Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier (Multiscale spatial variability of zooplankton in a coastal reef lagoon)

Carol Avois-Jacquet (1)

1 Laboratoire d'Océanologie Biologique et Environnement Marin

Multiscale spatial variability of zooplankton in a coastal reef lagoon - The identification of changes in ecological patterns with scale, and the understanding of the processes that effect these changes are of considerable importance in modern oceanographic studies. In this context, understanding how a biological community responds to the environmental heterogeneity requires the knowledge of generating processes and the spatial scale at which they operate. The spatial relationships between zooplankton variability and environmental heterogeneity are still little known in coastal tropical ecosystems. Thus the objective of the present research has been to determine the scales of spatial dependency of the patterns of zooplankton associated with a coastal reef lagoon and of the underlying environmental processes. In this way, research interests consisted in quantifying patterns of zooplankton variability in space, understanding how patterns change with scale, and determining the physical and biological processes implicated in these spatial patterns. The sampling, carried out along one transect oriented from the coast to the open sea in the Grand Cul-de-Sac Marin lagoon (Guadeloupe, French West Indies) has been focused on two zooplankton size classes (190–600 µm and > 600 µm) for which biomass and abundance have been estimated. The multiscale analysis has been used to characterize the zooplankton patterns at different spatial scales (from the habitat scale to the lagoon scale) and to identify the processes responsible of these spatial structures. This study has shown that the zooplankton variability is a multiscale phenomenon of which the intensity and the spatial scale depend on the organism size, their motility and the response-variable considered (biomass or abundance). Biomass and abundance of the zooplankton associated with the coastal reef lagoon vary in response to the phytoplankton spatial distribution, the zooplankton behaviour, the habitat heterogeneity, the local hydrodynamics, and the meteorological events. The nature and the effects of these processes are dependent on the spatial scale. This work has also shown how the change of spatial scale underlines the different organisation levels in zooplankton community in response to the environmental heterogeneity.

Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier - L'identification des changements dans les patrons écologiques selon l'échelle spatiale et la compréhension des processus qui génèrent ces changements sont d'une importance considérable en océanographie. Dans ce contexte, comprendre comment une communauté biologique répond à l'hétérogénéité environnementale requiert la connaissance des processus impliqués et l'échelle spatiale à laquelle ils opèrent. Les relations spatiales entre la variabilité du zooplancton et l'hétérogénéité environnementale sont encore imprécises dans les écosystèmes tropicaux côtiers. L'objectif de ce travail de thèse a donc été de déterminer les échelles de dépendance spatiale des patrons du zooplancton associé à un lagon récifal côtier et des processus environnementaux sous-jacents. Dans ce contexte, les intérêts de cette recherche ont été de quantifier les patrons de la variabilité du zooplancton dans l'espace, de comprendre comment ces patrons changent avec l'échelle spatiale et de déterminer les processus physiques et biologiques responsables de ces patrons spatiaux. L'échantillonnage, effectué le long d'un transect de la côte vers le large dans le lagon du Grand-Cul-de-Sac Marin (Guadeloupe), a concerné deux classes de taille du zooplancton (190–600 µm et > 600 µm) pour lesquelles la biomasse et l'abondance ont été estimées. L'analyse multiéchelle a été utilisée pour caractériser les patrons du zooplancton aux différentes échelles spatiales (de l'échelle de l'habitat à celle du lagon tout entier) et pour identifier les processus responsables de ces structures spatiales. Cette étude a montré que la variabilité du zooplancton est un phénomène multiéchelle dont l'amplitude et la dépendance spatiale dépendent de la taille des organismes, de leur motilité et de la variable-réponse considérée (biomasse ou abondance). La biomasse et l'abondance du zooplancton varient en réponse à la distribution spatiale du phytoplancton, au comportement du zooplancton, à l'hétérogénéité de l'habitat, à l'hydrodynamique et aux évènements météorologiques. La nature et les effets de ces processus sont dépendants de l'échelle spatiale. Ce travail a montré comment le changement d'échelle spatiale met en évidence différents niveaux d'organisation de la communauté zooplanctonique en réponse à l'hétérogénéité environnementale.

Mots clés: Analyse statistique (Statistical analysis); Analyse multiéchelle (Multiscale analysis); Comportement du zooplancton (Zooplankton behaviour); Echelle spatiale (Spatial scale); Hétérogénéité environnementale (Environmental heterogeneity); Lagon tropical (Tropical lagoon); Patrons et processus écologiques (Ecological patterns and processes); Structure spatiale (Spatial structure); Variabilité (Variability); Zooplancton (Zooplankton)

Domaines: Autre; Ecologie, Environnement

Carol Avois-Jacquet. Variabilité spatiale multiéchelle du zooplancton dans un lagoon récifal côtier (Multiscale spatial variability of zooplankton in a coastal reef lagoon). Autre. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00001767⟩