Cycle biogeochimique de l'azote dans l'estuaire du Saint-Laurent; role des marais cotiers.

摘要

Afin de mieux comprendre les causes et consequences de ces apports d'azote dans l'ecosysteme estuarien du Saint-Laurent, nous avons realise une etude ayant comme objectifs principaux: (1) d'identifier et de quantifier les principaux processus et les mecanismes saisonniers impliques dans le cycle de l'azote a l'echelle de l'estuaire ainsi que dans les ecosystemes de type marais salant bordant son littoral, (2) de definir le role des marais cotiers (en tant que puits/source d'azote) sur la dynamique de l'azote en milieu estuarien et (3) de definir le potentiel de resilience du systeme estuarien face a l'activite anthropique.;En second lieu, nous avons determine la variabilite spatiale des especes de l'azote (et plus specifiquement NH 4+) presentes dans la colonne d'eau de l'estuaire au niveau de son axe principal au cours de chacune des saisons de l'annee afin de documenter les differents processus impliques. Les concentrations de NH4+ mesurees dans l'estuaire du Saint-Laurent presentent une importante variabilite spatiale et saisonniere; les plus fortes concentrations ayant ete relevees en octobre 2005 (Av +/- SE; 2.02 +/- 0.69 muM) dans l'estuaire superieur ainsi qu'en mai 2003 (0.84 +/- 0.20 muM) dans la couche d'eau intermediaire froide de l'estuaire maritime.;En troisieme lieu, a partir de donnees oceanographiques obtenues dans l'estuaire maritime, nous avons elabore une hypothese, impliquant des processus d'assimilation et de respiration, pour expliquer les variations saisonnieres simultanees d'oxygene dissous et d'azote inorganique dissous (DIN) au sein la colonne d'eau. En effet, une importante diminution des concentrations en DIN a ete ponctuellement observee en juillet 2004 dans la masse d'eau hypoxique de l'estuaire maritime (passant de ∼25 a ∼14 muM).;En quatrieme lieu, nous avons determine la variabilite spatiale et temporelle des communautes bacteriennes heterotrophes dans la colonne d'eau de l'estuaire du Saint-Laurent afin de comprendre l'influence du couvert de glace sur ces populations. Deux caracteristiques des populations bacteriennes ont ete prises en compte lors de cette etude, soit: les abondances totales et la structure des communautes (proportion de cellules contenant de fortes concentrations d'acide nucleique; %HNA). Alors que les populations bacteriennes presentent dans l'estuaire superieur ne montre aucune variabilite significative (tant spatiale que temporelle), la distribution de bacterioplancton au sein de l'estuaire maritime presente un patron singulier; les abondances de cellules bacteriennes decroissent avec la profondeur en periode libre de glace et demeurent uniformement distribuees dans la colonne d'eau en periode hivernale.;En cinquieme lieu, nous avons evalue les flux tidaux de nutriments inorganiques dissous (notamment NO2- + NO3-, NH4+) entre deux marais (un marais impacte et un marais temoin non impacte) de la region de Rimouski et la niasse d'eau estuarienne. En utilisant un modele hydrodynamique numerique (MIKE21-NHD) force par des marees predefinies, les flux saisonniers de nutriments ont ete evalues afin de comprendre l'influence des rejets de source anthropique, l'importance relative de certains processus biochimiques (notamment l'assimilation et la mineralisation) et du couvert de glace sur le potentiel de retention des marais.;En sixieme lieu, nous avons realise une serie d'experiences en microcosme ayant pour but la determination du potentiel denitrifiant saisonnier des marais de l'estuaire maritime. Faisant appel a une technique d'enrichissement isotopique eprouvee, nous avons mesure les vitesses de production de N2 sous differentes conditions jugees representatives du milieu a l'etude.;En septieme lieu, nous avons realise une etude visant a mieux comprendre les communautes microphytobenthiques (MPB) presentent dans deux marais de l'estuaire maritime affectes par des niveaux de stress anthropique forts differents. En nous penchant sur l'abondance et la diversite du MPB ainsi que sur les caracteristiques biogeochirniques du sediment (abondance bacterienne totale, granulometrie, composition elementaire, concentration de pigments, de polysaccharides). Une plus grande diversite de diatomees a ete observee dans la zone superieure du marais impacte avec une dominance des formes epipelic alors qu'aux autres sites, les formes epipsammic predominent.;L'ensemble des resultats obtenus dans cette etude nous a permis de realiser un bilan annuel d'azote dans l'estuaire du Saint-Laurent. A partir de ce bilan, nous avons pu definir l'influence relative des principaux processus impliques dans le cycle de l'azote a l'echelle de l'estuaire. Conformement a ce bilan, nous pouvons affirmer que le potentiel de resilience de l'estuaire maritime demeure faible et qu'il demeure fort vulnerable aux problemes engendres par l'eutrophisation. (Abstract shortened by UMI.)