Etude expérimentale des paramètres écophysiologiques des principales espèces phytoplanctoniques du lac d'Aydat ( Puy-de-Dôme, France ) : Essai de modélisation des cultures d'algues

Abstract

Dans le but d’améliorer la précision du modèle mathématique de fonctionnement d’un petit lac eutrophe (lac d’Aydat, Puy-de-Dôme, France) nous avons déterminé, en laboratoire, les caractéristiques écophysiologiques de cinq des principales espèces phytoplanctoniques rencontrées dans cet écosystème à savoir : Fragilaria crotonensis, Staurastrum pingue, Coelastrum cambricum, Anabaena macrospora et Microcystis aeruginosa. A partir de souches isolées du lac d’Aydat, placées en cultures non axéniques, sous une photopériode 15/9, nous avons déterminé : - Le taux de croissance (µ) de ces espèces sous diverses combinaisons lumière-température en conditions nutritives non limitantes. Les valeurs de µmax varient de 0,57 j-¹ à 25 C sous un éclairement de 150 µE. m-².s-¹ pour F crotonensis à 1,4j-¹ à 35 °C sous 292 µE. m-².s-¹ pour C. cambricum. - Les vitesses d’assimilation ainsi que les capacités de stockage intracellulaire de l’azote et du phosphore. Elles apparaissent très différentes selon les espèces. Toutefois pour chacune d’elles, les quotas internes en phosphore permettent une production de cellules filles bien supérieure à celle autorisée par les quotas en azote en cas de carence de l’un ou de l’autre de ces éléments dans le milieu. - Les teneurs en chlorophylle par unité de cellule. Celles-ci varient considérablement non seulement en fonction des quotas internes en N et P mais également selon l’intensité de l’éclairement. - Les paramètres liés au processus photosynthétique (Pmax, Iopt), ainsi que les capacités respiratoires (sauf pour A. macrospora). Les valeurs mesurées pour l’ensemble de ces paramètres et pour chacune des espèces, ont été intégrées dans le modèle de simulation de la croissance d’algues en culture que nous avons élaboré. Quelques que soient les conditions héliothermiques et nutritionnelles testées, ce modèle ne permet pas de mettre en évidence un quelconque avantage compétitif de M. aeruginosa. Il semble donc que le déterminisme du développement en bloom de cette espèce dans de nombreux lacs ne soit pas à rechercher à partir de l’un des paramètres physiologiques étudiés ici.