MOANA-MATY 2018

Name: MOANA-MATY 2018
Start: 2018-09-19
End: 2018-10-16
Location: Océan Pacifique

Type	Campagne océanographique
Navire	Alis
Propriétaire navire	IRD
Dates	19/09/2018 - 16/10/2018
Chef(s) de mission	RODIER Martine
	IRD CENTRE DE PAPEETE Chemin de l'ahari PK 3800 - Arue BP 529 98713 PAPEETE (POLYNESIE FRANCAISE) (689) 43 98 87 https://polynesie.ird.fr/
DOI	10.17600/18000580
Objectif	Effet d'île autour de l'archipel des Marquises Les Marquises se caractérisent par la présence tout au long de l'année d'un enrichissement biologique remarquable (on parle d'effet d'île, EI), pouvant s'étendre jusqu'à 800km en aval des îles. Cet EI est essentiellement observable à l'ouest de l'archipel et de façon plus marqué en été austral. Si ces enrichissements sont particulièrement visibles par satellite, très peu de données in situ existent empêchant de conclure quant 1) aux processus impliqués, i.e. conditions hydrodynamiques associées à la présence de l'archipel (e.g., upwelling côtier, formation de tourbillons), apports terrigènes conditionnés par les régimes de vents et pluies, micro-nutriments non limitants, influence de l'upwelling équatorial, et 2) à la structure et fonctionnement de l'écosystème planctonique. L'objectif des campagnes MOANA-MATY est de comprendre par des mesures in situ les processus physiques et biogéochimiques à l'origine de l'EI dans l'archipel des Marquises ainsi que la nature des enrichissements et leur impact sur les échelons trophiques supérieurs. Dans cette zone d'étude, les différentes hypothèses avancées sur l'origine et la nature des enrichissements ne pourront être confirmées que par des analyses détaillées i) de la dynamique océanique et de l'hydrologie, ii) de la biogéochimie ainsi que iii) de la structure et dynamique des communautés phyto- et zooplanctoniques. Deux campagnes ont été programmées à des saisons différentes : la campagne MOANA-MATY 1 (sept-oct 2018) est la première campagne en saison fraîche, la seconde campagne se déroulera en été austral (février-mars 2019). La stratégie d'échantillonnage retenu prend en compte à la fois les gradients côte-large, nord-sud de l'archipel, le contraste marqué entre la zone enrichie dans le sillage des îles et plus fortement turbulente que la zone non enrichie en amont.

Mer/Océan

Océan Pacifique

(Archipel des Marquises)

Ports

Port départ : Papeete (French Polynesia)

Port fin : Papeete (French Polynesia)

Limites

Nord	Sud	Ouest	Est
-7.7	-10.2	-141.0	-138.7

Organisme responsable de la campagne

IRD CENTRE DE PAPEETE

Chemin de l'ahari PK 3800 - Arue

BP 529

98713 PAPEETE (POLYNESIE FRANCAISE)

(689) 43 98 87

https://polynesie.ird.fr/

Organisme(s) participant(s)

IRD, CNRS, Moss Landing Marine Laboratories (USA)

Discipline(s)

CHIMIE OCEANIQUE
BIOLOGIE MARINE
ENVIRONNEMENT
OCEANOGRAPHIE PHYSIQUE

Code	Libellé	Quantité	Responsable
B01	Production primaire Double marquage isotopique 13C/ 15N (112 C/NO3, 112 C/NH4, 112 C/N2)	336 Echantillons	RAIMBAULT Patrick
B02	Pigments phytoplanctoniques Fluorimétrie - 390 (total), 166 (fractionnée 2 et 10µm)	390 Echantillons	RODIER Martine
B02	Pigments phytoplanctoniques HLPC	338 Echantillons	UITZ Julia
B06	Matière organique dissoute Colorimétrie	100 Echantillons	RAIMBAULT Patrick
B07	Bactéries et microorg. pélagiques Cytométrie en flux	258 Echantillons	RODIER Martine
B08	Phytoplancton Microscopie optique	52 Observations	BEKER Beatriz
B09	Zooplancton Zooscan, microscopie	-	RODIER Martine
B71	Matière organique particulaire Spectrométrie de masse	336 Echantillons	RAIMBAULT Patrick
D05	Flotteurs ou bouées de surface SVP	15 Déploiements	MAES Christophe
D06	Flotteurs de subsurface Argos (4) et Bio-argos (2)	6 Déploiements	MARTINEZ Elodie
D71	Profileur de courant ADCP de coque en continu	-	MARTINEZ Elodie
G73	Echo sondage vertical EK60 en continu	-	LEBOURGES-DHAUSSY Anne
H09	Bouteilles Rosette Niskin 12 x 8L	50 Stations	BACHELIER Céline
H10	Stations bathysonde SBE 19 (TS, O2, transmissiomètre, fluorimètre)	58 Stations	BACHELIER Céline
H16	Mesures de transparence Transmissiomètre	58 Stations	BACHELIER Céline
H17	Mesures optiques TRIOS	58 Stations	DUPOUY Cécile
H21	Oxygène	58 Stations	BACHELIER Céline
H22	Phosphates Colorimétrie	468 Echantillons	RODIER Martine
H24	Nitrates Colorimétrie	468 Echantillons	RODIER Martine
H25	Nitrites Colorimétrie	468 Echantillons	RODIER Martine
H26	Silicates Colorimétrie	468 Echantillons	RODIER Martine
H30	Eléments trace Fer, Zinc, ligants organiques - 70 (dissous), 70 (total) 21 Cu/Fe spéciation organique, 38 humiques, 26 particulaire	-	GRAND Maxime
H71	Mesures (T,S) de surface en route TSG de l'Alis en continu	-	BACHELIER Céline
H76	Ammonium Fluorimétrie	520 Echantillons	RODIER Martine
M02	Rayonnement incident SPAR Biospherical en continu	-	BACHELIER Céline
P05	Autres substances dissoutes Spectrophotométrie, 200 cm LWCC	8 Echantillons	DUPOUY Cécile

Positionnement

Système géodésique : WORLD GEODETIC SYSTEM 1984 = WGS84

Système de positionnement : GPS naturel

Document(s) associé(s)

DONNEES ADCP DE L'ALIS, ANNEE 2018

Contexte scientifique et programmatique des campagnes

Contexte scientifique : L'archipel des Marquises (218°-222°E/8°-11°S) se situe au N-E de la Polynésie française et s'étend 100 000 km². Situé dans une zone tropicale voire proche équatoriale, l'archipel est sous l'influence océanique du Courant Equatorial Sud (SEC - South Equatorial Current). Ce courant de surface, forcé par les alizés, s'écoule vers l'ouest/sud-ouest et conditionne l'environnement océanique de la Polynésie française (Rougerie & Ranger, 1994). Les îles Marquises, de taille allant de 10 à 40 km de large, représentent la première série d'obstacles qui vont perturber l'écoulement des eaux du SEC. Ces perturbations peuvent engendrer des phénomènes d'upwelling côtier et de tourbillons dans le sillage des îles et donc une remontée de sels nutritifs. La présence d'îles en plein océan perturbe également les flux atmosphériques et module la météorologie à l'échelle locale. D'un point de vue biogéochimique, les Marquises constituent la frontière sud des eaux mésotrophes de l'upwelling équatorial (concentration en chlorophylle-a - Chla > 0.2 mg.m^-3) avec les eaux oligotrophes (Chla <0.1 mg.m^-3) caractéristiques du reste de la Polynésie française. Enfin et surtout, les Marquises se caractérisent par la présence d'un enrichissement biologique remarquable (effet d'île, "EI" ou Island Mass Effect "IME"), visible par satellite (Fig. 1) mais peu étudié in situ. Ce phénomène d'enrichissement biologique est observé tout au long de l'année, bien que de façon plus marquée en été austral et à l'ouest de l'archipel. Le panache de chlorophylle est fortement étendu au regard de la taille des îles, pouvant atteindre 800km en période La Niña (Signorini et al., 1999).

Fig. 1. Chla moyennée sur 2001-2007, issue du capteur radiométrique SeaWiFS (le trait violet délimite la ZEE de Polynésie française)

Bien que remarquable par sa richesse et diversité biologique, l'environnement océanique pélagique de l'archipel des Marquises a été peu étudié et les données restent parcellaires (BIOSOPE 2004, Claustre et al. 2008; expédition TARA 2011, oceans.taraexpedition.org; Pakaihi I te Moana 2012, Martinez et al., 2016, 2020). De nombreuses questions restent ainsi en suspens telles celles concernant les mécanismes physiques sous-jacents à l'EI ainsi que la composition des assemblages planctoniques et leur impact sur les échelons trophiques supérieurs (Gove et al., 2015). Comprendre cet EI aux Marquises est important car il représente un "hotspot de biomasse phytoplanctonique" dans un océan tropical largement oligotrophe et est essentiel pour les niveaux trophiques supérieurs et, en termes de ressources halieutiques, pour la Polynésie française. C'est dans ce contexte que s'inscrivent les campagnes océanographiques MOANA-MATY. Ces campagnes représentent la partie in situ d'un programme MOANA-MATY (2014-2017) qui associe d'autres approches telles que l'observation satellite (Martinez et al., 2018) et la modélisation couplée physique biogéochimique (Raapoto et al., 2018 ; 2019). Ce programme a été soutenu et co-financé par le CNRS-INSU (LEFE/CYBER et GMMC) et par la délégation à la Recherche de Polynésie française pour la partie campagnes en mer.

L'objectif général des campagnes MOANA-MATY est donc d'étudier et comprendre la nature des enrichissements biologiques autour des Marquises et le fonctionnement de l'écosystème pélagique associé, ainsi que les processus physiques et biogéochimiques à l'origine de l'effet d'île. Afin de tenir compte de la variabilité saisonnière et de coïncider avec des situations contrastées au niveau de l'hydrodynamisme et de la richesse en biomasse phytoplanctonique, deux campagnes ont été programmées: MOANA-MATY 1 qui a eu lieu en sept-oct 2018 en saison fraîche et qui est présenté ici (et MOANA-MATY 2 en fév-mars 2019 en saison chaude). Le plan de campagne de MOANA-MATY 1 comprend 37 stations (24 courtes + 13 longues "biogeochimie + fer", Fig. 2) échantillonnées autour des Marquises et des données en continu le long du transit Papeete-Marquises. Le plan d'échantillonnage s'appuie sur l'expérience acquise lors de la campagne Pakaihi I te Moana en 2012, les sorties de modèles hydrodynamiques et les données satellites. Il prend en compte 1) le gradient côte-large, 2) les différences nord-sud tant au niveau de l'environnement physique que de la biomasse et structure des communautés planctoniques, 3) le contraste entre la zone enrichie dans le sillage des îles et la zone à priori non enrichie en amont.

Fig. 2. Trajet du bateau et position des stations échantillonnées pendant MOANA-MATY 1 (N/O Alis). Stations longues en jaune, stations courtes en rouge.

Résultats majeurs

Hydrodynamisme et dérive de particules: bouées SVPs versus courant de surface GEKCO (Cassianides et al., 2020; stages de Cassianides A., 2019; Le Roux C. 2020; Castant J., 2020)

15 bouées dérivantes de surface (SVP) ont été déployées pendant MOANA-MATY 1 (Fig.3), qui, en plus de fournir aux instances météorologiques des observations atmosphériques, ont permis d'évaluer la pertinence du produit de courants de surface GEKCO dérivés des observations satellites. Ces champs de courant sont la somme de la composante géostrophique (dérivée de l'élévation de la hauteur de surface de la mer) et de la composante d'Ekman (dérivée de la contrainte du vent).

Fig.3. Trajectoires des bouées dérivantes de surface 15 jours après la mission

Des simulations lagrangiennes ont été effectuées grâce au logiciel ARIANE (Blanke et al., 1997), en lâchant tous les jours du 1er au 10 octobre 2018 des particules fictives dans les champs de courant GECKO au nord de l'archipel où ont été déployées les SVP (Fig.4). Leurs trajectoires ont été calculées pendant 3 mois puis comparées avec celles des SVP déployés pendant la mission. La dispersion des particules fictives simulée est plus cohérente avec celle des SVP lorsque la composante liée au vent est divisée par 2, indiquant une surestimation de la composante d'Ekman dans GEKCO et suggérant d'utiliser un produit corrigé de 50% de cette composante.

Fig. 4. Comparaison de la dispersion des bouées dérivantes de surface déployées lors de MOANA-MATY 1 (croix bleues) avec celle de particules fictives (cercles verts).

En complément des données obtenues à l'aide des bouées dérivantes, des mesures obtenues à partir du S-ADCP fixé à la coque du NO Alis (Ship borne Acoustic Doppler Current Profiler) ont permis d'établir une cartographie des courants au cours de la campagne (Fig. 5), montrant une forte activité dynamique autour des îles.

Fig. 5. Courants moyens sur la couche 19-195m enregistrés au cours de la campagne MOANA-MATY1

Distribution du Fer autour des Marquises (Grand M. - Moss Landing Marine Labs/USA, atelier déc.2022)

La biodisponibilité du fer est un facteur limitant de la production phytoplanctonique dans de nombreuses régions océaniques. Un des objectifs de la campagne MOANA-MATY 1 était de mesurer cette biodisponibilité dans la zone des Marquises et tester l'hypothèse d'une limitation en fer dans cette région riche en macro-nutriments (NOx + NH₄ = 4,21 ± 1,3 µmol L^-1; PO₄ = 0,48 ± 0,07 µmol L^-1; Si(OH)₄ = 2,0 ± 0,3 µmol L^-1;valeurs moyennes pendant la campagne) . Des mesures de fer ont donc été réalisées sur 13 stations, ciblant cinq profondeurs entre 0 et 90m, à l'aide d'une pompe à soufflet en Téflon et d'un tuyau en Téflon nettoyé à l'acide. Les échantillons ont été analysés pour le Fer dissous (dFe: échantillons filtrés) et le Fer dissolvable (TDFe: échantillons non filtrés) au Moss Landing Marine Labs. La méthode d'analyse utilisée par chemiluminescence (modifié d'après Obata et al., 1993) a montré une limite de détection à 0,02 nM, avec une précision analytique de < 5% pour les [dFe] > 0,15 nM et de 5-15% pour des [dFe] < 0,15 nM, et des taux de récupération > 95% pour D1 (n=18) et GSC (n=4) par rapport aux échantillons de référence SAFe et GEOTRACES.

Les résultats ont révélé que la concentration moyenne de dFe en surface pendant MOANA-MATY 1 était de 0,12 ± 0,05 nM, en accord avec des études antérieures telles que Blain et al. (2008). Bien que la majeure partie de la zone d'étude ait montré des [dFe] en surface uniformément basses (~ 0,15 nM), deux stations spécifiques, une située au nord-ouest de Nuku Hiva (triangle orange) et une sur le côté ouest d'Ua Pou (croix verte), ont affiché des concentrations élevées allant jusqu'à 0,25 nM sur l'ensemble de la colonne 0-90m (Fig. 6).

Fig. 6. Fer dissous (dFe) mesuré au cours de MOANA-MATY 1. Bas gauche: moyennes en surface, Bas droit: profiles verticaux

Les données TDFe, englobant à la fois le dFe et le Fer labile associé aux particules biogéniques et lithogéniques, ont mis en évidence des valeurs accrues sur les périphéries ouest de toutes les îles (Fig.7). Cela suggère une contribution potentielle, bien que localisée, de Fer provenant des sédiments des îles. Des échantillons d'eau prélevés dans des ruisseaux à Eiao et Ua Pou ont par ailleurs montré des concentrations de Fer de 82 nM et 280 nM, respectivement. La variance des concentrations pourrait être attribuée à des lithologies différentes entre ces deux îles. En collaboration avec Helene Planquette (LEMAR), ces informations seront intégrées aux données de métaux traces particulaire pour élucider l'influence potentielle des sédiments insulaires dans la fourniture de Fer biodisponible (travail en cours).

Fig. 7. Fer total dissolvable (TDFe) pendant MOANA-MATY 1. Bas gauche: moyennes en surface, Bas droit: profiles verticaux.

Activité hydrodynamique et distribution du phytoplancton : données satellites et in situ (Cassianides et al., 2020; Thèse de Hermilly T. 2022-2025; stages de Charavit J., 2019 ;Matitia T., 2019)

Deux efflorescences phytoplanctoniques remarquables ont été observées à partir des images satellite GlobColor-GSM, pendant et juste après la campagne et ont été étudiées en combinant les observations satellites et données in-situ issues de la campagne MOANA-MATY 1. A titre d'exemple (Fig. 8), les observations de courants de surface combinées à une approche lagrangienne illustrent le fait que les particules observées au niveau du panache de Chla le 3 Octobre 2018 au sud de l'archipel sont passées à proximité directe des îles (95% des cas), indiquant que les îles sont à l'origine même des enrichissements biologiques observés. La circulation méso-échelle modifie ensuite la distribution du panache de Chla sur plusieurs centaines de kilomètres en aval des îles.

Fig. 8. Gauche : Cartes de Chla (µg L^-1) dérivées des images de couleur de l'océan du produit GlobColor-GSM le 3 oct. 2018. Droite : Chla et trajectoires de dérive des particules fictives (trait noir) issue d'une analyse lagrangienne en mode backward depuis leurs positions initiales (points magenta). Les trois flèches indiquent les chemins préférentiels empruntés par les particules, autour de Ua Huka, Nuku Hiva et Ua Pou (rouge), Hiva Oa (vert), Fatu Hiva (bleu).

En accord avec les données satellites, la distribution de la Chla in situ (Fig. 9) montre que les plus forts enrichissements ont lieu près des îles dans la couche de surface (0,80 à 0, 90 µg Chla L^-1) et de préférence sous le vent des îles, indiquant des conditions environnementales favorables au développement du phytoplancton (apports de macro- et micronutriments, stabilité de la colonne d'eau, etc ...). Toutefois, due à la forte activité dynamique à mésoéchelle observée en hiver austral pouvant modifier les panaches (Fig. 8), le contraste entre les valeurs de Chla au vent et sous le vent des îles est peu marqué. En dehors des zones enrichies, la Chla est distribuée plus en profondeur dans la couche euphotique avec un maximum (DCM) entre 60-100m et les valeurs de production restent faibles.

Fig. 9. Distribution de la Chla et production primaire en hiver austral au cours de la campagne MOANA-MATY 1. A) Chla total par HPLC, B) Chla integrée sur 0-15m C) Primary production D) Chla de surface dérivée des images satellite GlobColor-GSM. Le trait blanc sur A et C indique la zone au vent des îles (à gauche) et sous le vent des îles (droite).

Les valeurs intégrées de Chla sur la couche euphotique (0,1% de lumière) varient entre 10,4 et 52,2 mg Chla m^-2 (30,8 ± 9,2 mg Chla m^-2). Elles sont associées à des valeurs de production primaire variant de 144 à 682 mgC m^-2 j^-1 (320 ± 184 mgC m^-2j^-1) et maximales en surface (0-20/30m) et près de Ua Pou (Fig. 9). Ces valeurs traduisent un système mésotrophe (de type HNLC) si on les compare aux données de l'upwelling équatorial entre 140°W et 110°W de l'ordre de 26,5 ± 3,5 mg Chla m^-2 et 748 ± 110 mg C m^-2 j^-1(Balch et al., 2011). L'écosystème pélagique autour de l'archipel des Marquises apparait donc comme un système globalement productif mais sujet à une forte variabilité à plus petite échelle de temps et d'espace, liée en grande partie à la forte et complexe activité dynamique océanique.

La biomasse chlorophyllienne est largement dominée par le picoplancton (Chla < 2µm représentant 75 à 95% de la Chla totale), comme dans l'upwelling équatorial (Blach et al., 2011), et en accord avec les observations antérieures (Martinez et al. 2012). Les données pigmentaires (HPLC) montrent une prédominance des picocyanobactéries (40 à 60% de la Chla totale), largement dominées par les Synechococcus en surface près des îles avec des abondances pouvant dépasser 80 ×10³ cellules mL^-1, alors que les Prochloroccoccus dominent par ailleurs (données de cytométrie en flux). Les observations en microscopie inversée ont également permis de dresser un premier inventaire taxonomique du nano- et microphytoplancton ainsi que de mettre en évidence des changements de communautés au sein de l'archipel avec des maxima d'abondances à proximité des îles et près de Ua Pou (Fig. 10). Les flagellés dominent avec deux principaux groupes, les Prymnésiophytes (16 espèces mais principalement des Coccolithophores) et les Dinoflagellés (81 espèces). Les diatomées (65 espèces) sont plus abondantes en aval des îles avec un maximum près de Ua Pou. Ces observations microscopiques, pigmentaires et en cytométrie en flux seront complétées/confirmées par des mesures d'ADN meta-barcoding lors de la seconde mission MOANA-MATY 2.

Fig. 10. Composition des communautés nano-et microphytoplanctoniques en hiver austral pendant MOANA-MATY 1 (observations au microscope inversé). En abscisse #station-profondeur (en m). Ua Huka (UK) , Hiva Oa (HO), Ua Pou (UP), Nukku Hiva (NK), Eiao (EO).

L'ensemble des données phytoplanctoniques pose les questions de savoir 1) quelle est la part de Chla observée dans les panaches qui est directement advectée depuis les îles et celle potentiellement induite sur place par la dynamique propre aux tourbillons ou aux zones de fronts.et, 2) comment la structure des communautés phytoplanctonique va structurer l'ensemble du réseau trophique. L'étude satellite à grande échelle, la modélisation ainsi que le suivi des flotteurs Argo physique-biogéochimique (thèse de T. Hermilly, 2022-2025) combinés à l'étude des macro- et micronutriments et des communautés phyto- et zooplanctoniques (stocks et flux de C et N), vont être essentielles pour comprendre l'origine des enrichissements et aller plus loin dans l'étude du fonctionnement de l'écosystème pélagique autour des Marquises.

Mesures acoustiques et distribution du micronecton (Barbin et al., 2020; stage de Barbin L., 2020)

Les densités acoustiques acquises par enregistrement acoustique à 38kHz, permettent d'étudier l'abondance et la répartition du micronecton. Ces données montrent un fort gradient latitudinale entre Tahiti et les Marquises avec de fortes valeurs dans la zone proche des îles Marquises et des minima dans la zone oligotrophe lors des transits aller et retour depuis/vers Tahiti (Fig. 11). Les migrations verticales des organismes micronectoniques sont visibles sur l'ensemble des données avec la présence de deux couches diffusantes à fortes densités acoustiques (Deep Scattering Layer DSL) entre 0-200m et 400-600m.

Fig. 11. Intensité acoustique par unité de volume (volume backscattering coefficient, Sv en dB) sur la colonne d'eau en fonction du temps pendant MOANA-MATY 1. Les pointillés délimitent la partie de la campagne dans l'archipel des Marquises

Au niveau des Marquises, les données acoustiques par unité de surface (NASC, nautical area scattering coefficient, Fig. 12) sont réparties équitablement autour de l'archipel de jour comme de nuit, n'indiquant pas de différences significatives entre les zones au vent («amont ») et sous le vent (« aval »).

Fig. 12. Profils verticaux de NASC moyens à 38kHz dans l'archipel, suivant un plan «amont/aval» des îles (N/E vs S/W).

Les variables environnementales les plus importantes dans la structuration verticale du micronecton dans le Pacifique sud décrites par Receveur et al. (2019) sont la quantité d'oxygène dissous et la profondeur de la zone euphotique. La comparaison entre les NASC et les paramètres environnementaux à l'échelle de l'archipel semble indiquer que l'oxygène est le paramètre hydrologique qui impacte le plus la répartition verticale du micronecton. A l'inverse, la dynamique océanique dans l'archipel semble jouer un rôle mineur. Les résultats soulignent toutefois la complexité de la répartition du micronecton autour des îles et la difficulté à établir des liens directs entre sa répartition et les paramètres environnementaux.

Liste des stages de M1 et école d'ingénieurs ayant utilisé les données de MOANA-MATY 1 (M2 et thèse cf. "Références")

Charavit Joséphine (2019) Distribution spatiale de la Chlorophylle a et structure de taille du phytoplancton dans l'archipel des Marquises à deux saisons contrastées (campagnes océanographiques Moana-Maty 1 et 2. M1 Biologie Ecologie et Evolution, Aix-Marseille Université (encadrante M. Rodier - EIO)

Matitia Tanya (2019). Effet d'iles aux Marquises : étude de la variabilité spatiale et saisonnière des paramètres physiques et biogéochimiques dans l'archipel. 3rd yr of Bachelor, Université Montréal, Canada (encadrantes M. Rodier - EIO & E. Martinez - LOPS)

Castant Jerome (2020). Evaluation de la variabilité des masses d'eau dans l'archipel à partir des données des flotteurs Argo durant la période 2018-2019. M1 Université du littoral (encadrants C. Maes & E. Martinez - LOPS)

Le Roux Claire (2020). Current climatology derived from Lagrangian drifters in the region of The Marquesas Islands. Ecole d'ingénieur Ecole centrale Lyon (encadrants C.Maes & G. Charria - LOPS)

Références citées

Balch, W. M., Poulton, A. J., Drapeau, D. T., Bowler, B. C., Windecker, L. A., & Booth, E. S. (2011). Zonal and meridional patterns of phytoplankton biomass and carbon fixation in the Equatorial Pacific Ocean, between 110 W and 140 W. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 58(3-4), 400-416

Blain, S.; Bonnet, S.; Guieu, C. (2008) Dissolved iron distribution in the tropical and sub tropical South Eastern Pacific. Biogeosciences, 5, 269¿280.

Blanke, B.; Raynaud, S. (1997) Kinematics of the Pacific Equatorial Undercurrent: An Eulerian and Lagrangian Approach from GCM Results. Journal of Physical Oceanography, 27(6), 1038-1053.

Claustre, H.; Sciandra, A.; Vaulot, D. (2008) Introduction to the special section bio-optical and biogeochemical conditions in the South East Pacific in late 2004: The BIOSOPE program. Biogeosciences, 5, 679¿691.

Martinez E., Rodier M., Maamaatuaiahutapu K. (2016) Environnement océanique des Marquises. In Galzin R., Duron S.-D. & Meyer J.-Y. (eds), Biodiversité terrestre et marine des îles Marquises, Polynésie française. Société Française d'Ichtyologie, Paris : 123-136.

Martinez, E., Raapoto, H., Maes, C., Maamaatuaihutapu, K. (2018) Influence of Tropical Instability Waves on Phytoplankton Biomass near the Marquesas Islands. Remote Sensing, 10(4), 640.

Martinez E., Rodier M., Pagano, M., Sauzède R. (2020) Plankton spatial variability within the Marquesas archipelago, South Pacific. Journal of Marine Systems, 212, 103432

Obata, H., Karatani, H., Nakayama, E. (1993). Automated determination of iron in seawater by chelating resin concentration and chemiluminescence detection. Analytical Chemistry, 65(11), 1524-1528.

Receveur, A. (2019). Ecologie spatiale du micronecton: distribution, diversité et importance dans la structuration de l'écosystème pélagique du Pacifique sud-ouest (Doctoral dissertation, Aix-Marseille).

Données acquises et analyses effectuées en mer et à terre

Opérations en mer

Stations courtes (2-3h)

1 descente de la CTD/rosette/Niskin 8L jusqu'à 1000m (profils verticaux de température, salinité, fluorescence, oxygène, turbidité) et prélèvements à 12 profondeurs pour la mesure des pigments photosynthétiques, Chla totale et fractionnée, microorganismes par cytométrie en flux
1 filet zooplancton (maille 60µm) en trait vertical 0-500m : biomasse et taxonomie
1 descente de LISSTx100 0-220m: volume et spectre de taille des particules de 2,5-300µm
Mise à l'eau du Trios (15 minutes) si station entre 11h et 14h : mesures radiométriques de réflectance

Stations longues (6-7h)

1 descente de la CTD/rosette jusqu'à 1000m et prélèvements à 12 profondeurs (même paramètres qu'aux stations courtes + CDOM + phytoplancton pour comptage/taxonomie par microscopie)
1 filet zooplancton (maille 60µm) en trait vertical 0-500m
1 descente de LISSTx100
1 descente de la CTD/rosette jusqu'à 300m avec prélèvements à 12 profondeurs (pigments, production primaire/assimilation de N, sels nutritifs, matière organique dissoute)
Incubation in situ simulée (24h) sur le pont (incubateur avec écrans lumineux) pour la production primaire, assimilation de NO₃et NH₄ et fixation de N₂
Mise à l'eau du Trios (15 minutes) : mesures de réflectances
Prélèvement avec une pompe et tuyaux en Teflon à 8 profondeurs entre 10 et 90m : mesures de fer dissous et particulaire, ligants, matière humique, métaux trace

Mise à l'eau de flotteurs

2 Flotteurs profileurs physique-biogéochimique (BGC)-ARGO de type PROVOR (NKE-instrumentation) et 4 flotteurs physique ARGO
15 flotteurs de surface SVP (Surface Velocity Program) de Météo France et NOAA-USA

Mesures en continu et tirs XBT

Tirs de XBT (0 et 800m maximum) sur les transits entre stations et sur le transit retour Nuku-Hiva -Tahiti.
Mesures de la température et salinité de la surface à l'aide du thermosalinographe de l'Alis
Mesures de courants jusqu'à 500-600m à l'aide du S-ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) de l'Alis.
Mesure du signal acoustique à l'aide de l'échosondeur EK60 multifréquence (38, 70, 120 et 200 kHz) jusqu'à 600m (analysé en tant que signature du micronecton)

Récapitulatif des paramètres, méthodes d'analyses et nombre d'échantillons récoltés par campagne (100% sur les objectifs initiaux)

Données publiées

Barbin Laure, Habasque Jeremie, Martinez Elodie, Rodier Martine (2020). Acoustic data from MOANA MATY surveys. https://doi.org/10.17882/75317

Données archivées au Sismer

DONNEES D'ECHOSONDAGE ACOUSTIQUE (2 Fichiers)
Fichier	Mission	Niveau de traitement	Taille	Format
Accès protégé RAW		DONNEES BRUTES	85 GB	KONGSBERG .RAW
Accès protégé HAC		DONNEES BRUTES	94 GB	HYDRO ACOUSTI .HAC

DONNEES DE CTD COTIERES OU BASSE RESOLUTION FRANCAISES (1 Fichier)
Fichier	Mission	Niveau de traitement	Taille	Format
Libre accès 2018_18000580.ctd		DONNEES CONTROLEES PAR SCOOP	5 MB	MEDATLAS, ODV ou NC

MESURES DE COURANTS PAR ADCP de COQUE (5 Fichiers)
Fichier	Niveau de traitement	Taille	Format
Libre accès MOANA_MATY_2018_ALIS_OS75WT_1E_fhv1.nc	DONNEES CONTROLEES	28 MB	NETCDF OceanSite
Libre accès MOANA_MATY_2018_ALIS_OS75WT_figures.tar	DONNEES CONTROLEES	3 MB	TAR
Libre accès MOANA_MATY_2018_ALIS_OS75WT_1E.nc	DONNEES CONTROLEES	28 MB	NETCDF OceanSite
Libre accès MOANA_MATY_2018_ALIS_OS75WT_1E.txt	DONNEES CONTROLEES	1 KB	ASCII
Libre accès MOANA_MATY_2018_ALIS_OS75WT_0_osite.nc	DONNEES BRUTES	27 MB	NETCDF OceanSite

NAVIGATION - CAMPAGNES OCEANOGRAPHIQUES FRANCAISES (1 Fichier)
Fichier	Mission	Niveau de traitement	Taille	Format
Libre accès 201800058055.nvi		DONNEES CONTROLEES	73 MB	NetCDF CF

Tout cocher

Bibliographie

Publications

Dupouy Cécile, Whiteside Andra, Tan Jing, Wattelez Guillaume, Murakami Hiroshi, Andréoli Rémi, Lefèvre Jérôme, Röttgers Rüdiger, Singh Awnesh, Frouin Robert (2023). A Review of Ocean Color Algorithms to Detect Trichodesmium Oceanic Blooms and Quantify Chlorophyll Concentration in Shallow Coral Lagoons of South Pacific Archipelagos. Remote Sensing, 15(21), 5194 (25p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.3390/rs15215194 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00871/98267/

Cassianides Angelina, Martinez Elodie, Maes Christophe, Carton Xavier, Gorgues Thomas (2020). Monitoring the Influence of the Mesoscale Ocean Dynamics on Phytoplanktonic Plumes around the Marquesas Islands Using Multi-Satellite Missions. Remote Sensing, 12(16), 2520 (10p.). Publisher's official version : https://doi.org/10.3390/rs12162520 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00649/76115/

Références des rapports techniques

Barbin L., Habasque J., Martinez E., Rodier M. (2020). Acoustic data from MOANA MATY surveys. SEANOE. doi.org/10.17882/75317

Références des communications dans des colloques internationaux

Hermilly T., Martinez E., Uitz J., Schmechtig C. Biogeochemical dynamics of contrasted regions of the South Pacific Ocean: a study based on BioGeoChemical-Argo floats. Trevor Platt Science Foundation symposium, Plymouth Marine Laboratory, 10-12 août 2023 (poster)

Martinez E., Rodier M., Maes C., Cassianides A. The Masquesas Island Mass Effect: impact of coastal to large-scale dynamics Ocean Sciences Meeting (OSM) 2022. February 27 - March 4 2022 / Honolulu, HI, USA. (poster, PS 05)

Références des communications dans des colloques nationaux

Hermilly T., Martinez E., Uitz J., Schmechtig C. Biogeochemical dynamics of contrasted regions of the South Pacific Ocean: a study based on BioGeoChemical-Argo floats. Science en Theizh, Les Capucins, Brest, 15 avril 2023 (poster)

Hermilly T., Martinez E., Uitz J. Biogeochemical dynamics of contrasted regions of the South Pacific Ocean: a study based on BioGeoChemical-Argo floats. Journées LEFE-GMM, Ifremer Plouzané, 31 mai-2 juin 2023 (poster)

Martinez E., Rodier M., Poteau A., Claustre H., Uitz J., Hermilly T., Renard S., Maes C., Maamaatuaiahutapu K. Etude de la dynamique phytoplanctonique dans le Pacifique Sud : une variété de problématique au sein d'un même bassin océanique. Journées LEFE - GMMC, Ifremer Plouzané, 31 mai-2 juin 2023 (oral)

Martinez E. Projet MOANA-MATY. Journées LEFE - GMMC, Session 4 "Argo", 26 novembre 2021 (oral)

Références des rapports de contrats (Union européenne, FAO, Convention, Collectivités ...)

M. Rodier, E. Martinez (2019) Moana o te Ati Enana 2017-2019 "Biodiversité planctonique aux îles Marquises". Rapport final - Convention N° 07498 Délégation à la Recherche de la Polynésie française , 19 pages.

DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne

Laure Barbin (2020) Etude de la distribution du micronecton autour des îles Marquies en lien avec l'environnement abiotic, à partir des données acoustiques acquises lors des campagnes Moana Maty. M2, Université Paul Sabatier, Toulouse (encadrants J. Habasque - LEMAR & E. Martinez - LOPS)

Angélina Cassianides (2019) Impact de l'activité à mésoéchelle sur la distribution du phytoplankton lors de deux "blooms" dans l'archipel des Marquises. M2 Sciences de la mer OPB, Aix Marseille Université, Marseille (encadrants E. Martinez & C. Maes - LOPS)