RÉSUMÉ

L'océan Arctique est de plus en plus affecté par les changements climatiques et les intérêts économiques de l'humanité. Le développement durable de l'océan Arctique ne saurait se faire sans une évaluation exhaustive et rapide de son écosystème et de son fonctionnement. L'objectif principal de cette thèse est la description et la compréhension du fonctionnement de l'écosystème benthique et de sa variabilité sur des 'hotspots' et 'coldspots' de l’Arctique canadien. Plus précisément, le but était de comprendre comment les ressources alimentaires, la diversité et autres paramètres environnementaux influencent la reminéralisation benthique et ce, à différentes échelles spatiales et temporelles.

Les flux de nutriments et d'oxygène à l'interface entre les sédiments et la colonne d'eau, mesurés dans des carottes de sédiment provenant du milieu naturel, ont été étudiés pour répondre aux questions suivantes : Quelle est l'influence de la transi-tion saisonnière printemps-été? Quelle est l'influence de paramètres abiotiques et biotiques, qui varient sur des échelles temporelles différentes, sur la variabilité spatiale de plusieurs flux de reminéralisation? Où sont les hotspot et coldspot de reminéralisation benthique dans l’Arctique canadien? Quelle est l'influence de la variabilité spatio-temporelle sur le lien entre la diversité et le fonctionnement benthique?

Cette thèse présente la première description de la fonction multiple en reminéralisa-tion benthique sur des hotspots et coldspot en Arctique. La participation à la description des Zones Biologiques et Écologiquement Significatives de l’Arctique canadien démontre qu’il est possible d’appliquer des données biogéochimiques dans le cadre d’une évaluation de l’état de l’écosystème à grande échelle. Les résultats démontrent que la relation entre la diversité et le fonctionnement de l'écosystème en milieu benthique arctique dépend fortement des ressources alimentaires disponibles. L'étude a également pu montrer que les effets interactifs de la variation spatio-temporelle peuvent empêcher la détection des changements progressifs, particulièrement sur des sites hotspots. Pour étudier les changements de diversité et de ressources alimentaires, il est nécessaire de planifier des sites sentinelles sur des hot- et coldspots.

Jury

PrésidentMonsieur Gustavo Ferreyra

Institut des sciences de la mer de Rimouski

Directeur de rechercheMonsieur Philippe Archambault

Institut des Sciences de la mer de Rimouski

Codirecteur de recherche Madame Dieter Piepenburg

Institute for Polar Ecology, Université de Kiel, Allemagne

Examinateur externeMadame Ursula Witte

Oceanlab, Université d'Aberdeen, Grande-Bretagne

Le vendredi 14 septembre 2012 à 13h30Salle Mohamed-El-Sabh (P-210)

Institut des sciences de la mer de Rimouski

« Étudier le fonctionnement de l’écosystème benthique de zones considérées comme des hotspots et coldspots

de l'Arctique canadien »

outenanceDE THÈSE DE DOCTORAT EN OCÉANOGRAPHIE

Fascinée par la biologie, Heike Link commence ses études à l'université de Heidelberg (Allemagne), où elle développe son intérêt pour l'écologie de l’évolution et les invertébrés marins. Dans le cadre du programme internatio-nal de recherche GAME (Global Approach by Modular Experiments), elle effectue son projet de maîtrise (2006-2007) en écologie benthique sur la relation entre la diversité et la stabilité des communautés benthiques vivant sur le substrat dur à Chiba (Japon). Les résultats de ses recherches l'incitent à investiguer davantage sur le rôle de la diversité fonctionnelle. Elle commence alors son doctorat à l'Institut des sciences de la mer de Rimouski (Canada) avec le professeur Philippe Archambault sur le lien entre la diversité benthique et le fonctionnement de l'écosystème, en relation avec les fluctua-tions de facteurs environnementaux dans l'Arctique canadien. Pour son projet dans le cadre du réseau stratégique du CSRNG Réseau pour des Océans Canadiens en Santé (CHONe), elle participe aux campagnes de terrain CFL, Malina et ArcticNet.

Heike Link

RÉSUMÉ

L'océan Arctique est de plus en plus affecté par les changements climatiques et les intérêts économiques de l'humanité. Le développement durable de l'océan Arctique ne saurait se faire sans une évaluation exhaustive et rapide de son écosystème et de son fonctionnement. L'objectif principal de cette thèse est la description et la compréhension du fonctionnement de l'écosystème benthique et de sa variabilité sur des 'hotspots' et 'coldspots' de l’Arctique canadien. Plus précisément, le but était de comprendre comment les ressources alimentaires, la diversité et autres paramètres environnementaux influencent la reminéralisation benthique et ce, à différentes échelles spatiales et temporelles.

Les flux de nutriments et d'oxygène à l'interface entre les sédiments et la colonne d'eau, mesurés dans des carottes de sédiment provenant du milieu naturel, ont été étudiés pour répondre aux questions suivantes : Quelle est l'influence de la transi-tion saisonnière printemps-été? Quelle est l'influence de paramètres abiotiques et biotiques, qui varient sur des échelles temporelles différentes, sur la variabilité spatiale de plusieurs flux de reminéralisation? Où sont les hotspot et coldspot de reminéralisation benthique dans l’Arctique canadien? Quelle est l'influence de la variabilité spatio-temporelle sur le lien entre la diversité et le fonctionnement benthique?

Cette thèse présente la première description de la fonction multiple en reminéralisa-tion benthique sur des hotspots et coldspot en Arctique. La participation à la description des Zones Biologiques et Écologiquement Significatives de l’Arctique canadien démontre qu’il est possible d’appliquer des données biogéochimiques dans le cadre d’une évaluation de l’état de l’écosystème à grande échelle. Les résultats démontrent que la relation entre la diversité et le fonctionnement de l'écosystème en milieu benthique arctique dépend fortement des ressources alimentaires disponibles. L'étude a également pu montrer que les effets interactifs de la variation spatio-temporelle peuvent empêcher la détection des changements progressifs, particulièrement sur des sites hotspots. Pour étudier les changements de diversité et de ressources alimentaires, il est nécessaire de planifier des sites sentinelles sur des hot- et coldspots.

Jury

PrésidentMonsieur Gustavo Ferreyra

Institut des sciences de la mer de Rimouski

Directeur de rechercheMonsieur Philippe Archambault

Institut des sciences de la mer de Rimouski

Codirecteur de recherche Monsieur Dieter Piepenburg

Institute for Polar Ecology, Université de Kiel, Allemagne

Examinatrice externeMadame Ursula Witte

Oceanlab, Université d'Aberdeen, Grande-Bretagne

Le vendredi 14 septembre 2012 à 13h30Salle Mohamed-El-Sabh (P-210)

Institut des sciences de la mer de Rimouski

« Étudier le fonctionnement de l’écosystème benthique de zones considérées comme des hotspots et coldspots

de l'Arctique canadien »