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Dynamique des communautés phytoplanctoniques caractérisée à haute résolution temporelle et spatiale de par l’application combinée de techniques de mesure in vivo et d’outils d’analyse semi-automatisés

publié le

Université : Université du Littoral Côte d’Opale

Ecole doctorale : SMRE

Filière doctorale : GEPO - Géosciences, Ecologie, Paléontologie, Océanographie

Titre de la thèse : « Dynamique des communautés phytoplanctoniques caractérisée à haute résolution temporelle et spatiale de par l’application combinée de techniques de mesure in vivo et d’outils d’analyse semi-automatisés ».

Direction de thèse : Dr. François Schmitt (CNRS UMR 8187 LOG)

Co-direction de thèse  : Dr. Luis Felipe Artigas (ULCO UMR 8187 LOG)

Autres participants à l’encadrement  : Dr. Alain Lefebvre (IFREMER LER/BL), Dr. Fabrice Lizon (UL1 UMR8187 LOG)

Laboratoire(s) de Rattachement : Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (UMR CNRS 8187 LOG)

Programme(s) de Rattachement : CPER 2015-2020 « MARCO » - H2020 JERICO-Next (et projet INTERREG V FCE – Channel of Change – soumis en mai 2015).

Financement demandé  : 50% ULCO, 50% PMCO

Sujet de thèse
La compréhension de la dynamique (et notamment des proliférations massives ou blooms phytoplanctoniques, dont les évènements nuisibles ou HAB) est un enjeu majeur car fournissant une indication des changements d’état des masses d’eau, dans un contexte de forçage anthropique et de changement climatique global. De plus, la variabilité spatiale et temporelle de ce compartiment affecte le fonctionnement des cycles biogéochimiques et la productivité des ressources marines via les différentes voies trophiques pélagiques et benthiques.
Des méthodes semi-automatisées, complémentaires aux comptages microscopiques et analyses pigmentaires appliquées dans les réseaux d’observation en place, sont en cours d’exploration/application pour le suivi du phytoplancton dans différents systèmes aquatiques, à différentes échelles spatiales et temporelles. Elles sont souvent associées à des dispositifs de mesures in situ à haute fréquence implémentés dans des mouillages ou stations fixes océanographiques ou déployés dans des bateaux de recherche ou d’opportunité. L’utilisation ciblée de capteurs basés sur les propriétés optiques des particules, ainsi que l’application d’approches de traitement de données récemment développées, permettent d’étudier le phytoplancton en temps réel et à haute résolution. Ces techniques semi-automatisées permettent enfin d’envisager une reconnaissance (semi-)automatisée et une caractérisation du phytoplancton à différents niveaux (fonctionnels et, parfois, taxinomiques).
Le travail de doctorat consistera à participer à l’implémentation effective d’un dispositif d’observation et surveillance de la qualité des eaux marines et de la dynamique du phytoplancton, permettant d’appréhender la dynamique à haute fréquence et/ou la distribution à haute résolution spatiale du phytoplancton en eaux côtières et marines, en commençant par une meilleure standardisation des procédures opérationnelles d’application de techniques novatrices. Il s’agira de bénéficier des récents développements autour de la cytomètrie en flux à scanning (au laboratoire et in situ), de la fluorimétrie spectrale et variable, ainsi que de l’analyse et la classification semi-automatisée de données issues des dispositifs utilisés à basse et à haute fréquence (dont travaux transfrontaliers réalisés au sein du projet DYMAPHY 2010-2014, www.dymaphy.eu), de même que des avancées dans le traitement d’images (projet FlowCAM-PhytoImage en cours de finalisation). Une approche en temps réel des changements d’abondance, diversité et état du phytoplancton sera effective à des périodes et sites à définir, au moyen de systèmes automatisés de mesures fixes (bouées ou stations fixes de type MAREL) et à partir des navires de recherche (participation à des campagnes scientifiques embarquées) et/ou d’opportunité (mise en place de mesures sur des ferrys) prévues ou à prévoir en Manche et Mer du Nord.
La complémentarité de ces méthodes et la prise en compte de la dynamique fine du phytoplancton devraient apporter des éléments nouveaux pour la caractérisation de la structure et dynamique du phytoplancton au sein des milieux considérés en fonction des contraintes environnementales et à émettre de nouvelles hypothèses quant à leur déterminisme, contribuant ainsi à la redéfinition d’indicateurs phytoplanctoniques, pour répondre aux exigences des directives européennes en vigueur (DCE, DCSMM) et des conventions de mers territoriales (OSPAR).

Contact : Les candidats intéressés sont pries de prendre contact avec :
Luis Felipe ARTIGAS (felipe.artigas@univ-littoral.fr / felipe.artigas@cnrs.fr )