PhytoplanctonLe phytoplancton (du grec φυτόν, phyton, pour « plante » et πλαγκτός, planktos, errante) est le plancton autotrophe vis-à-vis du carbone, obtenant son énergie par la photosynthèse (comme les plantes). Le phytoplancton inclut des protistes, comme des dinoflagellés, et des bactéries telles que les cyanobactéries (anciennement « algues bleu-vert »). La plupart de ces organismes sont trop petits pour être visibles à l’œil nu, mais s'ils sont en quantité suffisante, ils apparaissent à la surface de l'eau comme des étendues colorées.
Production primaire400px|vignette|Selon les données « couleur de l'océan » recueillies par le capteur SeaWiFS, la production primaire dans l'océan mondial est sensiblement égale à celle sur les terres émergées, bien que la biomasse primaire océanique soit environ 500 fois moins importante que la biomasse terrestre, ce qui traduit la très grande efficacité du phytoplancton océanique (avec notamment les diatomées qui représentent 40 % de la production primaire des écosystèmes marins).
Marine primary productionMarine primary production is the chemical synthesis in the ocean of organic compounds from atmospheric or dissolved carbon dioxide. It principally occurs through the process of photosynthesis, which uses light as its source of energy, but it also occurs through chemosynthesis, which uses the oxidation or reduction of inorganic chemical compounds as its source of energy. Almost all life on Earth relies directly or indirectly on primary production. The organisms responsible for primary production are called primary producers or autotrophs.
Marine microorganismsMarine microorganisms are defined by their habitat as microorganisms living in a marine environment, that is, in the saltwater of a sea or ocean or the brackish water of a coastal estuary. A microorganism (or microbe) is any microscopic living organism or virus, that is too small to see with the unaided human eye without magnification. Microorganisms are very diverse. They can be single-celled or multicellular and include bacteria, archaea, viruses and most protozoa, as well as some fungi, algae, and animals, such as rotifers and copepods.
Cycle du feralt=Iron cycle|vignette| Cycle biogéochimique du fer : le fer circule dans l'atmosphère, la lithosphère et les océans. Les flèches étiquetées indiquent le flux en Tg de fer par an. Le fer dans l'océan passe entre le plancton, les particules agrégées (fer non biodisponible) puis se dissous (fer biodisponible), et devient des sédiments par enfouissement. Les cheminées hydrothermales libèrent du fer ferreux dans l'océan en plus des apports de fer océanique provenant de sources terrestres.
Deep chlorophyll maximumThe deep chlorophyll maximum (DCM), also called the subsurface chlorophyll maximum, is the region below the surface of water with the maximum concentration of chlorophyll. The DCM generally exists at the same depth as the nutricline, the region of the ocean where the greatest change in the nutrient concentration occurs with depth. A DCM is not always present - sometimes there is more chlorophyll at the surface than at any greater depth - but it is a common feature of most aquatic ecosystems, especially in regions of strong thermal stratification.
FluorometerA fluorometer, fluorimeter or fluormeter is a device used to measure parameters of visible spectrum fluorescence: its intensity and wavelength distribution of emission spectrum after excitation by a certain spectrum of light. These parameters are used to identify the presence and the amount of specific molecules in a medium. Modern fluorometers are capable of detecting fluorescent molecule concentrations as low as 1 part per trillion. Fluorescence analysis can be orders of magnitude more sensitive than other techniques.
High-nutrient, low-chlorophyll regionsHigh-nutrient, low-chlorophyll (HNLC) regions are regions of the ocean where the abundance of phytoplankton is low and fairly constant despite the availability of macronutrients. Phytoplankton rely on a suite of nutrients for cellular function. Macronutrients (e.g., nitrate, phosphate, silicic acid) are generally available in higher quantities in surface ocean waters, and are the typical components of common garden fertilizers. Micronutrients (e.g., iron, zinc, cobalt) are generally available in lower quantities and include trace metals.
Photosynthèsevignette|La photosynthèse végétale consiste à réduire le dioxyde de carbone de l'atmosphère par l'eau absorbée par les racines à l'aide de l'énergie solaire captée par les feuilles avec libération d'oxygène afin de produire des glucides. vignette|Équation de la photosynthèse. vignette|La feuille est l’organe spécialisé dans la photosynthèse chez les spermatophytes. vignette|Vue composite montrant la distribution de l'activité photosynthétique à la surface de la Terre, le rouge foncé indiquant les zones les plus actives du phytoplancton des milieux aquatiques et le bleu-vert celles de la végétation sur la terre ferme.
Spring bloomThe spring bloom is a strong increase in phytoplankton abundance (i.e. stock) that typically occurs in the early spring and lasts until late spring or early summer. This seasonal event is characteristic of temperate North Atlantic, sub-polar, and coastal waters. Phytoplankton blooms occur when growth exceeds losses, however there is no universally accepted definition of the magnitude of change or the threshold of abundance that constitutes a bloom. The magnitude, spatial extent and duration of a bloom depends on a variety of abiotic and biotic factors.
Efflorescence algaleUne efflorescence algale (parfois décrite avec un emprunt à l'anglais bloom algal ou bloom phytoplanctonique) est une augmentation relativement rapide de la concentration d'une (ou de plusieurs) espèce(s) d'algues (ou de bactéries, les cyanobactéries, anciennement appelées « algues bleues »), appartenant généralement au phytoplancton, dans un système aquatique d'eau douce, saumâtre ou salée. Cette prolifération se traduit généralement par une coloration de l'eau (en rouge, brun, brun-jaune ou vert).
BacillariophytaLes Bacillariophyta, ou Diatomées, sont un embranchement d'eucaryotes unicellulaires (de deux micromètres à un millimètre) présents dans tous les milieux aquatiques et majoritaires dans certains biofilms (avec une préférence pour les eaux froides) et enveloppés par un squelette externe siliceux nommé frustule. Les diatomées peuvent être libres ou fixées, et vivre isolées ou en colonie. Les formes pélagiques appartiennent au phytoplancton, les formes benthiques appartiennent au microphytobenthos.
Fixation du carboneLa fixation du carbone est un processus à l'œuvre chez les organismes dits autotrophes, qui convertissent le carbone inorganique — typiquement, le dioxyde de carbone — en composés organiques tels que des glucides. La photosynthèse en est l'exemple le plus emblématique, caractérisant les organismes dits photoautotrophes ; la chimiosynthèse est une autre forme de fixation du carbone susceptible d'avoir lieu même en l'absence de lumière — on parle alors de lithotrophie pour qualifier les organismes qui utilisent l'énergie des oxydations inorganiques pour produire leur matière vivante.
Spectroscopie de fluorescenceLa spectroscopie de fluorescence, ou encore fluorimétrie ou spectrofluorimétrie, est un type de spectroscopie électromagnétique qui analyse la fluorescence d'un échantillon. Elle implique l'utilisation d'un rayon de lumière (habituellement dans l'ultraviolet) qui va exciter les électrons des molécules de certains composés et les fait émettre de la lumière de plus basse énergie, typiquement de la lumière visible, mais pas nécessairement. La spectroscopie de fluorescence peut être une spectroscopie atomique ou une spectroscopie moléculaire.
Fixation du carbone en C4upright=.75|vignette|L-malate,acide dicarboxylique . upright=.75|vignette|L-aspartate,acide dicarboxylique. La fixation du carbone en est l'un des trois modes de fixation du carbone des êtres vivants, parallèlement à la fixation du carbone en C3 et au métabolisme acide crassulacéen (CAM). On l'appelle ainsi en référence à l'oxaloacétate, molécule comportant quatre atomes de carbone formée dès la première étape du processus chez un petit groupe de plantes souvent désignées collectivement comme « plantes en ».
Fertilisation de l'océanthumb|Captage de CO2 en mer. La fertilisation de l'Océan est une technique de géoingénierie, encore expérimentale qui a pour but d'accroître la productivité primaire marine afin que, dans les zones fertilisées, les organismes marins absorbent davantage de dioxyde de carbone, l'un des gaz a effet de serre responsable du réchauffement climatique. Ces projets visent à épandre en surface de l'océan des nutriments assez peu abondants naturellement comme les dérivés azotés, les phosphates ou le fer, des facteurs limitants au développement des phytoplanctons.
Océanvignette|Animation montrant les découpages possibles en 5, 4, 3 ou 1 seul océan(s). vignette|Le grand océan planétaire, mis en valeur par la projection de Fuller. Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée comprise entre deux continents. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence brassée par des courants marins. Approximativement 70,8 % de la surface de la Terre est recouverte par l'océan mondial, communément divisé en cinq océans et en plusieurs dizaines de mers.
Critical depthIn biological oceanography, critical depth is defined as a hypothetical surface mixing depth where phytoplankton growth is precisely matched by losses of phytoplankton biomass within the depth interval. This concept is useful for understanding the initiation of phytoplankton blooms. Critical depth as an aspect of biological oceanography was introduced in 1935 by Gran and Braarud. It became prominent in 1953 when Harald Sverdrup published the "Critical Depth Hypothesis" based on observations he had made in the North Atlantic on the Weather Ship M.
Fixation du carbone en C3upright=.75|vignette|3-phosphoglycérate. La fixation du carbone en est une voie métabolique de fixation du carbone parmi les trois voies de la photosynthèse, les deux autres étant la fixation du carbone en et le métabolisme acide crassulacéen (CAM). On l'appelle ainsi en référence au , molécule à trois atomes de carbone formée par condensation du dioxyde de carbone sur du ribulose-1,5-bisphosphate par l'enzyme Rubisco : {| align="left" | 220px | + + → 2 | 180px |- align="center" valign="middle" | D-ribulose-1,5-bisphosphate | | 3-phospho-D-glycérate |- align="center" valign="middle" | colspan="3" bgcolor="ffffd0" | Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase (Rubisco) – |} Cette réaction a lieu dans toutes les plantes comme première étape du cycle de Calvin.
Planctonthumb|250px|right|Les diatomées sont une des bases des réseaux trophiques océaniques et d'eau douce. Certaines sont considérées comme bioindicatrices de la qualité de l'eau. thumb|250px|right|Zooplancton. Selon Hensen (1887), le plancton (du grec ancien , « errant, instable ») est un groupe polyphylétique d'organismes généralement unicellulaires vivant dans les eaux douces, saumâtres et salées, le plus souvent en suspension et apparemment passivement : gamètes, larves, animaux inaptes à lutter contre le courant (petits crustacés planctoniques, siphonophores et méduses), végétaux et algues microscopiques.
