Le microphytobenthos de la mer des Wadden néerlandaise se nourrit des « restes » dans le fond

La mer des Wadden est un écosystème extrêmement productif dont le réseau trophique est soutenu par des organismes benthiques, se nourrissant de producteurs primaires. Dans une publication récente dans Frontiers of Ecology and Evolution, le biogéochimiste marin du NIOZ, le dr. Philip Riekenberg et ses collègues montrent d’où (une partie de) cette productivité exceptionnelle peut provenir. « Par exemple, les diatomées sur les vasières intertidales sont soutenues par l’azote restant des détritus recyclés dans les eaux interstitielles entre les grains de sable », explique Riekenberg. « Ils se nourrissent des restes transformés au fond, pour ainsi dire. »

Isotopes

Pour l’étude, Riekenberg et ses collègues ont examiné les variations chimiques des isotopes de l’azote. Il existe deux formes prédominantes d’azote, « l’azote-14 » et la version plus lourde, « l’azote-15 ». Lorsqu’un organisme digère des protéines, par exemple du plancton, l’azote résultant est utilisé pour créer ses propres protéines. Dans ce processus, l’azote-14 plus léger est un peu perdu, de sorte que la concentration relative de l’azote lourd augmente un peu à chaque étape de la chaîne alimentaire. En conséquence, les animaux plus haut dans la chaîne alimentaire retiennent relativement de plus en plus d’azote-15.

Acides aminés individuels

Ces dernières années, il est devenu possible d’analyser également les différents isotopes de l’azote à partir d’acides aminés individuels. Certains acides aminés (les éléments constitutifs des protéines) ne peuvent pas être créés par des organismes supérieurs eux-mêmes. Par conséquent, ces acides aminés essentiels ou «sources» doivent être obtenus à partir de l’alimentation et restent pour la plupart inchangés tout au long de la chaîne alimentaire. Par conséquent, dans ces acides aminés, le rapport isotopique stable de l’azote ne devient pas progressivement plus élevé à chaque étape de la consommation ou de la consommation. D’autres acides aminés dits trophiques changent beaucoup au cours du métabolisme à chaque étape de la chaîne alimentaire. Ainsi, la différence de composition en azote entre les acides aminés trophiques et essentiels fournit une mesure de la hauteur de la chaîne alimentaire d’un organisme, indépendamment de toute variation des sources d’azote sous-jacentes soutenant l’écosystème. Nous avons utilisé cette technique pour construire une structure trophique à partir de mesures directes du réseau trophique néerlandais de la mer des Wadden.

Détritus dans l’eau interstitielle

À l’aide d’échantillons collectés entre 2011 et 2014 au cours du programme de surveillance de longue durée du NIOZ, SIBES (Synoptic Intertidal BEnthic Survey), Riekenberg a analysé les isotopes azotés des acides aminés de 340 animaux différents de toute la mer des Wadden néerlandaise. Ainsi, il a pu retracer les sources d’azote utilisées par ces animaux. Riekenberg : « Nous avons vu qu’une bonne partie de l’azote ne provenait pas de la colonne d’eau sus-jacente, mais des producteurs primaires benthiques, comme les diatomées, en utilisant l’azote de l’eau interstitielle au fond de la mer des Wadden. Cet azote a un effet distinct signal, car c’est ce qui reste après la décomposition de la matière organique et la dénitrification, et peut donc être suivi dans une partie du réseau trophique. »

Modèles écologiques

Riekenberg souligne que cette nouvelle pièce du puzzle ajoute des connaissances importantes à la science de l’écosystème de la mer des Wadden. « Maintenant que nous savons que l’azote détritique dans les eaux interstitielles est une importante source directe de nutriments, cela devrait être inclus dans les modèles écologiques que nous faisons de la mer des Wadden. Si nos modèles n’incluent pas tous les pools de nutriments soutenant le réseau trophique, alors comment peut-on ces modèles reflètent avec précision l’écologie de la mer des Wadden lorsqu’ils sont utilisés pour prédire les impacts ou changements futurs ? »

Source de l’histoire :

Matériel fourni par Institut royal néerlandais de recherche sur la mer. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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