Des lentilles de dilution ayant été préalablement repérées par leur contenu en chlorophylle grâce au spectrographe spatial MODIS (image du 11 mai 2006 de la concentration de surface en chlorophylle. Joint Research Center, Ispra), le Téthys2 a précisé leur géométrie à partir d'une grille de 5 milles nautiques de maille sur un quadrilatère de 65 par 45 km. Cela a permis la cartographie des courants, de la salinité, de la température, de la concentration en particules et en chlorophylle sur le plateau et le talus continental. La représentation en 3 dimensions de la distribution de la salinité a été immédiatement réalisée à bord. Le Téthys2 a également servi de support logistique à la mise en ?uvre du glider, qui en complément des mesures ponctuelles réalisées par le Suroît, a permis d'enregistrer en continu des séries de profils de température, salinité, pression et oxygène dissous entre la surface et le fond.
Le Suroît a suivi une lentille de 20 mètres d'épaisseur, grâce à une bouée dérivante, flottant entre 5 et 15 m de profondeur, et équipée d'une balise Argos. Les trajectoires ont révélé des oscillations d'inertie (période 18 heures) qui se superposent au cycle de développement cellulaire, tel qu'enregistré par les variations de la fluorescence phytoplanctonique ou de l'oxygène dissous. Les prélèvements ont été immédiatement analysés à bord, aussi bien à fréquence moyenne, toutes les 6 heures, qu'à haute fréquence, toutes les 2 heures. Les appareils d'analyse embarqués à bord du Suroît ont permis de déterminer, sur les échantillons fraîchement prélevés, les paramètres hydrologiques et cytométriques, l'activité bactérienne, phytoplanctonique et microzooplanctonique, ainsi que la quantité d'ammonium, de pigments chlorophylliens, de ligands soufrés volatils (diméthyle sulfure, hydrogène sulfure, oxysulfure de carbone, méthane thiol) et de mercure élémentaire. Les analyses en laboratoire concernant les processus d'assimilation et de régénération du carbone et de l'azote, la matière organique dissoute et particulaire, les sels nutritifs, le zooplancton et le rôle du rayonnement ultraviolet sur le fonctionnement de l'écosystème des structures de dilution, sont maintenant terminées.
La distribution, au sein de la structure de dilution, du méthane thiol suit également les paramètres de la biomasse marine et serait modulée par les cycles jour/nuit. Des analyses sur des salpes, récoltées dans les lentilles de dilution, indiquent des concentrations de 100 à 1000 fois supérieures à celles du milieu marin de référence, suggérant un rôle important de ces filtreurs dans le cycle des composés volatils et donc dans la spéciation des métaux qu'ils complexent.
La structure des communautés de ciliés est similaire dans les eaux marines et la structure de dilution. Par contre en termes de biomasse, un facteur 6 est mesuré en faveur des eaux diluées. Les mixotrophes Laboea strobila et Mesodinium rubrum dominent cette communauté de brouteur du phytoplancton. Contrairement aux ciliés, la biomasse des nanoflagellés hétérotrophes est comparable entre les 2 masses d'eau. Le broutage des petits autotrophes et hétérotrophes par les mixotrophes joue donc un rôle essentiel dans le recyclage de la matière organique et le transfert depuis la boucle microbienne vers les niveaux trophiques supérieurs.
Le rayonnement UV inhibe la production bactérienne de surface dans les eaux de dilution alors qu'aucun effet n'est mesuré dans les eaux marines. La synthèse protéique est affectée jusqu'à 8m de profondeur dans les eaux marines, alors que seul le niveau de surface est concerné dans les eaux de dilution. L'apport de sels nutritifs, en stimulant la production bactérienne, accroît également la sensibilité aux UV, mais facilite apparemment une réparation plus rapide des dommages. Les apports nutritifs liés aux lentilles de dilution modifient donc l'impact des UV sur l'activité bactérienne ainsi que la physiologie des bactéries.
L'ensemble des mesures hydrodynamiques et biogéochimiques permettront de quantifier l'impact des structures de dilution dans les bilans de matière en Méditerranéenne nord occidentale. Une thèse de doctorat utilise actuellement le set de données couplées acquises lors de cette campagne afin de valider la modélisation de la variabilité interannuelle de l'écosystème pélagique planctonique, développée par le Pôle d'Océanographie Côtière de Toulouse et le Laboratoire d'Océanographie et de Biogéochimie de Marseille.
- Les laboratoires français :
Laboratoire d'Océanographie Biologique de Banyuls sur mer, (UMR CNRS 7621, Université Paris 6).
Laboratoire d'Océanographie et de Biogéochimie de Marseille, (UMR CNRS 6535, Université Aix-Marseille).
LOCEAN/IPSL (UMR CNRS 7159, Université Paris 6, IRD, MNHN).
Pôle d'Océanographie Côtière de Toulouse, (UMR CNRS 5560, OMP, Université Toulouse III).
Laboratoire de Biogéochimie des Contaminants Métalliques. (IFREMER-Nantes).
Ecosystèmes Littoraux et Côtiers de Wimereux (ESA CNRS 8013, Université de Lille).
- Les laboratoires étrangers :
Institut des Sciences de la mer de Barcelone.
Plymouth Marine Laboratory.
West Florida University de Pensacola.
