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Effects of Fe limitation on the elemental stoichiometry of marine cyanobacteria

Authors
Publisher
McGill University
Publication Date
Keywords
  • Biology - Oceanography

Abstract

Les cyanobactéries représentent 30-80% de la biomasse autotrophique en haute mer, où la concentration de la chlorophylle est basse et les concentrations des macro-nutriments élevés, mais peu de mesures existent sur leur demande nutritive relativement à la croissance. Nous avons mesuré le contenu élémentaire de 5 souches de l'espèce Synechococcus (CCMP2515, -838, -837, -1334, -2370) durant leur croissance exponentielle dans de l'eau marine limitée et non-limitée en fer (Fe). Les cellules limitées en Fe ont montré une augmentation substantielle dans leurs volumes et leurs concentrations cellulaires de carbone (C), azote (N) et phosphore (P). Les moyennes molaires des rapports C: N et C: P n'ont pas été affectées de façon significative par l'état nutritif en Fe, mais le rapport N: P a décliné lorsque le fer est devenu limitant (p = 0.078). Le rapport Redfield des représentants de Synechococcus riches en Fe était 102 ± 25 mol C: 16.2 ± 3.8 mol N: 1 mol P et pour ceux limités en Fe était 91.9 ± 21.1 mol C: 11.7 ± 5.7 mol N: 1 mol P. Dans le médium pauvre en Fe, la concentration cellulaire de Fe normalisée au C a diminué de 109 ± 15 à 63.5 ± 36.3 mmol Fe mol-1 C (5.69 ± 2.79 mmol Fe mol-1 P) et les taux de croissance relative ont baissés à 0.5-0.8 mmax. Les souches côtières contenaient en moyenne moins de Fe normalisé par cellule, par unité de carbone et par unité de phosphore, que les souches océaniques malgré les quantités semblables de Fe dans le médium de croissance. Les concentrations cellulaires de manganèse (Mn) et de cuivre (Cu) étaient remarquablement semblables dans tous les souches de Synechococcus (3.76 ± 1.04 mmol Mn mol-1 C and 2.69 ± 0.66 mmol Cu mol-1 C). La limitation de Fe a augmenté les concentrations cellulaires de Mn et de Cu, mais la réponse des souches individuelles était variable. Les rapports Ni: C étaient les plus élevés dans CC

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