Biogeochemical markers of organic matter along the Wight-Cherbourg transect (central English Channel)

Three cruises on the Wight-Cherbourg transect were undertaken during the FluxManche II Programme in order to study the origin, nature and behaviour of organic matter inputs to the waters of the English Channel. Suspended particulate material (SPM) collected from surface and deep waters at each station was analysed at elemental level for Particulate Organic Carbon and Particulate Organic Nitrogen (POC, PON), at molecular level for main classes of organic compounds using Pyrolysis-Gas Chromatography coupled with Mass Spectrometry (Py-GC-MS) and for phenolic compounds, particularly lignin-derived phenols, using High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The SPM content increases from the French (south) to the English coast (north) with the lowest values being observed in the central waters of the Channel. This distribution is essentially linked to resuspension processes and the influence of terrigenous inputs from the Solent river inside English coastal waters. Py-GC-MS analyses show that organic material within French waters is usually marine in character and is more degraded than in English waters. Organic material in the central waters always shows the highest state of degradation, probably due to its long transit time in the "central water mass" from the Atlantic to the English Channel. Autochthonous and allochthonous organic tracers were positively identified through the use of HPLC analyses. Seasonal variations in the system lead to qualitative changes in terrigenous inputs (lignin-derived phenols). To our knowledge, it is the first time that phenolic compounds of autochthonous origin have been recorded in central Channel waters. Indeed, it is the study of the distribution and composition of hydroxybenzyl phenols which has allowed an estimate of the marine contribution to the particulate organic matter to be made. These compounds may originate from phytoplankton and macroalgae tissues developing in the coastal environments of the Channel.

L'origine, la nature et le comportement des apports de matière organique dans les eaux de la Manche ont été étudiés au cours de trois campagnes effectuées sur la radiale Wight-Cherbourg, dans le cadre du programme FluxManche II. Le matériel particulaire en suspension (MPS) prélevé en surface et au fond des eaux de chaque station a étéétudié au niveau élémentaire : carbone organique particulaire (COP), azote organique particulaire (AOP) et moléculaire : classes principales de composés organiques par pyrolyse - chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (Py-CG-SM) et composés phénoliques, particulièrement les phénols dérivés de la lignine par chromatographie liquide à haute performance (CLHP). Un gradient croissant de matière particulaire en suspension (MPS) s'établit du sud vers le nord, avec les plus faibles teneurs dans les eaux centrales. Cette répartition eset liée essentiellement à l'importance des remises en suspension dans les eaux anglaises et à l'influence des apports telluriques issus du Solent. L'analyse par Py-CG-SM montre que le matériel organique dans les eaux françaises a souvent un caractère marin et plus dégradé que dans les eaux anglaises. Les eaux centrales se caractérisent toujours par l'état le plus dégradé de la matière organique, probablement en raison du long transit dans la « veine d'eau centrale å atlantique alimentant la Manche. La technique CLHP a permis d'identifier des traceurs organiques autochtones et allochtones. Les variations saisonnières se traduisent par un changement qualitatif de l'apport terrestre (phénols ligneux). À notre connaissance, c'est la première fois que des composés phénoliques d'origine autochtone sont mis en évidence dans les eaux de la Manche centrale. En effet, les phénols hydroxybenzyles, par leur répartition et leur composition, ont permis d'estimer une contribution marine au matériel organique particulaire. Ils auraient pour origine le phytoplancton et les thalles de macroalgues se développant sur les côtes de la Manche.