DUNE: a DUst experiment in a low Nutrient, low chlorophyll Ecosystem

 

 

L’objectif du projet DUNE était de voir, par le biais de l'utilisation de mesocosmes, dans quelle mesure les dépôts atmosphériques en Méditerranée représentent un forçage pour l’écosystème et quelles sont leurs implications dans l’export de carbone de ces régions oligotrophes.

DUNE, labélisé par SOLAS en 2009, regroupait des scientifiques de l’atmosphère et de l’océan, pour répondre à ces questions. L’approche expérimentale utilisée pour DUNE a été une première au niveau international : elle a consisté à ensemencer de façon artificielle de larges mésocosmes ‘propres’ dans la Réserve marine de Scandola (Corse) par des poussières Sahariennes représentant un flux de dépôt. 2 campagnes d'ensemencement ont eu lieu en Juin 2008 et en juin 2010. Le suivi du dépôt atmosphérique sur le site de Scandola a aussi été assuré sur toute la durée du projet DUNE (mars 2008-octobre 2011) afin de confronter les flux de dépôt atmosphérique de poussières simulées aux flux locaux. Associés aux campagnes d'ensemencement, deux campagnes de terrain qui ont eu lieu en Tunisie en mars 2007 et mars 2009 afin de collecter/caractériser de la fraction fine de sols représentatifs de poussières désertiques qui a été utilisées pour les ensemencements, soit directement, soit après un traitement simulant leur vieillissement atmosphérique.  

Pour les deux campagnes d'ensemencement, une réponse biologique significative a été obtenue. Les résultats ont permis de mettre en avant une augmentation significative de la production phytoplanctonique, mais également bactérienne, notamment associée à la libération de phosphore par les poussières désertiques. Un travail plus spécifique sur le devenir du fer dans la colonne d'eau après fertilisation montre que le dépôt de poussières désertiques induit une diminution des concentrations en fer dans les eaux de surface plutôt qu'une libération, par processus d'adsorption du fer à leur surface. Ces travaux ont également permis de quantifier le devenir des particules désertiques dans la colonne d’eau après dépôt et notamment leur rôle dans les flux de carbone organique.

Contact LISA: K. Desboeufs

Support: Projet ANR-07-BLAN-0126 (Janvier 2008- Décembre 2011)

Partenaires
Les partenaires du projet était le LOV (PI: C. Guieu), le LEMAR, le LOCEAN, ainsi que des laboratoires LOMIC, IRD/COM, CEFREM, ERES/ERTI, ENS ainsi que le Parc Régional Naturel de Corse, Réserve de Scandola. Le projet s’est conduit en collaboration à l’étranger avec l’Institut des Régions Arides (IRA), Médenine en Tunisie, l’IFM-GEOMAR, Kiel (Allemagne), la Station Zoologique, Napples (Italie) et Alfred Wegener Institute de Bremerhaven (Allemagne).

 

Publications de l’équipe
Desboeufs, K., Bon Nguyen, E., Chevaillier, S., Triquet, S., and Dulac, F.: Fluxes and sources of nutrient and trace metal atmospheric deposition in the northwestern Mediterranean, Atmos. Chem. Phys., 18, 14477-14492, https://doi.org/10.5194/acp-18-14477-2018, 2018.
Guieu, C., Ridame, C., Pulido-Villena, E., Bressac, M., Desboeufs, K. and Dulac, F: Impact of dust deposition on carbon budget: a tentative assessment from a mesocosm approach, Biogeosciences, 11, doi: 10.5194/bg-11-5621-2014, 2014.
Desboeufs, K., Leblond, N., Wagener, T., Nguyen, E. B., and Guieu, C.: Chemical fate and settling of mineral dust in surface seawater after atmospheric deposition observed from dust seeding experiments in large mesocosms, Biogeosciences, 11, doi:10.5194/bg-11-5581-2014, 2014.
Bressac, M., Guieu, C., Doxaran, D., Bourrin, F., Desboeufs, K., Leblond, N., and Ridame, C.: Quantification of the lithogenic carbon pump following a simulated dust-deposition event in large mesocosms, Biogeosciences, 11, 1007-1020, doi: 10.5194/bg-11-1007-2014, 2014.
Aghnatios, C., Losno, R., and Dulac, F.: A fine fraction of soil used as an aerosol analogue during the DUNE experiment: sequential solubility in water, decreasing pH step-by-step, Biogeosciences, 11, 4627-4633, https://doi.org/10.5194/bg-11-4627-2014, 2014.
Guieu, C., Dulac, F., Desboeufs, K., Wagener, T., Pulido-Villena, E., Grisoni, J.-M., Louis, F., Ridame, C., Blain, S., Brunet, C., Bon Nguyen, E., Tran, S., Labiadh, M., and Dominici, J.-M.: Large clean mesocosms and simulated dust deposition: a new methodology to investigate responses of marine oligotrophic ecosystems to atmospheric inputs, Biogeosciences, 7, 2765-2784, doi:10.5194/bg-7-2765-2010, 2010.