Projet de recherche EV/20 (Action de recherche EV)
Contexte
La Baie Sud de la Mer du Nord reçoit du carbone et des nutriments provenant d’apports d’eau usées, de rivières et de l’atmosphère. Les sources de nutriments et de carbone sont principalement liées à l’activité humaine. L’enrichissement des systèmes aquatiques par des nutriments, aussi appelé eutrophisation, se traduit par une productivité accrue. Le rapport QSR le plus récent (OSPARCOM, 2000) pour la Grande Mer du Nord met en évidence de très importants apports d’azote et de phosphore pour la mer du Nord. Ces nutriments et ce carbone sont soumis à des processus de recyclage interne dans l’écosystème de la mer du Nord, mais il n’y a que peu de données récentes et globales concernant ce recyclage interne de N, P et C.
Description du projet
Le carbone et autres nutriments sont soumis à des flux et processus internes dans la Mer du Nord, comme le recyclage des composés organiques et inorganiques, l’incorporation par le phytoplancton, la minéralisation, les échanges avec l’atmosphère, la sédimentation, etc... Les données récentes concernant ces processus sont plutôt rares. Dans ce projet, nous mettrons en évidence l’importance relative des principaux processus des cycles internes du carbone, de l’azote et du phosphore dans la Baie Sud de la Mer du Nord. Ces données seront intégrées dans un box model et comparées aux fluxs entrant et sortant de C-N-P dans le but d’évaluer le fonctionnement global de l’écosystème. De plus, l’importance relative des différents composés de C-N-P sera étudiée.
Objectifs
L’objectif général de ce projet est la mise en évidence de l’importance relative des processus du cycle interne du carbone et des nutriments dans la Baie Sud de la Mer du Nord. Ces données seront intégrées dans un box model et comparées aux flux entrant et sortant de C-N-P dans le but d’évaluer le fonctionnement global de l’écosystème. De plus, l’importance relative des différents composés de C-N-P sera étudiée. Un soin particulier sera donné à l’amélioration de techniques analytiques, à la validation de protocoles expérimentaux et aux calculs des paramètres importants de l’écosystème.
Méthodologie et interaction entre les différents partenaires
1. Workpackage Incorporation: Le but de ce workpackage est de quantifier pour la Baie Sud de la Mer du Nord, sur une base annuelle, l’importance du flux de transfert entre le C-N-P inorganique et le C-N-P organique d’organismes vivants (principalement le phytoplancton). Des expériences seront menées en parallèle pour les 3 éléments. Ceci nous permettra de relier les chemins d’assimilations du C, N et P.
2. Workpackage Régénération: Le but de ce workpackage est de quantifier pour la Baie Sud de la Mer du Nord, sur une base annuelle, l’importance du flux de transfert entre le C-N-P organique et inorganique. Pour l’azote, les vitesses de transfert seront calculées en utilisant un modèle isotopique de bilan de masse pour le 15N (Elskens, 1999) permettant d’estimer les incertitudes.
3. Workpackage Stocks et Spéciation: Le premier objectif de ce workpackage est de quantifier pour la Baie Sud de la Mer du Nord l’importance des différents stocks de C-N-P particulaires/dissous et organiques/inorganiques, y compris leurs variations saisonnières. Ceci sera réalisé par la collection de données dans des banques de données existantes complétée par des mesures originales. Étant donné l’importance essentielle de l’Assurance Qualité et des contrôles de qualité sur les mesures de concentrations en nutriments, une participation régulière aux exercices d’intercalibration QUASIMEME est indispensable.
Les 4 partenaires ont des expertises soit dans la détermination des flux de N (VUB), de C (ULB, VUB et Ulg), de P (ULB) et dans l’établissement de bilans (Remy Laane). Ils sont donc complémentaires dans les différents workpackages.
Lien avec des programmes internationaux
Ce projet est relié au programme de collaboration Pays-Bas/Flandre "The balance between heterotrophic and autotrophic processes in the Scheldt Estuary: consequence for the nitrogen cycle".
Résultats ou produits attendus
Nous escomptons que les résultats de ces projets permettront de répondre à quelques questions fondamentales à propos du fonctionnement d’un écosystème marin soumis à forte pression humaine:
(1) Comment la productivité de la Baie Sud de la Mer du Nord réagit-elle à l’apport massif de nutriments?
(2) Quel est le devenir de la biomasse synthétisée?
(3) Quel est le flux net de CO2 dans cette zone?
(4) Quelles seraient les résultats possibles d’une réduction de l’apport de nutriments?
Partenaires
Activités
VUB-ANCH a une expertise dans la détermination des flux principaux d’azote en milieu aquatique d’eau douce et marine.
ULB - Laboratoire d’Océanographie Chimique a une expertise dans la détermination des flux principaux de carbone et de phosphore milieu marin.
Ulg - Unité d’Océanographie Chimique a une expertise dans le domaine des échanges air-mer de CO2 et dans la physicochimie du carbone inorganique marin.
RIKZ - Remi Laane a une expertise dans l’établissement de bilans de nutriments à l’échelle de systèmes marins et dans la gestion et l’utilisation de bases de données.
Coordonnées
Promoteur
Willy Baeyens
Vrije Universiteit Brussel (VUB)
Analytische en Milieuchemie (ANCH)
Pleinlaan 2, B-1050 Bruxelles
Tel: +32 (0)2 629 32 63; Fax: +32 (0)2 629 32 74
Wbaeyens@vub.ac.be
http://anchweb.vub.ac.be/
Partenaires
Lei Chou
Université Libre de Bruxelles (ULB)
Laboratoire d'Océanographie Chimique
CP 208, Campus de la Plaine, B-1050 Bruxelles
Tel: +32 (0)2 650 52 37; Fax: +32 (0)2 646 34 92
Lei.Chou@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/sciences/dste/ocean/
Michel Frankignoulle
Université de Liège (ULg)
Unité d'Océanographie Chimique (B5), B-4000 Sart Tilman
Tel: +32 (0)4 366 33 26; Fax: +32 (0)4 366 23 55
Michel.Frankignoulle@ulg.ac.be
http://www.ulg.ac.be/oceanbio/co2/
Remy Laane
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat - Rijksinstituut voor Kust en Zee (RIKZ)
Kortenaerkade 1, NL-2500 EX Den Haag
Tel: +31 (0)70 311 43 11; Fax: +31 (0)70 311 43 21
r.w.p.m.laane@rikz.rws.minvenw.nl
http://www.rikz.nl
Comité d’Utilisateurs
Le comité d’utilisateurs comporte des membres d’associations sans but lucratifs et de l’administration qui sont interessés par l’impact des apports importants de nutriments sur le fonctionnement écologique de l’écosystème côtier belge.
Jan Mees - Institut flamand pour la mer (VLIZ)
Hendrik Maeckelberghe - Vlaamse Milieu Maatschappij
Walter Roggeman - Natuurreservaten vzw.
Biochemical cycling of carbon, nitrogen and phosphorus in the North Sea (CANOPY) : final report
Brion, Natacha - Elskens, Marc - De Galan, Sandra ... et al Brussels : Belgian Science Policy, 2008 (SP1878)
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