshore waters where nitrate concentrations were above of 7-10 μmol L−1. In these waters, the relative contribution of nitrate to N uptake for the larger phytoplankton was generally higher than 50%, whereas most of the N used by the smaller cells (
Published: 2009

27. Net and gross incorporation of nitrogen by marine copepods fed on 15N-labelled diatoms: Methodology and trophic studies

Author: Gerd Slawyk, Benoît Sautour, Olivier Ragueneau, Dorothée Vincent, Laurent Seuront, Morgane Gallinari, Stéphane L'Helguen, and Géraldine Sarthou
Subjects: biology, chemistry.chemical_element, Aquatic Science, biology.organism_classification, Nitrogen, chemistry.chemical_compound, Animal science, chemistry, Thalassiosira weissflogii, Algae, Phytoplankton, Botany, Ammonium, Nitrogen cycle, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Copepod, Trophic level
Abstract: The stable isotope of nitrogen ( 15 N) and an appropriate three-compartment model were used in two 24-h lasting feeding experiments to trace the flow of N through the copepod Acartia discaudata and Calanus helgolandicus fed on 15 N-labelled Skeletonema costatum and Thalassiosira weissflogii, respectively. Details of the labelling technique and principles of the computation of N transport rates are given. At the end of a single 24-h feeding period only about one third of the total amount of N ingested by A. discaudata was incorporated into the copepod's body N; we refer to this rate as net incorporation. Most of the N ingested was lost as ammonium (48% of total N ingested), followed by losses in the form of eggs+fecal pellets (13%) and dissolved organic N (DON, 9%). The sum of net incorporation and the latter losses is defined as gross incorporation. Net incorporation by C. helgolandicus and N losses did not vary over time during a 24 h lasting time-series feeding experiment. On average, 79% of total N ingested was actually incorporated by the copepod whereas mean N losses as ammonium, eggs+fecal pellets represented only 12 and 9%, respectively. After a 24-h feeding period only 2% of N ingested was lost as DON. Inspection of individual DON pathways showed that both A. discaudata and C. helgolandicus highly contributed to total DON production via direct excretion (79 and 64%, respectively). The remaining DON appearing in the DON pool was derived from phytoplankton via direct release and/or indirect release (copepod ‘sloppy feeding’). © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
Published: 2007

28. Response of a phytoplankton community to increased nutrient inputs: A mesocosm experiment in the Bay of Brest (France)

Author: Pascal Claquin, Stéphane L'Helguen, Philippe Pondaven, Aude Leynaert, Annick Masson, Pierre Fouillaron, Véronique Martin-Jézéquel, Gérard Thouzeau, Pierre Huonnic, Sorcha Ní Longphuirt, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Physiologie et Ecophysiologie des Mollusques Marins (PE2M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Mer, molécules et santé EA 2160 (MMS), Université de Nantes - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Le Mans Université (UM)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Région Bretagne and is part of an INVABIO 2 project that was funded by the Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Le Mans Université (UM)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, biology, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, Chaetoceros, Aquatic Science, biology.organism_classification, 01 natural sciences, Algal bloom, Mesocosm, Diatom, Benthic zone, Phytoplankton, Dominance (ecology), 14. Life underwater, Bay, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; In the Bay of Brest (France), benthic fluxes of silicic acid (DSi) are thought to be strongly involved in diatom dominance and their intensity depends on the density of an invasive gastropod, Crepidula fornicata. While the proliferation of this gastropod is likely to support diatom dominance, local fishermen have proposed its removal as it perturbs the development of the native Great Scallop, Pecten maximus. However, such a removal may be associated with potentially harmful algal blooms. The response of the phytoplankton community to modifications of the benthic fluxes of DSi, resulting from a further proliferation or the removal of C fornicata, was examined in a mesocosm nutrient enrichment experiment over a period of 16 days in the spring of 2004. Six mesocosms (5.4 m(3)) were filled using a natural planktonic assemblage from the Bay and received N, P and Si additions at the stoichiometric ratio of the in situ benthic fluxes (Si:N:P=16:16:1), with a gradient of enrichment ranging from 0 to almost 4 times the maximal benthic flux measured in the Bay. The diatom Chaetoceros (mainly C. debilis) rapidly outgrew non-siliceous species of microphytoplankton in all enclosures although kinetic experiments provided direct evidence of Si limitation. This dominance of diatoms at DSi concentrations
Published: 2007

29. NITROGEN UPTAKE AND ASSIMILATION KINETICS INALEXANDRIUM MINUTUM(DYNOPHYCEAE): EFFECT OF N-LIMITED GROWTH RATE ON NITRATE AND AMMONIUM INTERACTIONS

Author: Christian Madec, Jean-François Maguer, Pierre Le Corre, Stéphane L'Helguen, Claire Labry, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de chimie marine, Dynamiques de l'Environnement Côtier (DYNECO), and Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
Subjects: 0106 biological sciences, Alexandrium minutum, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Kinetics, Alexandrium, chemistry.chemical_element, Plant Science, Aquatic Science, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Nitrate, nitrate, Botany, Ammonium, Growth rate, 0105 earth and related environmental sciences, assimilation, biology, 010604 marine biology & hydrobiology, Dinoflagellate, Assimilation (biology), biology.organism_classification, Nitrogen, inhibition, ammonium, chemistry, kinetics, uptake, Environmental chemistry, semicontinuous culture, [SDE]Environmental Sciences, growth rate
Abstract: International audience; Uptake and assimilation kinetics of nitrate and ammonium were investigated along with inhibition of nitrate uptake by ammonium in the harmful dinoflagellate Alexandrium minutum Halim at different nitrogen (N)-limited growth rates. Alexandrium minutum had a strong affinity for nitrate and ammonium (Ks50.26 0.03 and 0.31 0.04 lmol .L 1, respectively) whatever the degree of N deficiency of the cells. Ammonium was always the preferred form of nitrogen taken up (rNO3=rNH4 50.42-0.50). In the presence of both forms, nitrate uptake was inhibited by ammonium, and inhibition was particularly marked in N-sufficient cells (Imax~0.9 and Ki50.31-0.56 lmol .L 1). In the case of N assimilation, ammonium was also the preferred form in N-deficient cells (rassim NO3=rassim NH4 50.54-0.72), whereas in N-sufficient cells, both N sources were equally preferred (rassim NO3=rassim NH4 50.90-1.00). The comparison of uptake and assimilation rates highlighted the ability of A. minutum to significantly store in 1 h nitrate and ammonium in amounts sufficient to supply twice the daily N requirements of the slowest-growing N-deficient cells. Nitrogen uptake kinetic parameters of A. minutum and their ecological implications are discussed.
Published: 2007

30. Dinitrogen fixation and dissolved organic nitrogen fueled primary production and particulate export during the VAHINE mesocosm experiment (New Caledonia lagoon)

Author: Nathalie Leblond, Olivier Grosso, Hugo Berthelot, S Hélias, Stéphane L'Helguen, Karine Leblanc, Thierry Moutin, Sophie Bonnet, Bruno Charrière, Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens (CEFREM), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie]), ANR-13-JS06-0002,VAHINE,VAriabilité du tranfert vertical et tropHIque de l'azote (N2) fixé dans le sud-ouEst Pacifique et impact potentiel sur la pompe biologique à carbone(2013), Centre d'océanologie de Marseille (COM), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Domaines Océaniques (LDO), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire d'océanographie de Villefranche ( LOV ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Formation et de Recherche sur les Environnements Méditérranéens ( CEFREM ), Université de Perpignan Via Domitia ( UPVD ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), University IRD Noumea, Institut de Recherche pour le Développement ( IRD [Nouvelle-Calédonie] ), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulon (UTLN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Cyanobacteria, 010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, lcsh:Life, chemistry.chemical_element, Biology, 01 natural sciences, Mesocosm, chemistry.chemical_compound, Water column, Nitrate, PACIFIC SUBTROPICAL GYRE, CARBON SEQUESTRATION, lcsh:QH540-549.5, Botany, TRICHODESMIUM IMS101, Earth Science, 14. Life underwater, HIGH-PRECISION, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, ATLANTIC-OCEAN, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, [ SDE.BE ] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, NORTH, 010604 marine biology & hydrobiology, Phosphorus, ACL, lcsh:QE1-996.5, MEDITERRANEAN SEA, Particulates, Phosphate, biology.organism_classification, Nitrogen, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, [ SDE.MCG ] Environmental Sciences/Global Changes, chemistry, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Environmental chemistry, PHOSPHATE AVAILABILITY, lcsh:Ecology, SOUTH-WEST LAGOON, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, N-2 FIXATION, [ SDE.ES ] Environmental Sciences/Environmental and Society
Abstract: In the oligotrophic ocean characterized by nitrate (NO3−) depletion in surface waters, dinitrogen (N2) fixation and dissolved organic nitrogen (DON) can represent significant nitrogen (N) sources for the ecosystem. In this study, we deployed large in situ mesocosms in New Caledonia in order to investigate (1) the contribution of N2 fixation and DON use to primary production (PP) and particle export and (2) the fate of the freshly produced particulate organic N (PON), i.e., whether it is preferentially accumulated and recycled in the water column or exported out of the system. The mesocosms were fertilized with phosphate (PO43-) in order to prevent phosphorus (P) limitation and promote N2 fixation. The diazotrophic community was dominated by diatom–diazotroph associations (DDAs) during the first part of the experiment for 10 days (P1) followed by the unicellular N2-fixing cyanobacteria UCYN-C for the last 9 days (P2) of the experiment. N2 fixation rates averaged 9.8 ± 4.0 and 27.7 ± 8.6 nmol L−1 d−1 during P1 and P2, respectively. NO3− concentrations (< 0.04 μmol L−1) in the mesocosms were a negligible source of N, indicating that N2 fixation was the main driver of new production throughout the experiment. The contribution of N2 fixation to PP was not significantly different (p > 0.05) during P1 (9.0 ± 3.3 %) and P2 (12.6 ± 6.1 %). However, the e ratio that quantifies the efficiency of a system to export particulate organic carbon (POCexport) compared to PP (e ratio = POCexport/PP) was significantly higher (p < 0.05) during P2 (39.7 ± 24.9 %) than during P1 (23.9 ± 20.2 %), indicating that the production sustained by UCYN-C was more efficient at promoting C export than the production sustained by DDAs. During P1, PON was stable and the total amount of N provided by N2 fixation (0.10 ± 0.02 μmol L−1) was not significantly different (p > 0.05) from the total amount of PON exported (0.10 ± 0.04 μmol L−1), suggesting a rapid and probably direct export of the recently fixed N2 by the DDAs. During P2, both PON concentrations and PON export increased in the mesocosms by a factor 1.5–2. Unlike in P1, this PON production was not totally explained by the new N provided by N2 fixation. The use of DON, whose concentrations decreased significantly (p < 0.05) from 5.3 ± 0.5 μmol L−1 to 4.4 ± 0.5 μmol L−1, appeared to be the missing N source. The DON consumption (~ 0.9 μmol L−1) during P2 is higher than the total amount of new N brought by N2 fixation (~ 0.25 μmol L−1) during the same period. These results suggest that while DDAs mainly rely on N2 fixation for their N requirements, both N2 fixation and DON can be significant N sources for primary production and particulate export following UCYN-C blooms in the New Caledonia lagoon and by extension in the N-limited oceans where similar events are likely to occur.
Published: 2015

31. New and regenerated production in the Almeria-Oran front area, eastern Alboran Sea

Author: Stéphane L'Helguen, Christian Madec, Pascal Morin, P. Le Corre, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INL - Lab-On-Chip et Instrumentation (INL - LOCI), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Mediterranean climate, Chlorophyll a, 010504 meteorology & atmospheric sciences, nitrogen regeneration, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Mediterranean sea, Nitrate, Mediterranean Sea, Organic matter, Ammonium, 14. Life underwater, geostrophic front, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, chemistry.chemical_classification, 010604 marine biology & hydrobiology, Front (oceanography), New production, Alboran Sea, nitrogen uptake, chemistry, 13. Climate action, new production, f-ratio, Environmental science
Abstract: International audience; Uptake and regeneration of nitrogen in the Almeria-Oran frontal zone (SW Mediterranean) and adjacent (Atlantic and Mediterranean) systems were studied during the Almofront I cruise (JGOFS-France). The frontal zone was characterized by an upsloping of nitracline from about 50 m in the adjacent systems to 25-30 m within. Along with nitrate, ammonium, chlorophyll a and particulate organic nitrogen also were at higher concentrations in the frontal zone than in the adjacent waters. The nitrate uptake rates were significantly higher in the frontal zone (up to 6.4 nmol l(-1) h(-1)) than in the Atlantic and Mediterranean waters (generally
Published: 2002

32. Large and local-scale influences on physical and chemical characteristics of coastal waters of Western Europe during winter

Author: Nicolas Barrier, Marie Czamanski, Emilie Grossteffan, Michel Repecaud, Yann Bozec, Paul Tréguer, Pascal Morin, Peggy Rimmelin-Maury, Stéphane L'Helguen, Thierry Cariou, Eric Goberville, Loic Quemener, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Laboratoire de physique des océans (LPO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UMS 3113, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Brest (IFREMER Centre de Bretagne), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Atmospheric circulation, Large-scale hydro-climatic indices, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, Nutrient, Weather regimes, Tributary, Coastal systems, 14. Life underwater, Temporal scales, Climate variability, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, geography, geography.geographical_feature_category, 010604 marine biology & hydrobiology, ACL, Global warming, Sea surface temperature, 13. Climate action, North Atlantic oscillation, [SDE]Environmental Sciences, Environmental science, Time-series, River inputs, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Bay
Abstract: International audience; There is now a strong scientific consensus that coastal marine systems of Western Europe are highly sensitive to the combined effects of natural climate variability and anthropogenic climate change. However, it still remains challenging to assess the spatial and temporal scales at which climate influence operates. While large-scale hydro-climatic indices, such as the North Atlantic Oscillation (NAO) or the East Atlantic Pattern (EAP) and the weather regimes such as the Atlantic Ridge (AR), are known to be relevant predictors of physical processes, changes in coastal waters can also be related to local hydro-meteorological and geochemical forcing. Here, we study the temporal variability of physical and chemical characteristics of coastal waters located at about 48°N over the period 1998-2013 using (1) sea surface temperature, (2) sea surface salinity and (3) nutrient concentration observations for two coastal sites located at the outlet of the Bay of Brest and off Roscoff, (4) river discharges of the major tributaries close to these two sites and (5) regional and local precipitation data over the region of interest. Focusing on the winter months, we characterize the physical and chemical variability of these coastal waters and document changes in both precipitation and river runoffs. Our study reveals that variability in coastal waters is connected to the large-scale North Atlantic atmospheric circulation but is also partly explained by local river influences. Indeed, while the NAO is strongly related to changes in sea surface temperature at the Brest and Roscoff sites, the EAP and the AR have a major influence on precipitations, which in turn modulate river discharges that impact sea surface salinity at the scale of the two coastal stations.
Published: 2014

33. Contrasted Saharan dust events in LNLC environments: impact on nutrient dynamics and primary production

Author: Julien Dekaezemacker, F. Malien, Cécile Guieu, Stéphane L'Helguen, Sophie Bonnet, Céline Ridame, Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Max Planck Institute for Marine Microbiology, Max-Planck-Gesellschaft, Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), ANR-07-BLAN-0126,DUNE,a DUst experiment in a low Nutrient, low chlorophyll Ecosystem(2007), Sorbonne Université (SU), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Universités, Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat ( BTP ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Max Plank Institut, Laboratoire d'océanographie de Villefranche ( LOV ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Leibniz-Institut für Meereswissenschaften ( IFM-GEOMAR ), ANR-07-BLAN-0126,BLANC,a DUst experiment in a low Nutrient, low chlorophyll Ecosystem ( 2007 ), Centre d'océanologie de Marseille (COM), Université de la Méditerranée - Aix-Marseille 2-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Domaines Océaniques (LDO), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Observatoire des Sciences de l'Univers-Institut d'écologie et environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Chlorophyll a, MESOCOSM EXPERIMENT, [SDV]Life Sciences [q-bio], Iron fertilization, lcsh:Life, TIME-SERIES STATION, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Mineral dust, CHEMICAL-COMPOSITION, Mesocosm, chemistry.chemical_compound, Nitrate, [ PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH ] Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], lcsh:QH540-549.5, Earth Science, 14. Life underwater, SURFACE WATERS, SOUTHERN-OCEAN, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Earth-Surface Processes, Biomass (ecology), CLIMATE-CHANGE, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], ACL, lcsh:QE1-996.5, ATMOSPHERIC DEPOSITION, IRON FERTILIZATION, 15. Life on land, New production, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, Oceanography, Deposition (aerosol physics), chemistry, 13. Climate action, [SDU]Sciences of the Universe [physics], Environmental chemistry, LOW-CHLOROPHYLL ECOSYSTEM, Environmental science, lcsh:Ecology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, EASTERN MEDITERRANEAN SEA
Abstract: The response of the phytoplanktonic community (primary production and algal biomass) to contrasted Saharan dust events (wet and dry deposition) was studied in the framework of the DUNE ("a DUst experiment in a low-Nutrient, low-chlorophyll Ecosystem") project. We simulated realistic dust deposition events (10 g m−2) into large mesocosms (52 m3). Three distinct dust addition experiments were conducted in June 2008 (DUNE-1-P: simulation of a wet deposition; DUNE-1-Q: simulation of a dry deposition) and 2010 (DUNE-2-R1 and DUNE-2-R2: simulation of two successive wet depositions) in the northwestern oligotrophic Mediterranean Sea. No changes in primary production (PP) and chlorophyll a concentrations (Chl a) were observed after a dry deposition event, while a wet deposition event resulted in a rapid (24 h after dust addition), strong (up to 2.4-fold) and long (at least a week in duration) increase in PP and Chl a. We show that, in addition to being a source of dissolved inorganic phosphorus (DIP), simulated wet deposition events were also a significant source of nitrate (NO3−) (net increases up to +9.8 μM NO3− at 0.1 m in depth) to the nutrient-depleted surface waters, due to cloud processes and mixing with anthropogenic species such as HNO3. The dry deposition event was shown to be a negligible source of NO3−. By transiently increasing DIP and NO3- concentrations in N–P starved surface waters, wet deposition of Saharan dust was able to relieve the potential N or NP co-limitation of the phytoplanktonic activity. Due to the higher input of NO3− relative to DIP, and taking into account the stimulation of the biological activity, a wet deposition event resulted in a strong increase in the NO3−/DIP ratio, from initially less than 6, to over 150 at the end of the DUNE-2-R1 experiment, suggesting a switch from an initial N or NP co-limitation towards a severe P limitation. We also show that the contribution of new production to PP strongly increased after wet dust deposition events, from initially 15% to 60–70% 24 h after seeding, indicating a switch from a regenerated-production based system to a new-production based system. DUNE experiments show that wet and dry dust deposition events induce contrasting responses of the phytoplanktonic community due to differences in the atmospheric supply of bioavailable new nutrients. Our results from original mesocosm experiments demonstrate that atmospheric dust wet deposition greatly influences primary productivity and algal biomass in LNLC environments through changes in the nutrient stocks, and alters the NO3−/DIP ratio, leading to a switch in the nutrient limitation of the phytoplanktonic activity.
Published: 2014

34. Impact of iron limitation on primary production (dissolved and particulate) and secondary production in cultured Trichodesmium sp

Author: Stéphane L'Helguen, Céline Ridame, Céline Dimier-Hugueney, Emma Rochelle-Newall, Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (Bioemco), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AgroParisTech-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), French ANR Blanc Boa (Biogeochimie du fer a l'interface Ocean-Atmosphere: interactions entre apports atmospheriques de fer et reseau trophique [JC05_45426], French Institut de Recherche pour le Developpement (IRD), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Adaptation et diversité en milieu marin (ADMM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Bioavailability, [SDV]Life Sciences [q-bio], chemistry.chemical_element, Aquatic Science, Fe limitation, DOC, Carbon cycle, Carbon utilization, Dissolved organic carbon, Botany, Organic matter, Autotroph, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, chemistry.chemical_classification, Secondary production, Carbon cycling, biology, ACL, Dissolved primary production, Diazotrophic cyanobacteria, biology.organism_classification, PER, Trichodesmium, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Microbial loop, Carbon, Dissolved, primary production
Abstract: International audience; Diazotrophic cyanobacteria play an important role in biogeochemical cycles of carbon and nitrogen and, hence, in oceanic productivity in the tropical and subtropical regions of the ocean. Although many studies have examined the impact of iron (Fe) limitation on particulate primary production and dinitrogen (N2) fixation in the colonial cyanobacterium Trichodesmium, none have looked at the impact of Fe limitation on the percentage extracellular release (PER) and secondary production (SP) in Fe-limited cultures of this cyanobacterium. Here, we present the results of a series of culture experiments during which we examined the impact of 3 concentrations of dissolved iron (DFe) on total primary production (TPP = dissolved + particulate primary production, i.e. DPP + PPP), PER and on SP. Under severe Fe limitation (5 nM DFe), biomass, growth rates, TPP and N2 fixation were strongly reduced, while PER increased relative to the rates ob served at the highest Fe concentration. Moreover, reducing Fe concentration induced an increase in the percentage of photosynthetically fixed C used for algal growth, while the percentage of C used to support algal respiration decreased. Reduced Fe concentrations also induced a decrease in SP and in the SP:DPP ratio, indicating that the efficiency of transfer of fixed carbon from autotrophic to heterotrophic processes is reduced. This suggests that Fe, either directly through influencing cellular processes or indirectly through influencing organic matter structure or nitrogen availability, is controlling SP and, thus, microbial carbon utilization. These results suggest that the amount of carbon entering into the microbial loop may be reduced under Fe limitation, thus leading to an accumulation of dissolved organic carbon with potentially important impacts on microbial carbon cycling and, ultimately, on the biological carbon pump
Published: 2014

35. Saharan dust: a source of bioavailable iron for the marine unicellular diazotrophic cyanobacterium C. watsonii

Author: Violaine Jacq, Céline Ridame, Fanny Kaczmar, Stéphane L'Helguen, Alain Saliot, Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2014

36. A novel approach using the 15N tracer technique and benthic chambers to determine ammonium fluxes at the sediment-water interface and its application in a back-reef zone on Reunion Island (Indian Ocean)

Author: Jacques Clavier, Patrick Frouin, Pascale Cuet, Laurent Chauvaud, Jean-François Maguer, Stéphane L'Helguen, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ecologie Marine (ECOMAR), Université de La Réunion (UR), Programme AGENAEB, and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, inorganic chemicals, Ammonium fluxes, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Aquatic Science, Biology, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Water column, Flux (metallurgy), Sediment–water interface, Phytoplankton, Ammonium, Reef, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, geography, geography.geographical_feature_category, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, ACL, fungi, Sediment, food and beverages, Coral reef, 6. Clean water, 15N tracer, chemistry, Benthic chamber, Benthic zone, Sediment-water interface, Environmental chemistry, [SDE]Environmental Sciences, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: International audience; The 15N tracer method and the benthic chamber technique were combined to evaluate NH4+ exchanges at the sediment-water interface. This novel approach consists in measuring NH4+ fluxes during a single in situ incubation in a sample of water enclosed in a benthic chamber placed over the sediment and in a subsample thereof concomitantly incubated in a bottle. Using this combined approach, the influx and efflux of NH4+ across the sediment-water interface can be simultaneously measured along with uptake and regeneration rates of NH4+ in the water column. Details of the experimental protocol and principles behind the calculations of N transport rates are given. We applied this approach to a tropical reef on Reunion Island (Indian Ocean). Experiments were carried out in triplicate at three stations with organic-poor, sandy sediments. At the three stations, the mean flux of NH4+ from the water column to the sediment (29.6-59.2 μmol m− 2 h− 1) was much higher than the mean NH4+ uptake rate by phytoplankton (3.0-4.0 μmol m− 2 h− 1) indicating that the removal of NH4+ from the water column must be due, for the most part, to uptake by benthic microalgae in the study area. The mean flux of NH4+ from the sediment to the water column (6.7-13.7 μmol m− 2 h− 1) was comparable to the mean regeneration rate in the water (7.4-9.9 μmol m− 2 h− 1) suggesting that the sediment may constitute a significant N source for phytoplankton in the back-reef zone on Reunion Island.
Published: 2014

37. Phytoplanktonic response to contrasted Saharan dust deposition events during mesocosm experiments in LNLC environment

Author: Cécile Guieu, Sophie Bonnet, Julien Dekaezemacker, Céline Ridame, Stéphane L'Helguen, F. Malien, Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat ( BTP ), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques ( LOCEAN ), Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut méditerranéen d'océanologie ( MIO ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Toulon ( UTLN ) -Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ), Laboratoire d'océanographie de Villefranche ( LOV ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), GEOMAR - Helmholtz Centre for Ocean Research [Kiel] ( GEOMAR ), Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Helmholtz Centre for Ocean Research [Kiel] (GEOMAR), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Hydrology, Chlorophyll a, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 15. Life on land, Mineral dust, Mesocosm, chemistry.chemical_compound, [ SDU.STU.GP ] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], Nutrient, Mediterranean sea, Deposition (aerosol physics), chemistry, [ PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH ] Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], 13. Climate action, Environmental chemistry, Environmental science, Ecosystem, 14. Life underwater, Inorganic phosphorus
Abstract: International audience; The response of the phytoplanktonic community (primary production and algal biomass) to contrasted Saharan dust events (wet and dry deposition) was studied in the framework of the DUNE "a DUst experiment in a low-Nutrient, low-chlorophyll Ecosystem" project. We simulated realistic dust deposition events (10 g m-2) into large mesocosms (52 m3). Three distinct experimental dust additions were conducted in June 2008 (DUNE-1-P: simulation of a wet deposition, DUNE-1-Q: simulation of a dry deposition) and 2010 (DUNE-2-R1, -R2: simulation of 2 successive wet depositions) in the northwestern oligotrophic Mediterranean Sea. No changes in primary production (PP) and chlorophyll a concentration (Chl a) were observed after a dry deposition event while a wet deposition event resulted in a rapid (24 h after dust additions), strong (up 2.4 fold) and long (at least a week duration) increase in PP and Chl a. We show that in addition to being a source of dissolved inorganic phosphorus (DIP), simulated wet deposition events were also a significant source of NO3- (net increases up to +9.8 μM NO3- at 0.1 m depth) to the nutrient depleted surface waters due to cloud processes and mixing with anthropogenic species such as HNO3. The dry deposition event was shown to be a negligible source of NO3-. By transiently increasing DIP and NO3- concentrations in P-N starved surface waters, wet deposition of Saharan dust was able to relieve the potential N or NP co-limitation of the phytoplanktonic activity. Due to the higher input of NO3- relative to DIP, a wet deposition event resulted in a strong increase in the NO3-/DIP ratio from initially < 6 to over 150 at the end of the DUNE-2-R1 experiment suggesting a switch from an initial N or NP co-limitation towards a severe P limitation. We also show that the contribution of new production to PP increased after wet dust deposition events from initially 15% to 60-70% 24 h after seeding, indicating a switch from a regenerated-production based system to a new-production based system. DUNE experiments show that wet and dry dust deposition events induce contrasted responses of the phytoplanktonic community due to differences in the atmospheric supply of bioavailable new nutrients. Our results from original mesocosm experiments demonstrate that atmospheric dust wet deposition greatly influences primary productivity and algal biomass in LNLC environments, changes nutrient stocks and alters the NO3-/DIP ratio leading to a switch in the nutrient limitation of the phytoplanktonic activity.
Published: 2014

38. Absorption et régénération de l'azote dans le système brassé de la Manche: productions nouvelle et régénérée

Author: Pierre Le Corre, Christian Madec, Stéphane L'Helguen, and Jean-François Maguer
Subjects: 0106 biological sciences, Grande bretagne, 010504 meteorology & atmospheric sciences, media_common.quotation_subject, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, nitrogen, 14. Life underwater, Royaume uni, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, azote, Reino unido, English Channel, new and regenerated productions, 010604 marine biology & hydrobiology, fungi, Manche, Art, régénération, productions nouvelle et régénérée, uptake, regeneration, Western europe, absorption, Humanities
Abstract: Nitrate and ammonium uptake rates were measured in spring and summer in deep and shallow well-mixed waters of the English Channel during different cruises between 1986 and 1994. In the deep waters, nitrate uptake was relatively low during phytoplankton development and ammonium uptake represented more than 70 % of the total uptake irrespective of the season. In the shallow waters, nitrate uptake during spring phytoplankton growth was high and represented about 75 % of the total uptake. Ammonium uptake became substantial towards the end of spring and summer. The high contribution of ammonium to the nitrogenous nutrition of phytoplankton over the whole of the well-mixed waters is related to a high rate of recycling of nitrogen in the water column. Ammonium regeneration by microheterotrophs can satisfy between 62 % and the totality of the phytoplankton nitrogen requirements. The high primary production in deep well-mixed waters is not supported by allochthonous nitrogen supply but by an intense in situ regeneration of nitrogen. The situation is similar in shallow well-mixed waters, except during the spring bloom., L'absorption du nitrate et de l'ammonium a été étudiée au printemps et en été dans les systèmes brassés profond et peu profond de la Manche. Les travaux ont été réalisés lors de différentes campagnes à la mer menées entre 1986 et 1994. Dans le système brassé profond, le nitrate est peu utilisé durant la période de développement du phytoplancton et l'absorption de l'ammonium représente, quel que soit le secteur, plus de 70 % de l'absorption totale. Dans le système brassé peu profond, l'absorption du nitrate s'avère élevée en période de floraison du phytoplancton. Elle représente alors 75 % de l'absorption totale. La contribution de l'ammonium à la nutrition azotée du phytoplancton est marquée à la fin de la floraison printanière et en période estivale. Cette contribution élevée de l'ammonium est liée, dans l'ensemble du système brassé, à un recyclage rapide de l'azote dans la colonne d'eau. La régénération de l'ammonium par les microhétérotrophes permet de satisfaire entre 62 % et la totalité des besoins du phytoplancton. Les valeurs élevées de production primaire dans le système brassé profond ne résultent pas d'apports nouveaux en azote mais correspondent à de fortes productions régénérées. En dehors de la floraison printanière du phytoplancton, la situation est similaire dans le système brassé peu profond.
Published: 1998

39. Comparative dynamics of pelagic and benthic micro-algae in a coastal ecosystem

Author: Pascal Claquin, Laurent Chauvaud, Arnab Chatterjee, Manon Legoff, Aurore Naegelen, Erwan Amice, Aude Leynaert, Stéphane L'Helguen, Cécile Klein, Annick Masson, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie des mollusques marins et des écosystèmes associés (BioMEA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) ( LEMAR ), Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Université de Brest ( UBO ) -Institut Universitaire Européen de la Mer ( IUEM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Université de Brest ( UBO ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Biologie des mollusques marins et des écosystèmes associés ( BioMEA ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), and Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer ( IFREMER ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, microphytobenthos, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, Algal bloom, [ SDE ] Environmental Sciences, seasonal dynamics, Water column, subtidal zone regional index terms, Phytoplankton, Brittany, Ecosystem, 14. Life underwater, 0105 earth and related environmental sciences, Biomass (ecology), Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, Bay of Brest, Pelagic zone, 15. Life on land, Spring bloom, 13. Climate action, Benthic zone, [SDE]Environmental Sciences, phytoplankton, Environmental science, France
Abstract: International audience; Together with phytoplankton, microphytobenthos (MPB) play an important role in the overall food web structure of coastal ecosystems by regulating nutrient fluxes, oxygen concentration and sediment stability in the ecosystem. Although there are many studies on phytoplankton, MPB dynamics in the subtidal zone are largely unknown. In this study, we carried out a whole-year survey to investigate the seasonal dynamics of phytoplankton and MPB biomass simultaneously in relation to the environmental physico-chemical parameters. We show that phytoplankton and MPB do not follow the same dynamics with MPB being the first to increase in the season. It constitutes a large energy input to the ecosystem from the beginning of spring (with 60% of the total biomass until April). The system then moves from a system dominated by benthic biomass in early spring to a system where the pelagic biomass dominates. Among resources that MPB and phytoplankton have to share, light seems to trigger the MPB bloom as soon as maximum bottom PAR is reached, i.e. one month earlier than the phytoplankton bloom in the water column. With regard to nutrients, the lack of phosphorus can be put forward to explain the decline of MPB biomass at the beginning of April, whereas the phytoplankton decline in the first week of May coincides to silicic acid deficiency. Dissolved inorganic nitrogen then becomes potentially limiting in the water column until the end of October. Competition with macroalgae at the bottom and grazing were also considered as being possible factors for the disparate course of phytoplankton and MPB dynamics. Further investigations are needed to give a more detailed picture on the interactions and feedback loops between MPB and phytoplankton. However, although benthic-pelagic relationships are complex, this study indicates the need to integrate such fundamental coupling to a thorough understanding of ecosystem dynamics and functions.
Published: 2013

40. ƒ-Ratios calculated with and without urea uptake in nitrogen uptake by phytoplankton

Author: M.V.M. Wafar, Stéphane L'Helguen, P. Le Corre, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Biogeochemical cycle, 010504 meteorology & atmospheric sciences, biology, 010604 marine biology & hydrobiology, chemistry.chemical_element, Aquatic Science, Oceanography, biology.organism_classification, 01 natural sciences, Nitrogen, chemistry.chemical_compound, Nutrient, Algae, chemistry, 13. Climate action, Environmental chemistry, Botany, Phytoplankton, Urea, Upwelling, Ecosystem, 14. Life underwater, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Examination of data from literature showed that non-inclusion of urea uptake in nitrogen uptake by phytoplankton results in statistically significant overestimates of f. The extent to which f was overestimated because of non-inclusion of urea uptake depended upon the ecosystem type and was 6, 17, 24, 42 and 55%, respectively, in upwelling, coastal, polar, oceanic and estuarine waters. Systematic urea uptake measurements thus become necessary, but where such data are lacking, corrections are possible with the ratio between the f values calculated with and without urea uptake for each ecosystem.
Published: 1995

41. Longitudinal variability of the biogeochemical role of Mediterranean aerosols in the Mediterranean Sea

Author: Céline Ridame, Philippe Catala, Stéphane L'Helguen, E. Ternon, Cécile Guieu, Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Observatoire océanologique de Villefranche-sur-mer (OOVM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Océanographie Microbienne (LOMIC), Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Mediterranean climate, Biogeochemical cycle, 010504 meteorology & atmospheric sciences, lcsh:Life, Mineral dust, 01 natural sciences, Atmosphere, Mediterranean sea, lcsh:QH540-549.5, 14. Life underwater, Transect, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 0105 earth and related environmental sciences, Earth-Surface Processes, 010604 marine biology & hydrobiology, lcsh:QE1-996.5, Biota, Aerosol, lcsh:Geology, lcsh:QH501-531, Oceanography, 13. Climate action, [SDE]Environmental Sciences, lcsh:Ecology, Geology
Abstract: The Mediterranean Sea is a semi-enclosed basin characterized by a strong thermal stratification during summer during which the atmosphere is the main source of new nutrients to the nutrient-depleted surface layer. From aerosol sampling and microcosm experiments performed during the TransMed BOUM cruise (June–July 2008) we showed that: (i) the Mediterranean atmosphere composition (Al, Fe, P) was homogeneous over ~28° of longitude and was a mixture with a constant proportion of anthropogenic contribution and a variable but modest contribution of crustal aerosols. This quite stable composition over a one month period and a long transect (~2500 km) allowed to define the Mediterranean atmospheric "background" that characterizes the summer season in the absence of major Saharan event and forest fires, (ii) primary production significantly increased at all tested stations after aerosols addition collected on-board and after Saharan dust analog addition, indicating that both additions relieved on-going (co)-limitations. Although both additions significantly increased the N2 fixation rates at the western station, diazotrophic activity remained very low (~0.2 nmol N L−1 d−1), (iii) due to the presence of anthropogenic particles, the probable higher solubility of nutrients associated with mixed aerosols (crustal + anthropogenic contribution), conferred a higher fertilizing potential to on-board collected aerosol as compared to Saharan dust analog. Finally, those experiments showed that atmospheric inputs from a mixed atmospheric event ("summer rain" type) or from a high-intensity Saharan event would induce comparable response by the biota in the stratified Mediterranean SML, during summer.
Published: 2011

42. Conditions de formation d'eaux colorées toxiques sur le plateau continental Manche - Atlantique; Cas de Gyrodinium cf. aureolum

Author: J. L. Birrien, Stéphane L'Helguen, Pascal Morin, and P. Le Corre
Subjects: Ecology, Aquatic Science, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, Water Science and Technology
Abstract: Gyrodinium cf. aureolum a donne lieu ces dernieres annees a de nombreux phenomenes d'eaux colorees dans les eaux cotieres de l'Europe du Nord-Ouest avec parfois des incidences graves sur le fonctionnement des systemes. Deux series d'observations menees en 1983 et 1986 sur deux systemes differents du plateau continental Manche - Atlantique ont permis de preciser les conditions de proliferation de l'espece. Nos mesures des flux d'absorption (technique 15 N) montrent que l'azote necessaire au developpement massif de Gyrodinium se trouve essentiellement sous forme d'ammonium. Ce compose est libere par des processus intenses de regeneration qui correspondent a la presence dans le systeme de fortes teneurs en matiere organique detritique. Ce materiel detritique a pu etre forme sur place (c'est le cas du front d'Ouessant); il peut aussi avoir ete apporte de l'exterieur et resulter d'une perturbation du systeme (cas de la Baie de Douarnenez). II est alors clair que Gyrodinium cf. aureolum peut se developper dans des systemes ou le stock apparent d'elements nutritifs est reduit.
Published: 1992

43. Speciation of dissolved copper and cadmium in the Loire estuary and over the North Biscay continental shelf in spring

Author: Ricardo Riso, Jean-Yves Cabon, Stéphane L'Helguen, Matthieu Waeles, Jean-François Maguer, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie, Electrochimie Moléculaires et Chimie Analytique (CEMCA), Université de Brest (UBO)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Brestois Santé Agro Matière (IBSAM), Université de Brest (UBO), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Brestois Santé Agro Matière (IBSAM), and Université de Brest (UBO)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, media_common.quotation_subject, chemistry.chemical_element, 010501 environmental sciences, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, 14. Life underwater, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, media_common, Cadmium, geography, geography.geographical_feature_category, Continental shelf, Estuary, Plume, Salinity, Speciation, chemistry, 13. Climate action, Surface water, Bay, Geology
Abstract: Dissolved cadmium and copper species were measured in the Loire estuary and the North Biscay Bay continental shelf (France) in spring 2002. Metal behaviours along the salinity gradient, metal fluxes from the Loire system and surface distributions on the continental shelf were described and compared with the ones obtained at a period of higher discharge (i.e., winter 2001). Vertical distributions at different stations were also examined with the aim to assess whether the Loire inputs affect the Cu and Cd speciation over the continental shelf. In the Loire estuary, different metal behaviours were observed from winter. Cu and its various species mostly followed a theoretical dilution line whereas a Cd addition composed of chloro- and organic complexes was observed. According to our estimations, the Cu flux was composed, as in winter, of 40% hydrophobic organic complexes. On the other hand, Cd organic complexes accounted for less in the total dissolved metal flux than they did in winter (55 and 78% for spring and winter, respectively). On the continental shelf, a C18Cu-to-TDCu ratio of 40% was observed in the stratified area under Loire influence. For Cd, the organic fraction was relatively important in the surface waters near the mouth of the estuary and decreased deeper and seaward. Thus, the Cu and Cd speciation on the North Biscay Bay continental shelf are firstly determined by the extent of the estuarine plume. Beyond the estuarine influence, biological processes appeared to be the origin of the observed variations.
Published: 2009

44. Recovery of urea nitrogen from seawater for measurement of 15N abundance in urea regeneration studies using the isotope-dilution approach

Author: G. Slawyk, Patrick Raimbault, and Stéphane L'Helguen
Subjects: Chromatography, Urease, biology, Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, General Chemistry, Isotope dilution, Oceanography, Nitrogen, Dilution, Ammonia, chemistry.chemical_compound, chemistry, biology.protein, Urea, Environmental Chemistry, Seawater, Ammonium, Water Science and Technology
Abstract: Two procedures for extracting urea nitrogen from seawater for determination of its 15N abundance in urea production measurements are described. They involve hydrolysis of urea in the presence of urease and subsequent concentration of the liberated ammonium by either vacuum distillation with diffusion (distillation-diffusion method) or solely by diffusion (diffusion method). Recovery tests, both for total nitrogen and 15N content, showed that these methods are suitable for application to isotope-dilution experiments. Sufficient nitrogen for mass spectrometric analysis is recovered from 300-ml filtrate samples with low initial urea concentrations by adding ∼ 6 μmol of 14N-urea carrier. Comparisons between theoretically expected and measured isotopic compositions of urea-nitrogen standards gave a near-1: 1 correspondence for abundances ranging from 0.32 to 86.0 at.% excess 15N. The best precision obtained for isotopic determination enables the detection of differences in enrichment of 0.28 at.% excess 15N for samples with an initial enrichment (before 15N-urea carrier addition) of ∼ 4.0 at.% excess 15N. Results from an application of one of the two procedures (diffusion method) to a field study (time-course experiment) indicated that (1) urea uptake and production are strongly time dependent, (2) ignoring 15N-isotope dilution resulting from urea production leads to underestimates in calculated uptake rates of up to 25%, and (3) during the early stage of incubation (< 1 hh) up to 88% of 15N leaving the dissolved phase is not recovered in the particulate phase. A possible mechanism responsible for the apparent missing 15N suggests efflux of urea as 15N-labelled ammonia/ammonium from algal cells.
Published: 1990

45. Net and gross incorporation of nitrogen by marine copepods fed on 15N labelled diatoms: methodology and trophic studies

Author: Dorothée Vincent, Slawyk, G., Stéphane L'Helguen, Géraldine Sarthou, Morgane Gallinari, Laurent Seuront, Sautour, B., Olivier Ragueneau, Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Ecosystèmes Littoraux et Cotiers, Université de Lille, Sciences et Technologies-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Station Marine de Wimereux, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnements et Paléoenvironnements OCéaniques (EPOC), Observatoire aquitain des sciences de l'univers (OASU), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [SDU]Sciences of the Universe [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2007

46. Seasonal patterns of urea regeneration by size-fractionated microheterotrophs in well-mixed temperate coastal waters

Author: G. Slawyk, Stéphane L'Helguen, P. Le Corre, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Ecology, 010604 marine biology & hydrobiology, Size fractionated, Regeneration (biology), Aquatic Science, Plankton, Biology, Seasonality, medicine.disease, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Animal science, chemistry, Botany, Urea, Temperate climate, medicine, Ammonium, 14. Life underwater, Picoplankton, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: Urea regeneration by size-fractionated plankton was measured over an annual cycle at a coastal station in the permanently well-mixed waters of the western English Channel. Rates of urea regeneration in the < 200 mu m fraction varied from 0.6 to 20.6 nmol N L-1 h(-1). Regeneration rates were lowest in winter and highest in summer. The ratio of the rates of regeneration to uptake of urea was close to 1 on all time (seasonal and nycthemeral), and space (vertical) scales indicating that regeneration by microheterotrophs supplied the totality of urea used by phytoplankton. On an annual basis, urea regenerated by the microheterotrophs (0.98 mol N m(-2) year(-1)) was equivalent to similar to 33% of the total regenerated N (urea + ammonium). The major part of urea regeneration was due to the nanoplankton (51%) and microplankton fractions (36%). Regeneration of urea in the picoplankton was detectable only from April to October and represented, on an average, 25% of the total urea regenerated during this period. Urea regeneration in micro- and nanoplankton fractions was mainly associated with ciliates and in the picoplancton fraction with bacteria.
Published: 2005

47. On the presence of a cadmium-rich subsurface water mass in the western Mediterranean and its influence on the distribution of cadmium in the surface waters

Author: Stéphane L'Helguen, Ricardo Riso, Pascal Morin, Pierre Le Corre, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INL - Lab-On-Chip et Instrumentation (INL - LOCI), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, Mediterranean climate, inorganic chemicals, Water mass, 010504 meteorology & atmospheric sciences, cadmium, chemistry.chemical_element, Oceanography, 01 natural sciences, winter Intermediate water, Mediterranean sea, vertical fluxes, Environmental Chemistry, 14. Life underwater, Subsurface flow, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, Water Science and Technology, Cadmium, 010604 marine biology & hydrobiology, Front (oceanography), General Chemistry, chemistry, 13. Climate action, Environmental science, Almeria-Oran front, Seawater, Surface water
Abstract: International audience; Vertical distribution of cadmium (27-133 pM) at 13 stations in the Alboran Sea (western Mediterranean) showed profiles that were different from those typically known from oceanic waters. A subsurface cadmium-rich layer, related to the presence of Winter Intermediate Water (WIW), was a prominent feature. The WIW is formed in the northwestern coastal sector of the western Mediterranean Sea, and the high cadmium concentrations in this water mass are therefore likely to be of coastal origin. The surface concentrations of cadmium at all stations in the Alboran Sea were higher and increased, but not progressively, from west to east, with a substantially higher concentrations around the Almeria-Oran front than on either side. As shown by the cadmium-salinity diagram and the rates of diffusive transfer of cadmium from the subsurface into the surface waters, flux from WTW is an important source of cadmium for surface waters in the Alboran Sea, with a marked increase in the rates near the front. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.
Published: 2004

48. Correction: Response of the Unicellular Diazotrophic Cyanobacterium Crocosphaera watsonii to Iron Limitation

Author: Fanny Kaczmar, Violaine Jacq, Stéphane L'Helguen, Alain Saliot, and Céline Ridame
Subjects: 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Multidisciplinary, 030220 oncology & carcinogenesis, Botany, Crocosphaera watsonii, Diazotroph, Biology, 030217 neurology & neurosurgery
Published: 2014

49. Response of the Unicellular Diazotrophic Cyanobacterium Crocosphaera watsonii to Iron Limitation

Author: Céline Ridame, Fanny Kaczmar, Stéphane L'Helguen, Violaine Jacq, Alain Saliot, Biogéochimie-Traceurs-Paléoclimat (BTP), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Chlorophyll, Cyanobacteria, SUBTROPICAL NORTH PACIFIC, [SDV]Life Sciences [q-bio], lcsh:Medicine, Marine and Aquatic Sciences, Oceanography, CARBON, PHYTOPLANKTON, Molecular Cell Biology, MARINE CYANOBACTERIUM, lcsh:Science, Multidisciplinary, Ecology, biology, Chemical Oceanography, Carbon fixation, Nitrogenase, Biogeochemistry, Chemistry, Nitrogen fixation, GROWTH, N-2 FIXATION, Research Article, food.ingredient, Nitrogen, Iron, Oceans and Seas, Cyanothece, Marine Biology, Photosynthesis, Cell Growth, food, Nitrogen Fixation, TRICHODESMIUM, Botany, Seawater, Biology, ATLANTIC-OCEAN, Chlorophyll A, ACL, lcsh:R, Biological Oceanography, Crocosphaera watsonii, Carbon Dioxide, biology.organism_classification, Geochemistry, Trichodesmium, 13. Climate action, Earth Sciences, lcsh:Q, NITROGEN-FIXATION, USE EFFICIENCIES, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract: International audience; Iron (Fe) is widely suspected as a key controlling factor of N2 fixation due to the high Fe content of nitrogenase and photosynthetic enzymes complex, and to its low concentrations in oceanic surface seawaters. The influence of Fe limitation on the recently discovered unicellular diazotrophic cyanobacteria (UCYN) is poorly understood despite their biogeochemical importance in the carbon and nitrogen cycles. To address this knowledge gap, we conducted culture experiments on Crocosphaera watsonii WH8501 growing under a range of dissolved Fe concentrations (from 3.3 to 403 nM). Overall, severe Fe limitation led to significant decreases in growth rate (2.6-fold), C, N and chlorophyll a contents per cell (up to 4.1-fold), N2 and CO2 fixation rates per cell (17- and 7-fold) as well as biovolume (2.2-fold). We highlighted a two phased response depending on the degree of limitation: (i) under a moderate Fe limitation, the biovolume of C. watsonii was strongly reduced, allowing the cells to keep sufficient energy to maintain an optimal growth, volume-normalized contents and N2 and CO2 fixation rates; (ii) with increasing Fe deprivation, biovolume remained unchanged but the entire cell metabolism was affected, as shown by a strong decrease in the growth rate, volume-normalized contents and N2 and CO2 fixation rates. The half-saturation constant for growth of C. watsonii with respect to Fe is twice as low as that of the filamentous Trichodesmium indicating a better adaptation of C. watsonii to poor Fe environments than filamentous diazotrophs. The physiological response of C. watsonii to Fe limitation was different from that previously shown on the UCYN Cyanothece sp, suggesting potential differences in Fe requirements and/or Fe acquisition within the UCYN community. These results contribute to a better understanding of how Fe bioavailability can control the activity of UCYN and explain the biogeography of diverse N2 fixers in ocean.
Published: 2014

50. Nitrogen uptake by phytoplankton in a shallow water tidal front

Author: Stéphane L'Helguen, Jean-François Maguer, P. Le Corre, Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0106 biological sciences, 010504 meteorology & atmospheric sciences, chemistry.chemical_element, tidal front, Aquatic Science, Oceanography, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Nitrate, Phytoplankton, continental shelf, Ammonium, 14. Life underwater, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 0105 earth and related environmental sciences, Nitrate uptake, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, digestive, oral, and skin physiology, Front (oceanography), Nitrogen, nitrogen uptake, Waves and shallow water, north-west Europe, 13. Climate action, Environmental chemistry, f-ratio, Thermocline
Abstract: International audience; Nitrogen uptake by phytoplankton was studied in a shallow water tidal front and its adjacent stratified and well-mixed sectors on the Armorican shelf (north-west Europe) in July 1992. The front was characterized by relatively high phytoplankton biomass (>3.4 mug l(-1)) and high ammonium and nitrate uptake rates (1.05 and 0.63 mmol m(-2) h(-1) respectively) compared with the stratified (0.71 and 0.21 mmol m(-2) h(-1)) and well-mixed (0.49 and 0.25 mmol m(-2) h(-1)) waters. Ammonium regeneration rates at the front were of the same order as ammonium uptake rates indicating intense recycling of nitrogen by microheterotrophs. The high total nitrogen uptake, in terms of both absolute and chlorophyll-specific rates, in the front suggests that in situ growth, rather than physical processes, is the main cause of phytoplankton abundance in the front. Despite high nitrate uptake rates, the f-ratios (rho NO3-/(rho NO3- + rho NH4+)) were lower than in the deep water tidal fronts, because of low nitrate concentrations below the thermocline. (C) 2000 Academic Press.
Published: 2000

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