Les budgets du fer dans trois sites biogéochimiques distincts autour de l'Archipel Kerguelen (Océan Australe) durant l'étude de la fertilisation naturelle, KEOPS-2
La disponibilité du fer dans l'océan Austral contrôle la croissance du phytoplancton, la composition de la communauté et de l'absorption du CO2 atmosphérique par la pompe biologique. Le KEOPS-2 (KErguelen Ocean and Plateau compared Study 2), une “étude de processus", a eu lieu autour du plateau de Kerguelen dans le secteur indien de l'océan Austral. Ceci est une région naturellement fertilisée avec du fer sur l'échelle de centaines de milliers de kilomètres carrés, la production d'une mosaïque de blooms de printemps qui montrent les réponses biologiques et biogéochimiques distinctes à la fécondation. Cet article présente les budgets biogéochimiques de fer (intégrant les flux vertical et latéral, le cycle interne, et des puits) pour trois sites contrastés: une référence en forte concentration de nutriments et faible concentration de chlorophylle en amont, sur le plateau et dans le panache au large des côtes est des îles Kerguelen.
Ces budgets montrent que les environnements régionaux distincts entraînés par la circulation et les voies de transport complexes sont responsables des différences dans le mode et la force de l'approvisionnement en fer, avec l’approvisionnement vertical dominant sur le plateau et latéral dominant dans le panache. L’approvisionnement de fer de "nouvelles" sources (diffusion, upwelling, conduit, advection latérale, la poussière atmosphérique) aux eaux de surface du panache était le double de celui au-dessus du plateau et 20 fois plus élevé que sur le site de référence, tandis que la demande de fer (mesurée par l’absorption cellulaire) dans le panache était similaire à celle ci-dessus mais le plateau 40 fois supérieure à celle au niveau du site de référence.
L’apport du fer "recyclé" par la régénération bactérienne et le broutage par le zooplancton était une composante relativement mineure dans tous les sites (<8% du flux nouveaux), contrairement aux conclusions antérieures provenant d'autres budgets de fer biogéochimique dans l'océan Austral. Sur le plateau, une dissolution particulaire du fer de 2,5% a été invoquée pour équilibrer le budget; ceci a à peu près doublé le stock permanent de fer dissous dans la couche de mélange. L'échange de fer entre biogéniques particules dissous et les pools de particules lithogènes était très dynamique dans le temps et l'espace, ce qui entraîne un découplage de l'approvisionnement en fer et l'exportation de carbone et, surtout, contrôle l'efficacité de la fertilisation.
Iron availability in the Southern Ocean controls phytoplankton growth, community composition and the uptake of atmospheric CO2 by the biological pump. The KEOPS-2 (KErguelen Ocean and Plateau compared Study 2) "process study", took place around the Kerguelen Plateau in the Indian sector of the Southern Ocean. This is a region naturally fertilised with iron on the scale of hundreds to thousands of square kilometres, producing a mosaic of spring blooms which show distinct biological and biogeochemical responses to fertilisation. This paper presents biogeochemical iron budgets (incorporating vertical and lateral supply, internal cycling, and sinks) for three contrasting sites: an upstream high-nutrient low-chlorophyll reference, over the plateau and in the offshore plume east of the Kerguelen Islands. These budgets show that distinct regional environments driven by complex circulation and transport pathways are responsible for differences in the mode and strength of iron supply, with vertical supply dominant on the plateau and lateral supply dominant in the plume. Iron supply from "new" sources (diffusion, upwelling, entrainment, lateral advection, atmospheric dust) to the surface waters of the plume was double that above the plateau and 20 times greater than at the reference site, whilst iron demand (measured by cellular uptake) in the plume was similar to that above the plateau but 40 times greater than at the reference site. "Recycled" iron supply by bacterial regeneration and zooplankton grazing was a relatively minor component at all sites (< 8 % of new supply), in contrast to earlier findings from other biogeochemical iron budgets in the Southern Ocean. Over the plateau, a particulate iron dissolution term of 2.5 % was invoked to balance the budget; this approximately doubled the standing stock of dissolved iron in the mixed layer. The exchange of iron between dissolved, biogenic particulate and lithogenic particulate pools was highly dynamic in time and space, resulting in a decoupling of the iron supply and carbon export and, importantly, controlling the efficiency of fertilisation.
