Facteurs d’influence de la composition taxonomique et fonctionnelle du phytoplancton dans 24 lacs de montagne

Travail mené en 2022 par Flavia Dory (IMBE) dans le cadre du PITEM Biodiv'Alp

Résumé

Les lacs d’altitude ont été identifiés comme des sentinelles des changements globaux. L’analyse du phytoplancton est primordiale pour mieux comprendre les menaces qui pèsent sur ces écosystèmes. Cette étude vise à analyser la variabilité spatiale et temporelle des communautés phytoplanctoniques de 24 lacs d’altitude des Alpes et des Pyrénées entre 2012 et 2021, et à identifier les facteurs d’influence des communautés phytoplanctoniques d’un point de vue taxonomique et fonctionnel.
Les communautés phytoplanctoniques des lacs étudiés sont variées taxonomiquement et fonctionnellement. Les peuplements sont composés de taxa autotrophes à plus de 90%. Parmi les traits fonctionnels présents, on observe majoritairement des traits d’adaptation à la faible disponibilité en nutriments et de résistance à la prédation. La mixotrophie est présente mais est loin d’être majoritaire sur l’ensemble des lacs et des années. L’abondance phytoplanctonique, la diversité et la richesse spécifique sont relativement modérées, caractéristiques des lacs peu productifs, et diminuent significativement avec l’altitude.
Les peuplements phytoplanctoniques varient avec la latitude, et les lacs du sud sont caractérisés par la présence de taxa représentatifs de conditions d’avantages mésotrophes par rapport aux lacs du nord. La superficie des bassins versants influence également les communautés, et les lacs à grands bassins versants sont caractérisés par une plus faible abondance phytoplanctonique mais une richesse et une diversité plus élevée, ainsi qu’une proportion de taxa mixotrophes plus importante que les lacs à petits bassins versants. Les lacs peu profonds, ne stratifiant pas l’été et généralement caractérisés par une charge interne de nutriments provenant des sédiments élevée, sont également associés à une abondance phytoplanctonique plus élevée. De plus, il semble qu’en absence d’apports allochtones du bassin versant, la profondeur joue un rôle déterminant dans la remobilisation des nutriments des sédiments dans la colonne d’eau pour le phytoplancton.
L’augmentation de la température est corrélée avec la présence de petites tailles cellulaires. En lien avec la tendance vers un réchauffement observée sur l’ensemble des lacs, on s’attend à ce que la proportion de cellules phytoplanctoniques de petite taille augmente dans le futur avec le réchauffement climatique. La proportion de zygnematophyceae et de cyanophyceae devrait augmenter dans les lacs d’altitude en réponse au réchauffement. Les lacs profonds à grands bassins versants et les lacs peu profonds à petits bassins versants semblent être plus sensibles au réchauffement, mais cette sensibilité semble davantage liée à leur position géographique (altitude et latitude basse) qu’à leurs caractéristiques de profondeur et de superficie du bassin versant.