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La disponibilité du phosphore dans deux lacs du Bouclier canadien.

Brassard, Pierre (1987). La disponibilité du phosphore dans deux lacs du Bouclier canadien. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 98 p.

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Résumé

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Même si les relations empiriques indiquent que la biomasse d'un lac est gouvernée par l'apport initial de phosphore (P) total, il est difficile durant la saison de déterminer la biodisponibilité des différentes formes de P et d'en établir la dynamique parce que ces formes ne font l'objet que d'une classification fonctionnelle par le poids moléculaire. La voie qui apparaît prometteuse est de suivre l'orthophosphate (P04), une forme facilement biodisponible qui s'échange rapidement entre le ses ton et le milieu. En outre, sous l'action des phosphatases et des rayons ultraviolets (U.V.), le P04 est un produit de l'hydrolyse de P organiques naturels. En supposant que le P04 joue un rôle central dans l'assimilation du P par le seston et que toutes les autres formes de P s'échangent avec lui, l'ensemble de la dynamique du P devrait se déduire de celle du P04. Cependant. lors d'incubations avec le traceur 32P04. une grande partie du P total (80%) demeure inaccessible au traceur. ce qui le rend difficilement mesurable. Sauf pour le P04' on ne sait pas si les formes marquées qui restent sont biodisponibles parce qu'on ne peut rigoureusement établir s'il y a ou non 6quilibre isotopique, condition essentielle d'un 6change complet du traceur entre toutes les formes de P. S'il y a vraiment un 6quilibre isotopique, le P non marqué est réfractaire et alors tous les échanges du traceur avec le 20% résiduel se font en circuit fermé, sans apport extérieur. Autrement le P non marqué est biodisponible et le déséquilibre isotopique résulte d'un transfert de P de cette source vers le seston, en passant par le P04. Il est également possible qu'une partie seulement du P non marqué soit biodisponible et l'autre réfractaire. Il s'agit ici de déterminer si ce P "invisible" est disponible au seston. De par sa nature même, le P invisible ne se prête pas à l'analyse directe, mais à l'effet qu'il cause sur des mécanismes mesurables. Si le P invisible est biodisponible, un changement dans sa concentration devrait altérer la dynamique du P et. selon la prémisse de départ, changer celle du P04. De tels effets ont été examinés à l'aide de deux expériences, l'une à court terme (10 min.), l'autre à moyen terme (> 7 jours). Dans les deux cas, le ses ton d'un lac fut exposé à la matière organique naturelle obtenue par ultrafiltration des eaux du même lac. L'expérience à court terme montre que la vi tes se d'incorporation du P04 est modulée par l'ajout de matière organique. L'expérience à long terme indique cependant que durant la période estivale le phytoplancton subit une baisse de croissance, ce qui indique que la matière organique d'un poids moléculaire apparent (PMA) de 2 X 103 à 104 n'est pas source de P. Dans cette situation, au moins 80% du P total demeure réfractaire au seston alors que les vitesses d'incorporation du P04 sont élevées et principalement attribuables aux bactéries. Ces résultats indiquent que malgré les relations empiriques, il existe des périodes durant l'été où la dynamique du P04 est découplée de l'assimilation nette de P par les algues. A moins d'être perçue comme un gaspillage d'une ressource en P rare, la recirculation vive du P04 doit servir un but autre que le transport et l'assimilation de P dans la cellule. Puisque la dynamique du P04 s'ajuste bien sur un modèle général l trois compartiments, il devrait être possible de prédire la partie des échanges du P total attribuable au P04. Mais parce qu’i1 se limite aux seuls systèmes fermés, le modèle l trois compartiments de Rigler (1974) et de Lean et Nalewajko (1979) ne peut expliquer qu'une partie des quatre types de prof ils d'incorporation observables. Les raisons qui ont amené un tel choix préalable dans ce modèle sont discutables parce qu'elles impliquent ~ priori que le P04 est toujours découplé de l'assimilation nette en P. Même si c'est vrai durant l'été, la disponibilité de P organique, surtout au printemps, ainsi que l'absence d'équilibre isotopique au cours d'incubations avec traceur, suggèrent qu'à d'autre moments une partie du P assimilable passe par le P04, ce que le modèle fermé ne peut pas couvrir. Un modèle ouvert à deux compartiments peut par contre prédire ce double rôle du P04 et expliquer les quatre profils de la solution générale par une combinaison de trois mécanismes: l'assimilation nette de P en passant par le P04, l'échange en circuit fermé ou Quixotic Behaviour (Lean, 1973a), et la compétition algue-bactérie. D'après ce modèle, les profils d'incorporation ne résultent pas principalement d'une limitation en P, mais de l'usage que le ses ton fait du PO4.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Auclair, Jean-Christian
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: phosphore; seston; algue; PO₄; orthophosphate; phytoplancton; Bouclier Canadien; croissance; CVIP; isotopique; lac Laflamme; matière organique; rétention; traceur
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 04 juin 2013 19:57
Dernière modification: 11 nov. 2015 19:21
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1412

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