La compréhension du fonctionnement des écosystèmes est importante pour prédire, gérer et protéger les écosystèmes dans lesquels nous vivons et dont nous dépendons. Cette thèse y apporte une contribution en scrutant le compartiment zooplanctonique, qui joue un rôle crucial – quoiqu’encore largement méconnu – dans le fonctionnement des écosystèmes marins, et plus particulièrement les cycles biogéochimiques et le transfert trophique. La présente thèse propose trois perspectives différentes sur le fonctionnement du zooplancton, centrées sur la composition taxonomique (chapitre 1), la structuration en taille (chapitre 2) et la composition biochimique (chapitre 3), en utilisant une approche intégrée qui prend en compte les niveaux trophiques inférieurs et supérieurs dans le contexte du Multitrophic Biodiversity Ecosystem Functioning. Le chapitre 1 a révélé l'existence de cinq assemblages de zooplancton dans le sud de la mer du Nord et l'est de la Manche (EEC) pendant l'hiver, qui variaient en termes de productivité, d'abondance des taxons et de composition. La composition et la distribution des assemblages étaient déterminées par des variables abiotiques (nutriments dissous, salinité, profondeur, température, matière organique en suspension, chlorophylle a) et biotiques (composition du phyto- et du microplancton), des masses d'eau et des frayères de poissons. Le chapitre 2 a révélé une faible structuration de la taille du plancton entre 20 et 500 μm en ce qui concerne leur signature isotopique. Cela indique que l'omnivorie est la stratégie alimentaire dominante de cette classe de taille de plancton en hiver. Les larves de hareng (Clupea harengus) et de plie (Pleuronectes platessa) présentaient des signatures isotopiques spécifiques et différentes préférences de taille de proie. Des différences spatiales ont ainsi été observées dans la composition de la taille des proies des larves de plie échantillonnées dans les stations influencées par les rivières et dans les stations situées au centre de la Manche orientale. Le profil en acides gras (AG) du zooplancton et de la sardine différait entre la partie ouest et est de la Manche, ainsi que des différences dans la composition taxonomique du phytoplancton et du zooplancton, indiquant un contrôle ascendant du transfert trophique de ces nutriments essentiels. Tous les chapitres ont révélé une structuration spatiale dans le fonctionnement de l'écosystème, car la variabilité spatiale des caractéristiques du zooplancton semblait être liée aux niveaux trophiques inférieurs et supérieurs. L'étude combinée de la taxonomie et des traits du zooplancton (taille et composition en AG) en relation avec les niveaux trophiques inférieurs et supérieurs a révélé des caractéristiques supplémentaires du zooplancton liées à la stratégie trophique, à la reproduction et à la survie reliant le zooplancton à l'écosystème. Ainsi, l'étude du zooplancton dans un contexte multitrophique prenant en compte différents aspects de sa diversité a contribué à une compréhension plus mécaniste du zooplancton en tant que partie et en relation avec d'autres composants de l'écosystème et a facilité l'élaboration d'hypothèses pour expliquer les schémas et les relations observés. Par conséquent, l'approche utilisée dans cette thèse semble prometteuse pour acquérir les informations nécessaires pour améliorer la représentation du zooplancton dans les modèles écosystémiques et la gestion écosystémique.

Understanding ecosystem functioning is important to predict, manage and protect the ecosystems in which we live and on which we depend. Intending to contribute to a better ecosystem understanding the present thesis focused on zooplankton that play a crucial role in the functioning of marine ecosystems with regard to biogeochemical cycles and trophic transfer. Despite their central role, zooplankton are to-date not adequately represented in ecosystem-models, potentially affecting ecosystem-management. The present thesis explores three different perspectives on zooplankton functioning namely taxonomical composition (chapter 1), size-structure (chapter 2) and biochemical composition (chapter 3) using an integrated approach that considers both lower and higher trophic levels within the context of Multitrophic Biodiversity Ecosystem Functioning. Chapter 1 revealed the existence of five zooplankton assemblages in the Southern North Sea and Eastern English Channel (EEC) during winter that varied with regard to productivity, taxa abundance and composition. Assemblage composition and distribution was driven by abiotic (e.g., dissolved nutrients, salinity, depth, temperature) and biotic variables (e.g., phyto- and microplankton composition), including water masses and fish spawning grounds. Chapter 2 revealed a weak size structuration of plankton between 20 and 500 μm regarding their isotopic signature indicating omnivory was the dominant feeding strategy of this plankton size class during winter. Herring (Clupea harengus) and plaice (Pleuronectes platessa) larvae displayed species-specific isotopic signatures and different prey size preferences. Additionally, spatial differences in prey size composition were observed among plaice larvae sampled at river influenced stations compared to those collected at stations in the center of the EEC. The fatty acid (FA) profile of zooplankton and sardine (Sardina pilchardus) differed between the western and the eastern side of the English Channel alongside with differences in the taxonomical composition of phytoplankton and zooplankton, indicating a bottom-up control of the trophic transfer of these essential nutrients. Independent of the perspective, all chapters revealed spatial patterns in ecosystem functioning, as spatial variability in zooplankton characteristics seemed to be related to both lower and higher trophic levels. The combined investigation of zooplankton taxonomy and traits (size and FA composition) in relation to lower and higher trophic levels revealed additional zooplankton characteristics related to trophic strategy, reproduction and survival further connecting zooplankton to ecosystem functioning. Thus, investigating zooplankton in a multitrophic context considering different aspects of their diversity contributed to a more mechanistic understanding of zooplankton as part of, and in relation to the ecosystem. It further facilitated the development of hypotheses to explain the observed patterns and relationships. Consequently, the approach used in the present study appears promising to acquire information needed to enhance the representation of zooplankton in ecosystem models and ecosystem-based management.