Variabilité spatio-temporelle des communautés de zooplancton et diversité des particules exportées et leur rôle dans l’export de carbone le long de l’équateur Atlantique

Le zooplancton joue un rôle central dans la pompe biologique océanique et le cycle du carbone, en contribuant à l’export de matière organique vers les couches profondes via la production de matières fécales, la sédimentation de particules et la migration verticale. Il influence ainsi la quantité et la qualité des particules exportées vers les profondeurs. Ces particules, qu’il s’agisse d’agrégats ou de matières fécales, présentent une diversité morphologique et fonctionnelle qui conditionne leur vitesse de sédimentation et donc leur contribution à la séquestration du carbone.
L’océan Atlantique équatorial se caractérise par une forte productivité primaire, alimentée par un système d’upwelling qui remonte des eaux froides et riches en nutriments à la surface. Cette production soutient l’abondance et la diversité du zooplancton et régule le flux de carbone vers les profondeurs. La distribution de la chlorophylle a à la surface présente un gradient spatial de l’ouest à l’est de l’Atlantique tropical, reflétant une intensité variable de l’upwelling et des conditions environnementales locales.
La variabilité spatiale et saisonnière de cette région influence directement la composition et la dynamique des communautés de zooplancton. L’étude de ces gradients et de cette variabilité est essentielle pour comprendre comment la distribution du zooplancton modifie la production et la diversité des particules exportées, et donc l’efficacité de la séquestration du carbone le long de l’équateur atlantique.
Cette étude vise à identifier les facteurs expliquant la variabilité spatio-temporelle des communautés de zooplancton en termes de taxonomie et de morphologie le long de deux transects
équatoriaux et à identifier les liens entre leur structuration taxonomique et morphologique et la diversité des particules produites. Elle évaluera aussi leur influence sur l’export et la séquestration du carbone dans des conditions contrastées (période productive vs peu productive).
L’étudiant·e s’appuiera sur des données acquises à l’équateur à l’aide d’une caméra, Underwater Vision Profiler (UVP), qui permet de mesurer la concentration, la taille et le type des particules (>100 μm) ainsi que le zooplancton jusqu’à 4000 m de profondeur. Ces observations seront complétées par des images et des mesures issues du ZooScan afin de caractériser finement la composition et l’abondance du zooplancton. Les données in situ seront également croisées avec des produits satellitaires tels que la température de surface et la concentration de chlorophylle, afin d’évaluer la structure verticale et la biomasse du zooplancton dans différents contextes environnementaux. Enfin, des outils de classification avancés comme le Machine Learning seront utilisés pour explorer les liens entre communautés planctoniques, diversité des particules et flux de carbone, en complément des approches d’analyse plus classiques adaptées aux grands jeux de données océanographiques.
L’étudiant.e travaillera sur ce jeu de données interdisciplinaires en utilisant à la fois des techniques récentes de Machine Learning pour la classification des organismes et des méthodes d’analyse plus conventionnelles adaptées aux grands jeux de données océanographiques. L’objectif est de quantifier la variabilité spatiale et temporelle des communautés de zooplancton le long de deux transects à l’équateur atlantique, ainsi que de comparer l’influence de la composition taxonomique et morphologique sur l’export de carbone durant des saisons productives et peu productives.
Compétences recherchées:
– Intérêt marqué pour la recherche et les sciences marines.
– Maîtrise du langage Python.
– Des notions en écologie, biologie marine ou océanographie.
-Français ou Anglais