Physiology of the coccolithophore Emiliania huxleyi in nutrients and light co-limitation

• Main Author: Perrin, Laura
• Other Authors: Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Giovanni Aloisi
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2016
• Subjects: Coccolithophores; Emiliania huxleyi; Physiology; Coccolithophoridés; Co-Limitation; Physiologie; Modèle de Droop; Biosope; [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry; Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM]; Subarctic; subarctique*
• Online Access: https://theses.hal.science/tel-01665820; https://theses.hal.science/tel-01665820/document; https://theses.hal.science/tel-01665820/file/2016PA066605.pdf

Coccolithophores are unicellular calcifying marine algae that play an important role in the oceanic carbon cycle via their cellular processes of photosynthesis (a CO2 sink) and calcification (a CO2 source). The most abundant coccolithophore species in the modern ocean is the cosmopolitan species Emiliania huxleyi that is characterized by a strong tolerance to a wide range of light, nutrient and temperature conditions. The distribution of Emiliania huxleyi from subarctic to subequatorial regions and from eutrophic to oligotrophic waters makes it the most widely studied coccolithophore species. However, its physiologic response under key environmental conditions such as the co-limitation of light and nutrients remains poorly investigated, both in the laboratory and in the field, such as in deep niches of coccolithophores in oceanic gyres. I conducted laboratory culture and numerical modeling experiments to understand the controls on the physiology of Emiliania huxleyi in low-nutrient and low-light conditions, with the aim of better understanding environmental controls on deep ecological niches of coccolithophores. Les coccolithophoridés sont des microalgues unicellulaires calcifiantes qui jouent un rôle important dans le cycle du carbone océanique via leurs processus cellulaires de photosynthèse (puits de CO2) et de calcification (source de CO2). L'espèce la plus abondante dans l'océan moderne est l'espèce cosmopolite Emiliania huxleyi, qui est caractérisée par une forte tolérance à de larges gammes de température, d'irradiance et de concentrations en nutriments. La distribution d'E. huxleyi qui s'étend des régions subarctiques aux régions subéquatoriales et des eaux eutrophes aux eaux oligotrophes en fait l'espèce de coccolithophoridés la plus étudiée jusqu'à présent. Cependant, sa réponse physiologique à des conditions environnementales clés comme la co-limitation en lumière et en nutriments reste peu étudiée, que ce soit in situ, où ces conditions sont rencontrées dans les niches profondes de ...