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Nordicana D26 / DOI : 10.5885/45436CE-0E0A89CB98C148F4
Pigments phytoplanctoniques de lacs et de fjords du nord de l'île d'Ellesmere, Nunavut, Canada
Phytoplankton pigments of lakes and fiords of Northern Ellesmere Island, Nunavut, Canada
Northern Ellesmere Island in the Global Environment (NEIGE)

Auteur pour la correspondance / Corresponding author : Warwick F. Vincent (warwick.vincent@cen.ulaval.ca)

Résumé / Abstract
Les communautés de phytoplancton des lacs et des fjords en Arctique sont diversifiées malgré des conditions généralement oligotrophes. L’analyse des pigments phytoplanctoniques permet d’évaluer la production primaire potentielle des écosystèmes aquatiques avec la concentration en chlorophylle a (biomasse). Elle permet aussi de décrire la composition de la communauté phytoplanctonique grâce à des pigments signatures; des pigments qui sont reconnus pour être présents dans un groupe de phytoplancton en particulier. Enfin, cette méthode permet également d’analyser l’état physiologique du phytoplancton comme certains caroténoïdes sont photoprotecteurs, et d’autres, photosynthétiques. Par exemple, un ratio élevé de zéaxanthine par rapport à la chlorophylle a peut indiquer une stratégie de photoprotection induite par une luminosité accrue. Il est important d’étudier la dynamique du phytoplancton comme des changements de productivité primaire ou de composition en espèces peuvent refléter des changements dans l’environnement (par exemple, le réchauffement du climat ou un enrichissement en nutriments). Ce numéro de Nordicana D présente des concentrations de pigments phytoplanctoniques à différentes profondeurs, échantillonnés dans des lacs et des fjords situés sur la côte nord de l'île d'Ellesmere depuis 2005. Ces données sont utilisées pour évaluer les changements de biomasse et de la composition de la communauté verticalement, entre les années, et entre les lacs et les fjords. Nous poursuivons également l'objectif de mieux comprendre les caractéristiques photosynthétiques de ces écosystèmes aquatiques.

Des échantillons d’eau (0,35-1,05L) ont été recueillis à différentes profondeurs de lacs et de fjords à l’aide d’une bouteille Kemmerer de 6,2 L. Ils ont été transférés dans des contenants en plastique et ils ont été transportés au laboratoire du terrain. Les échantillons ont été préservé de la lumière en tout temps. Par la suite, les échantillons ont été filtrés avec des filtres GF/F de 25 mm de diamètre et congelés immédiatement à -80°C. Au laboratoire, les pigments ont été extraits des filtres congelés par la sonication, clarifié par centrifugation et filtré avec des seringues PFTE (pores de 0,2 µm) dans des ampoules. Rapidement après l’extraction, 100 µL de l’extrait de pigments a été injecté dans un chromatographe en phase liquide à haute performance (HPLC).



Phytoplankton communities in Arctic lakes and fiords are diverse despite oligotrophic conditions. Phytoplankton pigment analyses allow the estimation of the potential primary production of aquatic ecosystems with chlorophyll a concentration (biomass). This method is also used to describe the composition of the phytoplankton community as signature pigments are known to be present only in specific phytoplankton groups. Finally, phytoplankton pigment concentrations reflect the physiological status of phytoplnakton as some carotenoids are photoprotectors, while others are photosynthetics. As an exemple, a high zeaxanthin to chlorophyll a ratio may indicate a photoprotection strategy induced by increased irradiance. It is essential to study phytoplankton dynamics as changes in primary production or species composition can indicate changes in the environment (e.g. climate warming or nutrient enrichment). This Nordicana D issue consists of phytoplanktonic pigment concentrations of lakes and fiords located on the northern coastline of Ellesmere Island. These aquatic ecosystems have been sampled at different depths since 2005. These data are used to evaluate changes in biomass and in the community composition vertically, between years and between lakes. We also aim to understand the phototrophic characteristics of these water columns.

Water samples (0.35-1.05 L) for high-performance liquid chromatography (HPLC) were taken in lakes and fiords with a 6.2 L Kemmerer sampler at different depths. Samples were transferred to plastic containers and transported back to a field laboratory. Samples were always keep in the dark. Samples were filtered onto 25-mm-diameter GF/F glass fibre filters that were frozen immediately in the field in a Dry Shipper (-80 °C) and subsequently stored in a -80 °C freezer until analysis. Pigments were extracted from the frozen phytoplankton filters by sonication, cleared by centrifugation, and filtered with PTFE syringe filters (pore size 0.2 µm) into HPLC vials. Shortly following extraction, 100 µL of phytoplankton pigment extracts were injected into an HPLC system.
Citation des données / Data citation
NEIGE 2016. Pigments phytoplanctoniques de lacs et de fjords du nord de l'île d'Ellesmere, Nunavut, Canada, v. 1.0. Nordicana D26, doi: 10.5885/45436CE-0E0A89CB98C148F4.
NEIGE 2016. Phytoplankton pigments of lakes and fiords of Northern Ellesmere Island, Nunavut, Canada, v. 1.0. Nordicana D26, doi: 10.5885/45436CE-0E0A89CB98C148F4.
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Publications clés / Key references
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Bonilla, S., Rautio, M. & W.F. Vincent, 2009. Phytoplankton and phytobenthos pigment strategies: implications for algal survival in the changing Arctic. Polar Biology, 32: 1293-1303. DOI: 10.1007/s00300-009-0626-1.
Bonilla, S., Villeneuve, V. & W.F. Vincent, 2005. Benthic and planktonic algal communities in a high Arctic lake: pigment structure and contrasting responses to nutrient enrichment. Journal of Phycology, 41: 1120-1130. DOI: 10.1111/j.1529-8817.2005.00154.x.
Charvet, S., Vincent, W.F. & C.L. Lovejoy, 2012 Chrysophytes and other protists in High Arctic lakes: molecular gene surveys, pigment signatures and microscopy. Polar Biology, 35: 733-748. DOI: 10.1007/s00300-011-1118-7.
Veillette, J., Lovejoy, C., Potvin, C., Harding, T., Jungblut, A.D., Antoniades, D., Chénard, C., Suttle, C.A. & W.F. Vincent, 2011. Milne Fiord epishelf lake: A coastal Arctic ecosystem vulnerable to climate change. Écoscience, 18: 304-316. DOI: 10.2980/18-3-3443.
Veillette, J., Martineau, M.-J., Antoniades, D., Sarrazin, D. & W.F. Vincent, 2010. Effects of loss of perennial lake ice on mixing and phytoplankton dynamics: Insights from High Arctic Canada. Annals of Glaciology, 51: 56-70. DOI: 10.3189/172756411795931921.
Collaborateurs / Contributors
Antoniades, Dermot (Centre d'études nordiques)
Bégin, Paschale Noël (Centre d'études nordiques)
Bonilla, Sylvia (Centre d'études nordiques)
Charvet, Sophie (Centre d'études nordiques)
Lionard, Marie (Centre d'études nordiques)
Martineau, Marie-Josée (Centre d'études nordiques)
Veillette, Julie (Centre d'études nordiques)
Vincent, Warwick F. (Centre d'études nordiques)
Remerciements / Acknowledgements
Parcs Canada/Parks Canada, PCSP

Données associées / Related data
Liens Polar Data Catalogue (Métadonnées) / Polar Data Catalogue links (Metadata)
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08/2008 - 08/2008
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