8_Écosystèmes aquatiques Flashcards
quelle est l’importance des biomes aquatiques ?
océans occupent 71% de la surface de la Terre et la vie s’y est développée et diversifiée
donner les pourcentages d’eaux salée et douce (disponible pour la vie)
salée : 97%
douce disponible pour la vie : 0.6%
définir des eaux de surface
eau de précipitation qui ne s’infiltre pas dans le sol ou ne s’évapore pas
par quoi est déterminé le chemin pris par les eaux de surface (2) ?
- gravité
- topographie
définir un bassin versant
territoire drainé par un cours d’eau ou lac
où se forment les lacs, étangs et zones humides ?
dans des dépressions et plaine
donner le chemin d’un cours d’eau à la mer ou l’océan
cours d’eaux qui se rejoignent en rivières puis en fleuves puis rejoignent la mer ou l’océan
quelles sont les 2 catégories d’eaux douces ?
- milieu lenthique : eaux calmes (lacs et étangs)
- milieu lotique : eaux courantes (ruisseaux, rivières et fleuves)
quelles sont les distinctions entre un lac et un étang ?
lac : étendue d’eau dont la profondeur maximale dépasse 10 cm, permet l’installation d’une stratification thermique
étang : étendue d’eau moins profonde que le lac - masse d’eau si peu profonde que la végétation enracinée au fond peut recouvrir presque toute la surface du plan d’eau
quelles sont les caractéristiques des lacs (5) ?
- frontières nettes
- la vie dans les eaux dépend de la lumière
- la température varie selon les saisons et la profondeur
- la quantité d’oxygène dissous varie selon les saisons et la profondeur
- la quantité de nutriments définit le type de lac
que permet les frontières nettes des lacs ?
les rives bien délimitées permettent de situer la limite géographique de l’écosystème (contrairement aux écosystèmes terrestres)
comment se comporte l’écotone entre le milieu aquatique et terrestre des lacs ?
varie en largeur : peut y avoir une plage très étroite ou une zone humide étendue
comment se comporte la lumière dès qu’elle pénètre dans l’eau ? donner des chiffres avec le bleu et le rouge
elle est absorbée : d’abord le rouge puis les longueurs d’ondes plus courtes
- rouge : à 1m de profondeur, 60% de la lumière rouge est absorbée
- bleu : à 100m a toujours ~50% de son intensité
par quoi est absorbée la lumière incidente (4) ?
- atténuation naturelle
- limons et autres matériaux en suspension
- acides humiques en solution
- pigments du phytoplancton
à quoi sert le disque de Secchi ?
estimer la transparence de l’eau : c’est un indice de qualité de l’eau
sur quoi joue la stratification thermique saisonnière
fait jouer les variations de densité de l’eau
à quelle température l’eau atteint-elle sa densité maximale ?
4°C
comment se comporte l’eau d’un lac en climat tempéré l’hiver ?
surface du lac gelée (vers 0°C) : l’eau gelée flotte sur les eaux plus profondes à 4°C
comment se comporte l’eau d’un lac en climat tempéré le printemps ?
réchauffement fait monter la température des eaux de surface à 4°C donc elles ‘coulent’ vers le fond : brassage et égalisation des températures
comment se comporte l’eau d’un lac en climat tempéré en été ?
les eaux de surface sont chaudes donc plus légères et restent au dessus des eaux profondes froides (restent en surface) qui se réchauffent
–> 3 zones empêchent le brassage complet des eaux
donner les 3 zones qui empêchent le brassage complet des eaux de lac en été
- épilimnion : zone superficielle, chaude, brassée par le vent, riche en O2 et bien éclairée
- métalimnion : zone de transition caractérisée par une diminution rapide de la température
- hypolimnion : zone profonde, moins riche / pauvre en O2, peu / pas éclairée et à température stable toute l’année (vers 4°C)
donner les 4 types de lacs, différenciés par leur teneur en sels dissous
- oligotrophes
- eutrophes
- mésotrophes
- dystrophes
caractériser un lac oligotrophe (5)
- eaux pauvres en N et P
- peu de phytoplancton
- teneur élevée en O2 dissous
- eaux transparentes
- ceintures de végétation généralement réduites / absentes
caractériser un lac eutrophe (4)
- eaux riches en N et P
- ceintures de végétation bien développées
- productivité élevée
- eaux moins riches en O2
caractériser un lac dystrophe (7)
- peu profond
- ceinturé de sol tourbeux libérant des acides humiques
- eaux brunes
- acide
- pauvre en O2
- beaucoup de nutriments dans l’eau sous forme non disponible (à cause de la forte acidité)
- l’acidité freine la décomposition bactérienne
donner les 4 zones d’un lac
- littorale
- limnétique
- profonde
- benthique
décrire la zone littorale d’un lac
faible profondeur, où la lumière pénètre jusqu’au fond ce qui permet aux végétaux supérieurs enracinés de prospérer
décrire la zone limnétique d’un lac (4)
- eau libre
- dépourvue de végétation enracinée
- s’étend en profondeur jusqu’au niveau de compensation de la PS (PS = respiration)
- limité en profondeur par la quantité de lumière
décrire la zone profonde d’un lac
présente seulement dans les lacs les plus profonds, PS absente / faible, respiration > PS (si PS présente)
décrire la zone benthique d’un lac
fond du lac où a lieu la majeure partie de la décomposition
de quoi est formée la zone pélagique ?
zones de pleine eau : limnéthique, profonde (si présente) et benthique
donner les organismes et leurs fonctions de la chaîne alimentaire d’un lac (4)
- phytoplancton : algues microscopiques, producteurs primaires
- zooplancton : crustacés minuscules, vers et larves d’organismes plus gros, consommateurs primaires
- poissons planctonophages : consommateurs secondaires
- poissons piscivores : consommateurs tertiaires
à quoi est connecté la chaîne trophique des lacs ?
connectée au réseau microbien
comment sont les organismes vivants de la zone littorale ?
zone avec la plus grande diversité en animaux et plantes : végétation enracinée mais émergeante qui domine
comment sont les organismes vivants de la zone littorale ?
zone avec la plus grande diversité en animaux et plantes : végétation enracinée mais émergeante qui domine
comment sont les organismes vivants de la zone limnétique ?
domaine du plancton (phytoplanction, zooplancton) : sont concentrés là où ils peuvent croître et se nourrir
qu’est-ce qu’une effusion (bloom) ?
période d’explosion démographique du phytoplancton
comment se stratifie en profondeur le zooplancton (2) ?
- réparti le long de la colonne d’eau libre en hiver
- se regroupe et fait des oscillations diurnes verticales (en été) pour l’alimentation, le repos et éviter les prédateurs
comment sont les organismes vivants de la zone profonde (si présente) ?
oppose de fortes contraintes à la vie : lumière, température et O2
l’O2 manque souvent : limite la possibilité de vie pour les organismes aérobies
le brassage saisonnier apporte l’O2 et des organismes de surface
comment sont les organismes vivants de la zone benthique ?
zone de la décomposition de la matière organique : activité biologique intense (bactéries anaérobies)
que produit une décomposition anaérobie incomplète ?
vase riche en H2S et CH4 (méthane)
quand y a-t-il une décomposition incomplète ?
quantité de matière organique qui vient au fond > quantité de matière organique utilisée par la faune benthique
qu’est-ce que le périphyton ?
organismes qui vivent à la surface des substrats immergés
que trouve-t-on sur les parties immergées des plantes ? sur des débris (bois et roche) immergés ?
plantes : surtout des diatomées et autres algues
débris : surtout des cyanobactéries, diatomées et mousses aquatiques
quelles sont les 2 influences sur le paysage environnant les lacs ?
- cycle hydrologique : quantité, provenance et qualité des eaux qui alimentent le lac
- activités humaines : influencent la teneur en nutriments dissous (aux moyens de laquelle on caractérise les lacs)
quelles sont les 5 facteurs écologiques essentiels d’un milieu lotique ?
- vitesse du courant
- nature du fond (gravier, sable…)
- température
- oxygénation
- composition chimique
quelles sont les 3 zones principales d’une eaux lotique ?
- source / crenon
- cours supérieur / rhitron
- cours inférieur / potamon
caractériser la source / le crenon (2)
- température relativement constante
- peuplé par des espèces sténothermes (supporte un faible plage de variation de température)
caractériser le cours supérieur / rhitron (6)
- pente forte
- cours rapide
- eau bien oxygénée
- quasi-absence de plancton
- érosion
- transport des matériaux > à la sédimentation
caractériser le cours inférieur / potamon (5)
- pente faible
- cours lent
- eau peu oxygénée
- présence de plancton
- sédimentation > à l’érosion et le transport
définir l’ordre d’un cours d’eau de Strahler (3)
conçu pour la morphologie d’un bassin : base d’indicateurs hydrographiques de sa structure
- taux de bifurcation
- densité
- fréquence de drainage
qu’est-ce que la base des eaux d’un bassin ?
ligne de partage des eaux du bassin
quelle conception est plus réaliste pour un cours d’eau ?
river continuum concept : continuum avec des changements graduels d’habitats et de communautés (adapté aux cours d’eau prenant leur source en montage)
caractériser les organismes, et autres, près de la source (4)
- peu de production primaire
- feuilles mortes et autres débris de la rive sont le principal apport en matière organique
- organismes sténothermes froids : microorganismes, algues, larves d’insectes
- poissons : petits, hydrodynamiques, exigeant beaucoup d’O2
caractériser les organismes, et autres, dans le cours supérieur (4)
organismes adaptés aux courants rapides :
- phanérogames et algues sont fermement ancrées
- larves d’insectes aplaties ou ancrées au substrat
- besoin de concentrations en O2 élevées
- besoin de courant (pour maintenir les organes respiratoires en contact avec l’eau oxygénée)
caractériser les organismes, et autres, dans le cours inférieur (5)
organismes adaptés au courant lent : communautés qui ressemblent à celles des lacs
- phytoplancton et périphyton : producteurs primaires
- larves d’insectes fouisseuses
- fond souvent vaseux avec des mollusques et vers de vase
- eaux moins oxygénées qu’au cours supérieur
- poissons tolérants au manque d’O2, parfois planctonophages
donner les 4 guildes d’animaux d’eaux courantes
- déchiqueteurs
- collecteurs
- brouteurs
- fouisseurs filtreurs
définir les déchiqueteurs
fragmentent les débris et feuilles mortes tombés dans l’eau : guilde dominante dans le cours supérieur près de la source (quand elle est entourée de forêt)
définir les collecteurs
récupèrent la matière organique fine et se nourrissent principalement des bactéries qui s’y trouvent : filtrent l’eau courante donc importants dans les cours d’eau supérieurs et moyens
définir les brouteurs
se nourrissent du périphyton, trouvés dans les cours d’eau de taille moyenne
décrire les dommages aux cours d’eau dus à l’activité humaine
les rives des cours d’eau ne sont plus naturelles surtout dans les régions fortement peuplées ou soumises à une forte emprise agricole
quels sont les problèmes des rives modifiées par l’homme (2) ?
- rivière tortueuse offre plus de diversité d’habitats qu’une rivière au cours rectifié artificiellement
- végétation des rives joue un rôle capital dans la rétention de la terre et diverses matières dissoutes dans les eaux qui s’écoulent
quel est le double rôle de la végétation riveraine ?
- protection mécanique contre l’érosion
- filtre : autoépuration des eaux
quand se forment les estuaires ?
quand un fleuve rencontre la mer
quelles sont les 3 caractéristiques des estuaires ?
- dépôt d’alluvions
- mélange d’eaux douce et salée de différentes températures
- mélange d’eaux douce et salée limite l’accès aux espèces capables de tolérer l’eau modérément salée
quel est la conséquence du dépôt d’alluvions dans les estuaires ?
provoque l’appartition du delta : la morphologie varie selon l’importance des dépôts alluvionnaires et de l’érosion des rives par la mer (parfois naissance de récifs barrières ou étangs saumâtres)
définir un delta
région marécageuse où les îlots émergent fragmentent le cours du fleuve à son entrée dans la mer
que provoque le mélange d’eaux douce et salée de différentes températures ?
provoque un effet de trappe à nutriments qui sont surtout apportés par les marées puis sont piégés dans des boucles de courants et contre-courant
que permet le mélange d’eaux douce et salées ?
permet à des espèces marines tolérantes d’être à l’abri de prédateurs, exigeant des concentrations en sel plus élevées, pour accomplir leur cycle
quelle surface occupent les océans et quelle est leur profondeur moyenne ?
occupent plus du double de la surface des terres émergées
profondeur moyenne : 3800m
donner les zones qui divisent le milieu marin (pdv écologique)
au delà du littoral :
- milieu de pleine eau : zone pélagique
- les fonds : zone benthique
- -> zones souvent subdivisées
quels sont les principaux facteurs physico-chimiques dans le milieu marin (4) ?
- composition chimique
- température
- lumière
- pression hydrostatique
comment varie la concentration en sels nutritifs des milieux marins ?
varie selon la saison et la profondeur
comment varie la température des milieux marins ?
en surface : varie fortement d’une région à l’autre du globe
parfois : stratification saisonnière
température s’abaisse progressivement en profondeur jusqu’à 1-3°C en moyenne
donner les 3 zones formées par la lumière en milieux marins
- euphotique : éclairement suffisant pour permettre la PS par le phytoplancton
- oligophotique : rayonnement bleu pénètre un peu
- aphotique : obscurité totale
comment varie la pression hydrostatique en milieux marins ?
augmente d’environ 1 atm pour 10m de profondeur
comment se fait la stratification thermique saisonnière des océans tropicaux (2) ?
- eaux superficielles bien éclairée
- apport constant d’énergie solaire maintient une température élevée toute l’année
la lumière et la température sont optimales pour le phytoplancton dans les océans tropicaux mais la productivité est basse. Pourquoi ?
les eaux sont stratifiées en permanence : forte thermocline entre ~70-130m
comment se fait la stratification thermique saisonnière des océans tempérés (2) ?
- thermocline en été de 20 à 50 m
- brassage le reste de l’année qui restaure l’apport en nutriments
comment se fait la stratification thermique saisonnière des océans polaires (4) ?
- thermocline en été très faible lors de la fonte des glaces
- brassage tout au long de l’année
- nutriments en abondance
- bloom de phytoplancton en été
par qui est assurée la production primaire dans les milieux marins ? d’où tirent-ils les nutriments ?
surtout par le phytoplancton : composé de petits organismes : tirent les nutriments de la mer
quel est le rapport surface/volume avec le phytoplancton ?
le rapport surface/volume est d’autant plus grand que les organismes sont petits
comment varie la disposition et composition du phytoplancton selon les régions (2)?
- eaux tropicales et tempérées : nanoplancton forme la majorité de la biomasse
- eaux océaniques : bactéries et protistes forment 50% de la biomasse et commandent une large part du flux d’énergie
que produisent les nanoflagellés autotrophes et cyanobactéries et par qui est utilisé ce produit ?
produisent de la matière organique : une partie est utilisée par des bactéries hétérotrophes
comment le zooplancton rentre-t-il dans le réseau alimentaire basé sur le phytoplancton ?
bactéries hétérotrophes consommées par du nanoplancton lui-même mangé par le zooplancton
par quoi est consommé le phytoplancton ?
consommé en partie par le zooplancton phytophage et par des organismes plus gros (poissons, baleines)
définir le necton (3)
- organismes pélagiques nageurs capables de se déplacer à volonté dans la colonne d’eau
- pas limité à la zone euphotique
- composé essentiellement de poissons, mammifères et invertébrés
quelles sont les adaptations pour attraper des proies ou se protéger des prédateurs en zone pélagique euphotique (absence de refuge) ?
aucune cachette :
- poissons doivent nager rapidement pour attraper des proies ou échapper à des prédateurs : forme fuselée (hydrodynamique)
quelles sont les adaptations pour attraper des proies ou se protéger des prédateurs en zone pélagique abyssale (absence de refuge) ?
aucune lumière donc recours à la bioluminescence pour attirer les proies ou confondre les prédateurs
donner les 3 zones de la région littorale
- supralittorale : au dessus des marées de vives eaux
- intertidale : milieu
- infralittorale : limite inférieure des marées de vives eaux
caractériser le benthos (2)
- grande diversité
- transition graduelle depuis la zone littorale (substrat rocheux et sablonneux) vers les grands fonds (substrat surtout vaseux)
de quoi est couvert le benthos ?
recouvert de sédiments mous essentiellement colonisé par des animaux suspensivores et dépositivores et des bactéries aérobies : vivent dans la couche oxydée près de la surface des sédiments
quels sont les organismes dans les couches de sédiments plus profond ?
bactéries anérobies
quel est le mode d’alimentation des communautés benthiques ?
strictement hétérotrophes
quelle est la source d’énergie des communautés benthiques ?
matière organique qui se dépose au fond des océans : plancton mort, cadavres d’animaux…
en quoi les écosystèmes des sources hydrothermales sont une exception à la règle ?
la vie là ne dépend pas de l’énergie solaire pour sa production primaire
définir une source hydrothermale ?
site de grande profondeur où de l’eau très chaude et chargée en minéraux est expulsée par des fissures du socle rocheux
–> apparaissent là où 2 plaques tectoniques se séparent
comment fonctionne une source hydrothermale ?
l’eau de mer pénètre par des fissures jusqu’à plusieurs 100aines de mètres dans la roche puis est réchauffée et se charge de minéraux puis est repoussée vers le haut
sous quelle forme l’eau est-elle expulsée aux sources hydrothermales ?
forme diffuse : “fumeurs”
décrire les fumeurs noirs (3)
- expulsent de l’eau à 350°C ou +
- acide
- chargé de sulfures, méthane, CO2 et beaucoup d’éléments métalliques
que se passe-t-il avec les sulfures métalliques ?
précipitent au contact de l’eau froide
décrire les fumeurs blancs (2)
- expulsent l’eau à 150-250°C
- couleur blanche vient de la précipitation du sulfure de calcium
comment se fait la production primaire dans les sources hydrothermales ?
chimiosynthèse : se fait par des bactéries qui tirent l’énergie de la transformation chimique des composés soufré
—> communautés des sources hydrothermales sont très productives et diversifiées
que font les déchets jetés dans les océans (2) ?
souvent toxiques :
- perturbent les échanges gazeux entre l’eau et l’atmosphère : affecte la production primaire
- fractions pétrolières solubles dans l’eau très toxiques pour la vie marine : impact la biodiversité
que fait l’activité humaine sur les plages ?
dérange les communautés d’oiseaux et d’autres
comment sont dégradés les récifs coralliens par l’activité humaine (2) ?
- direct : dragage, pollution par les égouts, rejets industriels, surpêche
- indirect : élévation de la température globale provoque la mort de beaucoup de coraux par leur blanchissement
qu’est-ce que le blanchissement des coraux ?
expulsion de leurs zooxanthelles symbiotiques sous l’effet du stress thermique
qu’est-ce qu’une zone humide ?
ensemble très hétérogène de milieux qui fonctionnent à l’interface entre les milieux terrestres et aquatiques
à l’intérieur des terres d’une zone humide on fait la distinction entre (3)
- marais : couvert d’eau une partie de l’année, végétation herbacée
- marécage : souvent avec des buissons ou arbres
- tourbières basiques et acides
quel est le rôle écologique des mangroves (5) ?
- protège le littoral contre l’érosion
- atténue l’impact des tempêtes
- retient les sédiments
- grande productivité et biodiversité
- filtre les eaux usées
quelles sont les 2 composantes qui déterminent la structure des zones humides d’eau douce ?
- présentation physique et mouvement de l’eau : précipitations, écoulement superficiel et souterrain, direction et énergie cinétique, chimie de l’eau
- hydropériode : durée, fréquence de la profondeur et saison des périodes d’inondation
quel est le cas particulier des zones humides en termes d’hydrologie
tourbières : isolées de leur substrat et alimentées par des précipitations
par quoi se distinguent les tourbières des autres zones humides ?
productivité primaire nette > au rythme de décomposition de la matière organique
==> matière organique excédentaire (imparfaitement décomposée) s’accumule sous forme de tourbe
quels sont les 2 types de tourbières ?
- bas-marais alcalin
- hauts-marais acide
décrire un bas-marais alcalin
alimenté par des lacs au cours d’eau où la tourbe provient essentiellement de graminées et cypéracées
décrire un haut-marais acide
formé par la croissance continue de sphaignes formant une sorte d’éponge isolée du substrat rocheux et alimentée par les précipitations
définir les fouisseurs filtreurs (organismes de milieux lotiques)
variété de collecteurs vivant dans la vase des fonds de cours d’eau d’ordre élevé dans le cours inférieur (plus lent)
caractériser un lac mésotrophe
teneur en sels minéraux dissous intermédiaire entre celle des lacs oligotrophes et celle des lacs eutrophes
