Résumé
Le phytoplankton et le bactérioplancton sont des groupes fonctionnels majeurs à la base des réseaux trophiques microbiens, produisant de la biomasse de carbone qui est ensuite transférée par les prédateurs vers des niveaux trophiques supérieurs. Le phytoplancton et le bactérioplancton sont naturellement soumis à des forçages environnementaux, tels que le réchauffement des eaux de surface dû au changement climatique. La température étant un facteur déterminant des processus métaboliques, son augmentation peut impacter les organismes planctoniques que ce soit à l’échelle des individus ou des communautés.L’objectif général de cette thèse s’inscrit dans ce contexte, visant à déterminer les effets de l’augmentation de la température sur les traits physiologiques et écologiques du phytoplancton et du bactérioplancton, tels que leurs taux de croissance et leurs taux de mortalité par prédation. Cet objectif vise également à déterminer si l’augmentation de la température modifie le bilan de biomasse produite et transférée dans le réseau trophique. Le réchauffement des eaux marines pouvant être un concomitant avec le phénomène d’acidification, les réponses des communautés phytoplanctoniques et bactériennes face à ces perturbations combinées ou non ont aussi été étudiées.Pour atteindre cet objectif, les travaux de cette thèse se basent sur une approche expérimentale en mésocosmes in situ. Cette thèse s’appuie sur trois expériences en mésocosmes in situ réalisées dans la lagune de Thau en 2012 et 2018 pendant des périodes printanières et automnales. Pour chacune de ces expériences, une augmentation de la température de l’eau des mésocosmes de 3°C a été réalisée, simulant un scenario de réchauffement de la Méditerranée en 2100 (GIEC, 2014). Les taux de croissance et de mortalité par prédation de groupes phytoplanctoniques et bactériens analysés par cytométrie en flux ont été estimés à plusieurs reprises lors des trois expériences, grâce à la méthode de dilution. Dans le cadre de l’expérience réalisée en 2012, une simulation du phénomène d’acidification a également été réalisée, via l’augmentation de la pression partielle de CO2 (pCO2) de l’eau de 400 ppm et la diminution du pH de 0,3 unité.Ces travaux de thèse ont mis en évidence que l’augmentation de la température stimulait le métabolisme de la plupart des groupes phytoplanctoniques et bactériens, en augmentant leur taux de croissance. Cependant une diminution de ces taux de croissance a aussi été reportée pour certains groupes aussi bien phytoplanctoniques que bactériens, ce qui suggère que la température pourrait induire des compétitions pour l’assimilation de nutriments, diminuant occasionnellement les taux de croissances planctoniques. Les analyses des taux de prédation ont également démontré que le réchauffement augmentait la mortalité par prédation du phytoplancton et des bactéries, potentiellement via une stimulation du métabolisme de leurs prédateurs respectifs. Cependant, des taux de prédation plus faibles ont aussi été reporté, ce qui s’expliquerait par de potentielles cascades trophiques, induites ou intensifiées par un changement des interactions entre prédateurs de haut niveaux trophiques, sous l’effet du réchauffement. Les travaux de cette thèse, mettent également en lumière que l’augmentation de la température, induisait des effets similaires sur les taux de croissance et de prédation du phytoplancton et des bactéries lorsqu’elle était combinée ou non à l’augmentation de la pCO2, suggérant l’intervention de mécanismes de réponse semblables face à des stress multiples.Cette thèse met en évidence que l’augmentation de la température induit des effets positifs directs sur le métabolisme des organismes planctoniques, augmentant les taux de croissance et de mortalité par prédation du phytoplancton et des bactéries, mais elle induit aussi des effets indirects impliquant des interactions biologiques et résultant en une diminution de ces taux.