Production biologique du diméthylsulfure dans un Arctique en transformation

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Mes travaux de recherche portent sur la production biologique du diméthylsulfure (DMS) en milieux océaniques. Le DMS est un gaz à l’état de traces produit par les algues et les bactéries vastement répandu dans les océans. Le DMS et ses composés reliés occupent de multiples fonctions tant au niveau physiologique qu’écosystémique et représentent des composantes clés du cycle global du soufre. Dans la troposphère, l’oxydation du DMS produit des précurseurs de nouveaux aérosols et de noyaux de condensation de nuages. Les émissions de DMS peuvent donc augmenter l’albédo des nuages et ainsi refroidir le climat. Les travaux récents suggèrent que l’effet climatique du DMS serait surtout important dans les milieux peu pollués tel que l’Arctique en été. À ces hautes latitudes, la présence de glace de mer saisonnière multiplie les habitats propices à la production biologique de DMS. Au printemps, de fortes concentrations de DMS ont été mesurées à la base de la glace de mer, sous la banquise lors de floraisons sous la glace, et dans la zone marginale de glace. Les mares qui se développent à la surface de la banquise en période de fonte pourraient représenter une nouvelle source de DMS pour l’atmosphère. En Arctique, les mares de fonte peuvent couvrir jusqu’à 80% de la glace au printemps. Le cycle océanique du DMS et les communautés planctoniques impliquées dans sa production pourraient également être sensibles à l’acidification des océans (AO), phénomène engendré par l’accroissement des émissions anthropiques de CO2 et leur transfert dans les océans. Selon certaines études, l’AO pourrait entrainer une diminution de 35 à 57% des concentrations en DMS. L’objectif de cette proposition de recherche est d’identifier et de caractériser la dynamique des sources et des puits de DMS en Arctique canadien dans le contexte des changements rapides qui y prennent place. Plus spécifiquement, les fonds demandés serviront 1) à caractériser la production algale et bactérienne du DMS, du diméthylsulfoniopropionate (DMSP) et du dimethylsulfoxide (DMSO) dans les mares de fonte, 2) à quantifier la production de DMS dans les floraisons printanières qui prennent place dans la colonne d'eau sous la glace et 3) à déterminer l’influence combinée de l’acidification et du réchauffement des eaux arctiques sur la production biologique du DMS et de ses composés associés. Les recherches proposées seront effectuées à partir de camps de glace dans la baie de Cambridge et au large de Qikiqtarjuak et de missions océanographiques dans la Baie de Baffin et le passage du Nord-Ouest. Elles incluront des suivis temporels de la dynamique des algues, des bactéries et des réservoirs de DMS, DMSP et de DMSO dans différentes mares de fonte et sous la glace. Les recherches sur l’acidification consisteront en des expériences de manipulation de pH en microcosmes effectuées à bord du brise-glace Amundsen.