Histoire de la calcification en milieu pélagique depuis 300 ans – CalHis

Les coccolithophores et les foraminifères planctoniques produisent plus de 90% des carbonates pélagiques. Ils constituent un maillon essentiel du cycle du carbone. Leur calcification est dépendante de la concentration en ion carbonate dans l’océan. Le dioxyde de carbone produit par les activités humaines depuis le début de la révolution industrielle a déjà causé une diminution de 0.1 unité de pH. L’impact de cette baisse sur la production carbonaté n’a pas encore pu être évaluée et c’est ce que nous proposons de faire ici. Nous avons sélectionné six zones dans un large gradient de concentration en carbonate : les mers méditerranée et des caraïbes sont caractérisé par des concentrations en carbonate élevées et des organismes sécrétant des tests très calcifiés; la côte nord de la Papouasie et la marge de Patagonie ont des concentrations en carbonate modérées à faibles. Les marges Est Pacifique (Pérou et Mexique) présentent de si faibles concentration en carbonate et des pH si bas (ex. 7.6) que la calcification des coccolithophores devrait être très limités, mais de façon surprenante les seuls (derniers) coccolithophores trouvés dans cette zones sont des morphotypes très calcifiés d'Emiliania huxleyi indiquant une adaptation unique à des environnements à faible pH.
Dans ces six zones nous avons un accès à des bateaux pour de courtes campagnes d’un ou 2 jours et prélèverons des carottes de surface et de l’eau de la zone photique. Les liens entre la chimie des carbonates, et la calcification seront étudiés à partir de ces échantillons d’eau au moyen d'analyse génétique, morphologique, taxinomique et de chimie utilisant les derniers avancement technique de ces domaines. Les différents géno-morphotypes d’Emiliania huxleyi (le coccolithophore dominant actuellement) présents dans ces différentes environnements seront isolés et mis en culture pour caractériser leurs tolérances environnementales et pour identifier leur composition en biomarqueurs spécifiques (différent types d’alcénones). A partir des carottes collectées puis datées (14C, 210Pb), nous établirons des enregistrements détaillés de masse et du flux des microfossiles qui permettront de caractériser les changements de production carbonaté durant les derniers 300 ans, la température (Mg/Ca et UK’37), le d13C des foraminifères planctoniques (effet Suess), des biomarqueurs spécifiques (alcénones), des rapports entre différents haplotypes (Gène COX caractéristiques de différents morphotypes d’E. huxleyi) dans les sédiments anoxiques et les compositions spécifiques et morphotypiques des assemblages de microfossiles calcaires. Grace aux données de la chimie de l’eau actuelle, les paléotempératures et le d18O des foraminifères planctoniques, nous tenterons de reconstruire la salinité et les changements du système des carbonates. Avec ces enregistrements nous quantifierons les changements de production des carbonates durant les 300 derniers années avec une résolution de 1 à 10 ans et nous pourrons déterminer si ces changements éventuels sont liés à l’acidification récente de l’océan et comment celle-ci aurait provoqué des changements physiologiques de la calcification (effet intraspecifique) et/ou des changements de composition des communautés de micro-organismes calcifiants (effet extraspecifique).