Cette étude vise à estimer l'impact des échelles dynamiques, allant de la grande à la sub-mésoéchelle, sur la structure et le fonctionnement de l'écosystème planctonique, en s'appuyant sur la modélisation. Elle se situe en Atlantique Nord-Est dans le cadre du programme POMME. Une première partie étudie le cycle saisonnier de l'écosystème à partir d'une configuration 1D. En moyenne, le modèle montre un cycle annuel marqué, avec des flux de régénération importants, contraint par l'évolution de la profondeur de couche de mélange (MLD). Le modèle reproduit les variations méridiennes du cycle saisonnier et de l'amplitude des flux liées à la variabilité spatiale de la MLD. Une seconde partie, basée sur une configuration 3D, montre un écosystème contrasté entre les tourbillons à mésoéchelle et les eaux ambiantes. A sub-mésoéchelle, de forts gradients de MLD et de vitesses verticales modifient les apports de nutriments ainsi que la disponibilité en lumière, et donc la production primaire. Les trois échelles considérées ont une influence significative sur la distribution et la production planctonique, influence qui varie au cours du cycle saisonnier.

Le plancton a un rôle crucial dans le cycle du carbone. Il est donc primordial de projeter son évolution dans le contexte de changement climatique. Une partie des résultats rapportés au niveau des communautés planctoniques montrent une stimulation de la production primaire avec l’augmentation de concentration en CO2 et très peu d’expériences combinant plusieurs facteurs ont été faites. Qui plus est, les expériences ont été réalisées majoritairement dans des conditions naturellement élevées ou enrichies en sels nutritifs et très peu de données existent dans les zones naturellement pauvres en nutriments et chlorophylle a, c’est à dire dans les zones oligotrophes telles que la mer Méditerranée, bien que ces régions représentent une surface importante et en expansion de la surface de l’océan. Plusieurs approches ont été utilisées au cours de cette thèse pour étudier les effets du réchauffement et de l’acidification de l’océan sur des communautés planctoniques dans le NO de la Méditerranée. Une des approches, restreinte à l’effet de l’acidification seule, a été l’utilisation de mesocosmes. En Baie de Calvi (expérience #1; été 2012 sur 22 jours) la communauté étudiée présentait un efficace processus de recyclage des sels nutritifs ainsi qu’une production régénérée importante alors que dans le Baie de Villefranche (expérience #2; hiver/printemps 2013 durant 11 jours) la communauté était caractérisée plutôt par un système autotrophe et par une production nouvelle dominante. Une troisième expérience a été réalisée pour étudier les effets synergétiques de l’acidification et du réchauffement de l’océan (expérience #3; March 2012; post-bloom). Toutes les expériences ont ainsi été menées dans des conditions de faibles concentrations en sels nutritifs avec des communautés dominées par des petites espèces phytoplanctoniques telles que des haptophytes, cynaobacteries et chlorophytes. Lors de l’expérience #3, toutes les populations ont décliné au cours de l’expérience (12 jours) à l’exception des cyanobactéries (principalement Synechococcus spp.) qui ont significativement augmenté durant cette période. Cette augmentation était d’autant plus prononcée dans les conditions de température plus élevée, bien que l’augmentation concomitante de CO2 ai eu tendance à limiter cet effet. Pour les trois expériences, l’acidification de l’océan seule n’a pas montré d’effet sur les taux métaboliques quelque soit la méthode utilisée (O2-LD, marquage au 18O, 13C et 14C) alors que durant l’expérience #3, les conditions élevées en température ont favorisé la production brute déterminée par la méthode de marquage 18O. Des biomarqueurs spécifiques, les acides gras des lipides polaires, utilisés de façon combinée avec du marquage au 13C a permis la détermination des productions primaires par groupe. Ceci a confirmé que l’acidification de l’océan seule n’a pas particuliérement favorisé un groupe phytoplanctonique par rapport à un autre dans nos conditions expérimentales.Basé sur nos résultats et sur une revue de littérature, il apparait que la plupart des expériences (57 % des études) réalisées jusqu’à maintenant n’ont pas montré d’influence notoire de l’acidification de l’océan seule sur les communautés planctoniques, alors que le réchauffement de l’océan semble avoir plus d’effet sur la composition et la production planctonique. De plus, la biomasse dans les écosystèmes dominés par des petites espèces de phytoplancton semble être insensible à l’augmentation de CO2. A l’heure actuelle, il est impossible, basé sur ces résultats, de fournir un concept général de l’effet de l’acidification de l’océan sur les communautés planctoniques. Cependant il semble que l’acidification n’augmentera pas la biomasse et la production primaire pour la majorité des communautés. / Plankton plays a key role in the global carbon cycle. It is therefore important to projectthe evolution of plankton community structure and function in a future high-CO2 world.Several experimental results reported at the community level have shown increased rates ofprimary production as a function of increasing pCO2 and few multi-driver experiments havebeen performed. However, the great majority of these experiments have been performedunder high natural or nutrient-enriched conditions and very few data are available in areaswith naturally low levels of nutrient and chlorophyll i.e. oligotrophic areas such as theMediterranean Sea, although they represent a large and expanding part of the ocean surface.Several approaches have been used during this thesis to investigate the effects ofocean warming and acidification on plankton communities in the NW Mediterranean Sea.One approach, restricted to the investigation of ocean acidification effects alone, was the useof mesocosms. In the Bay of Calvi (experiment #1; summer 2012 during 22 days), thecommunity was very efficient in recycling nutrients and showed important regeneratedproduction while in the Bay of Villefranche (experiment #2; winter/spring 2013 during 11days) the community was characterized by a more autotrophic state and larger newproduction. A third experiment was set-up to investigate the combined effects of oceanacidification and warming in small containers in the Bay of Villefranche (experiment #3;March 2012; post-bloom conditions).All experiments were conducted under low nutrient conditions with communitiesdominated by small species (e.g. haptophytes, cyanobacteria, chlorophytes). During the thirdexperiment, biomass of populations decreased throughout the experiment (12 days), exceptcyanobacteria (mostly Synechococcus spp.) that significantly increased during that period.This increase was even more pronounced under elevated temperature, albeit the combinationwith elevated pCO2 tended to limit this effect. For the three experiments, ocean acidificationalone had no effect on any of the metabolic processes, irrespective of the methods used (O2-LD, as well as 18O, 13C and 14C labelling) while during the multi-driver experiment #3, oceanwarming led to enhanced gross primary production as measured by the 18O labellingtechnique. Specific biomarkers, polar lipid fatty acids, were used in combination with 13Clabelling to assess group primary production rates. This confirmed that ocean acidificationalone did not favour any phytoplankton group under our experimental conditions.Based on our findings and on an extensive literature review, it appears that most (57%) of the experiments performed to date have shown no effect of ocean acidification alonewhile ocean warming seem to have an effect on plankton composition and production.Furthermore, plankton biomass in ecosystems dominated by small phytoplankton speciesappears insensitive to elevated CO2. It remains, for the moment, impossible based on thesefindings to provide a general concept on the effect of ocean acidification on planktoncommunities. However, it appears that ocean acidification will likely not lead to increasedbiomass and primary production rates for most communities, as it was previously anticipated.Furthermore, although warming will likely lead to increased primary production, it appearsthat small species with a low capacity for export will be favoured. If this proves to be awidespread response, plankton will not help mitigating atmospheric CO2 increase through anenhancement of the biological pump.

En milieu intertidal rocheux, les communautés dominées par des canopées d'algues brunes (Phaeophyceae) sont particulièrement répandues. Malgré leur accessibilité, leur fonctionnement reste encore largement méconnu. En particulier, l'influence de la saisonnalité et du gradient d'émersion sur le métabolisme, le réseau trophique ou encore le processus de succession a été peu étudiée. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif d'analyser le fonctionnement de deux communautés de Fucus établies à des niveaux marégraphiques différents, en portant une attention particulière aux conditions environnementales. Sur les côtes bretonnes (France), les communautés de Fucus vesiculosus Linnaeus et de Fucus serratus Linnaeus sont respectivement caractéristiques des étages médiolittoral moyen et inférieur. Des mesures de métabolisme (production primaire et respiration) réalisées in situ à différentes périodes de l'année ont mis en évidence une forte influence de la saisonnalité et le rôle primordial de la canopée dans les flux de carbone. Le métabolisme s'est avéré être plus élevé à l'émersion qu'à l'immersion, où l'intensité lumineuse constitue régulièrement un facteur limitant pour la production primaire. Par une approche de modélisation basée sur ces mesures et sur des données environnementales acquises à haute fréquence, un bilan annuel de production primaire a été calculé pour chaque communauté. Ces bilans confirment que ces systèmes sont fortement productifs et permettent de préciser leur régulation à l'échelle des cycles de marées. Le réseau trophique de ces communautés, analysé via les isotopes stables du carbone et de l'azote, apparait basé sur l'utilisation de nombreuses sources. / Along intertidal rocky shores, communities dominated by canopy-forming brown algae (Phaeophyceae) are particularly widespread. Their functioning is however largely understudied, especially concerning the influence of seasonality and shore height on primary production and respiration, on food webs or on successional process. The aim of this study was to investigate the functioning of two intertidal Fucus communities which are established at different tidal levels. During this study, a special consideration was given to the effects of environmental conditions. On the coasts of Brittany (France), communities dominated by Fucus vesiculosus Linnaeus and Fucus serratus Linnaeus are characteristic of mid-intertidal and low mid-intertidal levels, respectively. In situ measurements of metabolism (primary production and respiration) carried out at different periods of a year highlighted a strong seasonal influence on carbon fluxes and emphasized the importance of canopies in the metabolism of whole communities. Metabolism was higher during emersion than during immersion periods, for which light intensity regularly limits the primary production. Based on these measurements and on high-frequency measurements of environmental parameters, an annual primary production was calculated by modelling for both communities. These annual estimations confirmed that these communities are among the most productive systems of coastal region and specify their regulation at the tidal cycles scale. Food webs, which were analysed through carbon and nitrogen stable isotopes, are based on the use of almost all available sources of organic matter by consumers, and revealed a strong conservation of food webs across seasons. Thecolonisation survey of bare substrates shows that Fucus species improve the settlement success of numerous species and increase rapidly primary production of whole assemblages. Overall, despite some differences in metabolism and successional sequences according to the shore height at whichthey are located, these communities exhibited similar functioning due to the canopy which damns the environmental conditions.

Le Pin maritime (Pinus pinaster Aït.) est la première espèce forestière française en terme de surface boisée. En Tunisie, il est, après le pin d’Alep (Pinus halepensis Mill.) et le pin pignon (Pinus pinea L.), le plus utilisé dans les reboisements. L’estimation de la biomasse des peuplements forestiers est basée généralement sur des relations allométriques. Ces relations sont de deux types : des relations spécifiques à des sites donnés et des équations générales applicables à une vaste région.Dans une première étape de ce travail, on a construit des relations allométriques spécifiques au site du Rimel. Ces équations ont concerné le bois et l’écorce du tronc, le bois et l’écorce des branches, les rameaux, les cônes, les bourgeons et les racines. Les meilleurs modèles d’ajustement obtenus pour tous les compartiments, sont de la forme : W = a Db où W est la biomasse, a et b sont des paramètres à estimer et la variable D désigne soit le diamètre de la branche à son insertion sur le tronc, soit celui du tronc à 1,30 m de hauteur ou DBH. Cette variable a permis d’expliquer 92 % et 95 % de la biomasse et de la branche et de l’arbre, respectivement.Dans une étape suivante on a construit des équations générales de biomasse à partir des données pondérales collectées après abattage de 26 arbres-échantillons choisis dans six sites en Tunisie du nord et de 152 arbres choisis dans quatre sites en lande humide de Gascogne et dont certains appartiennent à des parcelles irriguées et/ ou fertilisées.En ce qui concerne le total aérien, le meilleur modèle obtenu est, également, de la forme W = a Db avec le DBH comme variable indépendante qui permet d’expliquer 98% de la variance de la biomasse. L’addition de la variable âge de l’arbre à ce modèle sous la forme :W = a Db agec a réduit de manière significative, la somme des carrées des résidus d’ajustement de la biomasse des aiguilles et, dans une moindre mesure, de celles du tronc et des branches. Ce modèle à deux variables a permis d’expliquer les variations observées de la biomasse à raison de 98 % dans le cas du tronc, de 79 % dans celui des aiguilles et de 71 % dans celui des branches.Dans une étape ultérieure, les biomasses totales et compartimentales à l’hectare et leurs accroissements annuels ont été estimés à l’aide des équations générales établies et ceci pour l’ensemble des sites concernés par l’étude. Les résultats mettent en évidence, à l’échelle de la parcelle et de la moyenne par arbre, une action conjuguée de l’âge moyen et des facteurs stationnels sur la biomasse aérienne et la productivité nette aérienne de la strate arborée. Par ailleurs, pour la majorité des parcelles étudiées, l’efficience d’utilisation des précipitations dans la production nette de biomasse par arbre et par an, est une fonction puissance de la variable âge moyen du peuplement. Cette variable permet d’expliquer 93% de la variation de l’efficience et l’équation obtenue permet d’estimer l’accroissement annuel de biomasse aérienne à l’hectare de la majorité des sites étudiés.En ce qui concerne l’allocation de la biomasse aux différents compartiments aériens, les résultats montrent que les cônes et les bourgeons accumulent 2,5 % et 0,3 % de la biomasse, respectivement, quel que soit l’âge du peuplement. Quant aux autres réservoirs de biomasse, leur taille relative varie avec l’âge selon une loi logarithmique, croissante dans le cas du bois du tronc et décroissante dans celui des autres compartiments. La variable âge moyen permet d’expliquer 59 % de la variance dans le cas de l’écorce du tronc et 96 % à 99 % de la variance dans celui des branches et des aiguilles.D’autre part, la surface terrière s’est avérée la meilleure variable explicative de la biomasse totale et compartimentale à l’hectare, quel que soit le site. Les meilleurs ajustements obtenus sont de la forme : W = a G b où la surface terrière (G) permet d’expliquer 84 % à 99 % de la variation de la biomasse selon l’âge moyen du peuplement et le compartiment, ce qui atteste de la haute valeur prédictive de cette variable. / Maritime pine (Pinus pinaster Aït.) covers the largest area of the French forest. In Tunisia, it’s after Pinus halepensis Mill. And Pinus pinea L, the most used in reforestations. Biomass estimation of forest populations is generally based on allometric relationships. These relations are of two types: specific relations to a given site and general equations applicable to a vast region. In the first, we have developed specific allometric relationships in a site of one hectare n the forest of Rimel. Biomass compartments are: stem wood, stem bark, branch wood, branch bark, needles, twigs, cones, buds and roots. The allometric relationships are of the form W = a Db, D being either the branch diameter at its insertion on the stem or the stem diameter measured at 1,30m height. These elationships revealed that branch diameter at stem insertion and DBH explained 92 and 95% of variances of the partial and total biomass of branch and tree respectively. After that, some generalized allometric equations were developed for predicting the biomass of aerial components of maritime pine (Pinus pinaster Ait.) using data collected from he southern and northern latitudinal margins of its geographical area. The data comprised aboveground biomass values divided into foliage, branch, stem and minor components collected from 26 trees in Tunisia and 152 trees in France. (...)

La zone côtière représente seulement une petite partie de la surface océanique, mais elle joue un rôle important dans le cycle du carbone. Pour contribuer à préciser ce rôle, l’objectif de cette thèse était d’étudier les flux de carbone, en immersion et en émersion, des communautés benthiques intertidales vivant sur les estrans rocheux. La respiration et la calcification des principales espèces macrozoobenthiques ont été mesurées en laboratoire pour d’estimer les différentes adaptations métaboliques liées à une vie en milieu intertidal. En complément, les flux globaux de carbone des communautés ont été quantifiés aux interfaces air-sédiment et eau-sédiment grâce à des mesures in situ. D’une manière générale, la respiration de la communauté prévaut sur la production primaire, en conséquence les estrans rocheux semi-battus peuvent être considérés comme hétérotrophes. Grâce aux mesures de respiration en laboratoire et aux comptages d’espèces effectués sur les côtes rocheuses bretonnes, nous avons pu estimer la contribution du macrozoobenthos aux flux de carbone à une échelle régionale. La comparaison entre les résultats in situ et les études en laboratoire à permis de valider nos méthodes. / Coastal zone represents only a small part of ocean surface, but play a major role in carbon cycling. Ro help clarify this role; this thesis aimed to study carbon fluxes of intertidal benthic rocky shore communities during immersion and emersion. Respiration and calcification measurements of principal macrozoobenthic species were performed in the laboratory in order to evaluate their different metabolic adaptation to intertidal conditions. In addition, community carbon fluxes were quantified in situ at the air-sediment and water-sediment interfaces. Community respiration generally prevails on primary production indicating that semi-exposed intertidal rocky shore communities could be considered as heterotrophic. The contribution of macrozoobenthic organisms to carbon fluxes was estimated on a regional scale through respiration and calcification rates measured in the laboratory and species abundances recorded in Brittany (France) exposed rocky shores. The comparison between in situ and laboratory studies allowed our methods validation.

On trouve dans l'ionosphère des hautes latitudes deux sources majeures d'ionisation : les électrons créés par photo-ionisation solaire, et les électrons précipités. L'établissement de l'équation de transport, qui décrit leur évolution est rappelé, puis nous en discutons et testons un modèle de résolution. Utilisant ce programme, nous calculons la production secondaire diurne d'électrons pour divers flux solaires, et nous en proposons un modèle mathématique plus simple. Puis nous étudions le bilan énergétique des électrons thermiques, à partir de précipitations d'électrons. L'équation du bilan détermine la balance entre les termes de chauffage, de relaxation, et de conduction de la chaleur. Nous montrons, en utilisant des mesures de façon intensive (radar EISCAT, satellite VIKING), que dans l'état actuel des connaissances des sections efficaces, ce bilan est vérifié. L'effet des précipitations d'ions est mis en évidence lors d'une des orbites du satellite.

L'océan Pacifique ouest équatorial, zone océanique la plus chaude du globe, est au cœur des cellules de circulation atmosphérique de mousson (méridienne) et de Walker (zonale). Les assemblages des foraminifères planctoniques, leur géochimie et leur morphométrie ainsi que les assemblages de coccolithophoridés nous ont permis de reconstruire la dynamique climatique de cette zone au Pléistocène récent Nous avons développé une nouvelle fonction de transfert non biaisée par la structure des écosystèmes comme dans l'étude CLIMAP. Les températures de surface des derniers 185 ka reconstruites par cette méthode varient entre 27 et 29.5°C, en accord avec les estimations des alcénones. La convection atmosphérique liée à ces températures élevées a donc persisté au cours du Pléistocène récent. Ces températures sont modulées par les cycles orbitaux de précession qui forcent également à cette échelle de temps le balancement de la thermocline des océans Indo-Pacifique, suivant un mécanisme similaire à l'El Niño-Oscillation Australe. A l'échelle du millénaire, la dynamique climatique rapide des cycles de Dansgaard-Oeschger des hautes latitudes est décelée dans les variations d'intensité de la mousson d'hiver Est Asiatique du Pacifique ouest équatorial. Cette mousson est marquée par un cycle de 1500 ans, indépendant du volume global des glaces, donc d'un forcage des hautes latitudes. Un rôle d'amplificateur des changements climatiques rapides est attribué à la dissociation thermale des clathrates de méthane des marges sédimentaires de basses latitudes. En effet, un enregistrement isotopique à haute résolution des isotopes du carbone démontre l'existence de dégazages catastrophiques de ces clathrates de méthane pendant le dernier stade glaciaire.

Le pâturage influence la production primaire et la qualité de la végétation et peut, ainsi, avoir un impact sur les flux d'éléments et les cycles biogéochimiques. La conséquence de cette interaction entre herbivores, plantes et sol sur le fonctionnement d'un écosystème peut être variée car l'impact du pâturage sur les fonctions de la végétation dépend des communautés végétales ainsi que de l'intensité du pâturage. L'objectif de cette thèse est d'analyser l'impact d'un gradient d'intensité de pâturage sur le fonctionnement d'une prairie humide. Le modèle biologique de cette étude est une prairie du Marais Poitevin, pâturée depuis le Xe siècle. Trois communautés végétales coexistent au sein de cette prairie, et les variations spatiales de l'intensité du pâturage ont conduit à la création d'une mosaïque de patchs de végétation au sein de chacune de ces communautés. Le gradient spatial d'intensité de pâturage conduit, au sein de chaque communauté, à une hétérogénéité spatiale des processus fonctionnels de la prairie en lien avec l'hétérogénéité de la végétation. De façon générale, on observe le long du gradient croissant d'intensité de pâturage, une diminution de la production primaire, une augmentation de la qualité de végétation ainsi qu'une augmentation du taux de minéralisation nette de l'azote du sol. Au sein de chaque communauté végétale, l'amplitude des variations spatiales du cycle de l'azote apparaît liée à l'amplitude des variations des fonctions de la végétation. L'impact de l'intensité du pâturage sur les fonctions de la végétation découle de deux mécanismes principaux. L'effet à long terme du pâturage influence la composition floristique de la végétation et se répercute sur les fonctions de la végétation. Le gradient croissant d'intensité de pâturage conduit à une modification importante de la composition floristique des communautés végétales. L'impact de ce gradient sur les fonctions de la végétation est plus important lorsque les types fonctionnels dominants en situation non pâturés, des graminoïdes pérennes, sont remplacés par d'autres types fonctionnels, des annuelles et des dicotylédones. En situation pâturée, les fonctions de la végétation sont modulées par une réponse de la végétation à la coupe. La défoliation stimule le taux de croissance de la végétation des patchs. L'intensité de cette stimulation est maximale pour une fréquence de coupe faible et permet une compensation plus ou moins forte de l'impact négatif de la coupe sur la production primaire. Cette réponse est caractéristique de chaque composition floristique. L'interaction entre les effets de la fréquence de défoliation et de la composition floristique conduit à observer, le long du gradient de pâturage, une diminution de production primaire beaucoup plus importante au sein de la communauté méso-hygrophile qu'au sein de la communauté mésophile. L'impact du gradient de pâturage sur les fonctions de la végétation détermine la qualité et la quantité des entrées de matière organique vers le sol et conduit à un impact sur le processus de minéralisation nette de l'azote. En particulier, la quantité de carbone en provenance de la litière végétale apparaît soutenir la croissance microbienne et stimuler le taux d'immobilisation de l'azote par les microorganismes ce qui diminue la quantité d'azote minéral disponible pour la végétation. En conséquence, la réduction des entrées de litières le long du gradient de pâturage conduit à une stimulation du taux de minéralisation nette de l'azote du sol. La stabilité ou la modifications des fonctions de production primaire et de qualité de végétation le long du gradient de pâturage conditionne donc l'impact du pâturage sur les cycles biogéochimiques.

Cette étude effectuée sur le lac Taabo ⁄ (Sud-Est de la Côte d’Ivoire), porte sur l’évaluation des paramètres de la qualité de l’eau, le peuplement phytoplanctonique, et le suivi de la production primaire. Ce lac de 69 km² se caractérise par une profondeur moyenne de 8 m, avec un temps de résidence moyen de 49,2 jours, une température moyenne de 29,5°C, absence de stratification; il concerne une population environnante de 140 000 habitants. Les entrées d’eaux dans le lac sont influencées par le barrage de Kossou situé en amont, la gestion hydroélectrique de Taabo, et le régime du fleuve Bandama qui est affecté par l’alternance saison des pluies, saison sèche. L’analyse des paramètres physico-chimiques a montré une homogénéité spatiale des eaux du lac de Taabo tandis qu’au niveau temporel une saisonnalité marquée est observée entre les périodes des pluies et celle de saison sèche. Cette saisonnalité est principalement imputable aux importantes variations de paramètres tels que la conductivité, la turbidité, la transparence et les éléments nutritifs (valeurs moyennes en nitrate et orthophosphate, respectivement de 1,62 et 10 mg.l-1). Le lac de barrage hydroélectrique est gouverné par la combinaison de deux gradients, celui de l’enrichissement en nutriments et celui de la minéralisation. L’aval du lac présente toutefois quelques particularités : minéralisation et oxygénation plus élevées qu’en amont, au niveau temporel. La chlorophylle a varie de 4,8 à 16,5 μg/l. Au niveau de la composition spécifique algale, 118 taxons repartis en 5 grands groupes et 45 genres ont été identifiés. Le peuplement algal est dominé par les chlorophycées (30,5 %) suivi par des cyanobactéries (27,1 %). La productivité varie de 0,4 à 0,8 mg Oxygène produit par mg Chl a-1 heure -1 (soit ± 2,31 à 4,6 mg C. mg Chl a-1. heure -1). Extrapolées à l’échelle annuelle, nos estimations de production primaire phytoplanctonique journalière se situent entre 1,5 à 2,66 g C m-2, avec une valeur annuelle de 167 à 306 g C m-2. Une étude théorique de la production des macrophytes implantés dans la zone amont et centrale, montre que ceux-ci représentent 77 % de la production primaire du lac. Ceux-ci affectent aussi les activités socio-économiques. Le lac Taabo est remarquable par les nombreux conflits d’usages liés à l’eau engendrées par la gestion hydraulique et les diverses activités humaines, aux quels se rajoutent des risques sanitaires (comme vecteurs de maladies humaines et des conflits d’usages, etc.). / This study of the Taabo Lake (South-East Coast Ivory) focuses on the evaluation of parameters of water quality, phytoplankton communities, and estimation of primary production. his lake of 69 km² is characterized by an average depth of 8 m, a mean residence time of 49.2 days, a mean temperature of 29.5 ° C, no stratification; it concerns a population of about 140 000 inhabitants. The inputs of water in the lake are influenced by the dam upstream Kossou, the hydroelectric activity of Taabo plant, and the regime of the river Bandama which is affected by alternating rainy season, dry season. The analysis of physicochemical parameters showed a spatial homogeneity of the waters of Lake Taabo but a marked seasonality was observed between periods of rainfall and the dry season. This is mainly due to seasonal variations of parameters such as conductivity, turbidity, transparency and nutrients (average values in nitrate and orthophosphate, respectively 1.62 and 10 mg.l-1). The lake is governed by a combination of two gradients; a nutrient enrichment and the mineralization. The dowstream part of the lake has some peculiarities as mineralization and higher dissolved oxygen content, depending on season. Chlorophyll a varied from 4.8 to 16.5 μg.l-1. In terms of algal species composition, 118 taxa divided into five major groups and 45 genera were identified. The algal population is dominated by Chlorophyceae (30.5%) followed by Cyanobacteria (27.1%). The productivity varies from 0.4 to 0.8 mg oxygen per mg Chl a producted hour -1 (or ± 2.31 to 4.6 mg C mg Chl a. Hour -1). Extrapolated on an annual cycle, our estimates of daily phytoplankton primary production ranged from 1.5 to 2.66 g C m-2, with an annual value of 167 to 306 g C m-2. A theoretical study of the production of macrophytes located in the upstream and central zone indicates that they represent 77% of primary production of the lake. They also affect the socio-economic activities. Taabo Lake is remarkable by the numerous conflicting uses related to water caused by the water management and the various human activities, which are in addition to health risks (such as vectors of human diseases and use conflicts, etc.. ).

Les activités anthropiques affectent les cycles biogéochimiques globaux, principalement par l'ajout de nutriments dans les écosystèmes. Il est donc crucial de déterminer dans quelle mesure les cycles biogéochimiques globaux peuvent être régulés. Les autotrophes peuvent réguler les réservoirs de nutriments par la consommation des ressources, mais la majorité des ressources leur sont inaccessibles à l'échelle globale. Par des modèles théoriques, nous avons cherché à évaluer la manière dont les autotrophes répondent à la fertilisation à l'échelle globale et leur capacité à réguler les concentrations des nutriments quand leur accessibilité est limitée. Nous avons également étudié les mécanismes qui déterminent la régulation des rapports de Redfield dans l'océan, ainsi que les effets de l'ajout de nutriments sur la production primaire océanique totale. Nous avons montré que les organismes ne régulent pas efficacement les réservoirs de nutriments. Le couplage des cycles biogéochimiques et la compétition entre groupes fonctionnels peuvent altérer, négativement ou positivement, la régulation des cycles biogéochimiques globaux par les organismes. Une régulation inefficace des concentrations de nutriments n'exclut par contre pas une forte régulation des rapports entre ces nutriments, comme dans le cas des rapports de Redfield. La fertilisation des écosystèmes terrestres et océaniques risque donc de fortement impacter la production primaire et les cycles biogéochimiques globaux, à de courtes comme à de grandes échelles de temps. / Anthropogenic activities heavily impact global biogeochemical cycles, mainly through nutrient fertilisation of ecosystems; thus it is crucial to assess the extent to which global biogeochemical cycles are regulated. Autotrophs can regulate nutrient pools locally through resource consumption, but most resources are inaccessible to them at global scales. We used theoretical models to assess how organisms respond nutrient fertilisation at global scales and how they can regulate the concentration of these nutrients when their accessibility of is limited. We further investigated the mechanisms driving the regulation of Redfield ratios in oceans, and the effects of nutrient fertilisation on total oceanic primary production. We showed that organisms cannot efficiently regulate nutrient pools. Mechanisms such as coupling of nutrient cycles and competition between functional groups can alter the strength of biotic regulation of global biogeochemical cycles, either positively or negatively. An inefficient regulation of inaccessible nutrient concentration, however, does not exclude a strong biotic regulation of nutrient ratios, as is the case with Redfield ratios in oceans. Nutrient fertilization of oceanic and terrestrial ecosystems is thus likely to have a strong impact on primary production and global nutrient cycles at both small and long timescales.