Évolution saisonnière de la biogéochimie et de la microbiologie des marais côtiers nordiques : le cas des marelles du parc national du Bic

Cette étude caractérise la variation saisonnière de la composition biogéochimique des marelles des marais côtiers nordiques. Les paramètres environnementaux (salinité, température, oxygène dissous, pH, sels nutritifs, composition élémentaire et isotopique du carbone et de l'azote de la matière organique particulaire en suspension et des sédiments), ainsi que la chlorophylle-a, les bactéries totales, et le pourcentage de bactéries à forte teneur en acides nucléiques (% HNA) des marelles ont été évalués en fonction de la zone littorale (marais inférieur, intermédiaire, et supérieur) dans le marais de Pointe-aux-Épinettes situé dans l'estuaire maritime du Saint-Laurent, des mois de mai à novembre 2008 à intervalle de deux semaines. Pendant cette période, l'étendue moyenne des paramètres physico-chimiques de l'eau des marelles a varié de 17,1 à 26,2 PSU pour la salinité, de 2,5 à 18,8 oC pour la température, de 1,1 à 10,5 mg LI pour l'oxygène dissout, et de 6,9 à 8,3 pour le pH. Les concentrations moyennes de nitrites + nitrates ont fluctué de 0,37 à 3,05 {lM, de 0,20 à 2,85 {lM pour les phosphates, et de 17,8 à 37,5 {l M pour les silicates. Les concentrations maximales moyennes de carbone organique particulaire (COP) et d'azote organique particulaire (AOP) de la matière organique particulaire en suspension (MOPS) ont atteint respectivement 9,6 e t 1,43 mg L I en été. L'étendue des ratios molaires CN a varié entre 7,6 et 11 ,0, la signature isotopique du carbone (OI3C ), de - 29, 1 à - 22, 1 %( et celle de l'azote (OI5N ), de 0,6 à 3,9 %0. Les concentrations (% ) de carbone organique particulaire total (C %) et d'azote organique particulaire totale (N % ) des sédiments ont varié respectivement de 1,5 à 8,0 et de 0,15 à 0,8 1. Les ratios C:N des sédiments au fond des marelles a varié de 9,9 à 12,7, l'étendue des OJ3C a varié de -23,3 à -20,5%0, et de 1,8 à 3,2 %0 pour les OI 5N·. La concentration maximale moyenne de chlorophylle-a a atteint 51 ,0 /lg L-' en été. L'abondance bactérienne maximale moyenne a atteint 1,1 x 107 cellules par mL et le pourcentage de cellules de type HNA a varié de 58 à 82%. Les analyses de variance indiquent que la hauteur des marelles sur le littoral a un effet significatif sur les paramètres abiotiques (salinité, pH, O2, sels nutritifs, COP, AOP, et rapports CN de la MOPS, C (%) et N % des sédiments, ratios isotopiques du carbone des sédiments) et biotiques (chlorophyll e-a, bactéries totales, % de cellules de type HNA) à certaines périodes, tandis que la température, la composition isotopique du carbone et de l'azote de la MOPS, et les ratios C:N et Ol 5N des sédiments varient en fonction du temps. Les caractéristiques physico-chimiques des marelles ne décrivent pas, pour la plupart, de patron saisonnier spécifique en fonction de la zone littorale et correspondent aux valeurs typiques rapportées pour la couche de surface de l'estuaire du Saint-Laurent. Les concentrations de chlorophylle-a et de bactéries significativement plus élevées au niveau des marelles supérieures suggèrent que celles-ci sont biologiquement plus actives que les marelles inférieures, lesquelles présentent des similitudes avec l'estuaire du Saint-Laurent. La production phytoplanctonique et bactérienne des marelles décrit des variations saisonnières significatives, atteignant des concentrations maximales à l'été. Cette augmentation de la production primaire est d'ailleurs illustrée par les sources de carbone organique, d'origine essentiellement allochtone au printemps, et autochtone pendant la saison estivale. La composition des sédiments superficiels est similaire à celle de la matière particulaire en suspension , indiquant une sédimentation rapide ou une importance des processus de brassage et de remise en suspension. Les concentrations de carbone organi ue total supérieures à celles rapportées pour les sédiments superficiels de l'estuaire du Saint-Laurent indiquent que les marelles, tout comme les marais côtiers en général, contribuent de manière importante à la diagénèse précoce de la matière organique et à la séquestration du carbone