Biomes polaires Flashcards
Biome polaire
- Couvert de glace saisonnier ou pluri-annuel (protège du vent)
- Lumière faible pour une grande partie de l’année (soleil + glace)
- Forte stratification en été (fonte des glaces = eau douce)
- Algues de glace et bloom estival court et intense par endroit
- Réseau alimentaire relativement simple
Géographie comparée
- Océan polaire au nord, continent polaire au sud
- L’océan arctique est plus froid que l’océan austral
- Mais les terres périphériques sont plus hospitalières qu’en Antarctique
Cycle solaire extrême dans l’Arctique
- Obscurité ou clarté de 24 hr aux latitudes supérieures à 66.5°
- Cycle moins prononcé dans l’océan austral (latitude plus basse)
- Influence la production primaire et l’activité des prédateurs visuels
- L’ensoleillement hivernal faible se combine au couvert de glace pour limiter la lumière disponible pour les algues et les plantes.
Types de glace en milieux polaire
Glace de mer ou banquise: Glace flottante résultant de la congélation de l’eau de mer. Elle peut être:
• annuelle (se forme et fond à l’intérieur d’une année) ou
• pluri-annuelle (persiste pendant 2 ans ou plus)
• dérivante (mobile sous l’action des vents et courants)
• fixe (assujettie à la côte, ex: dans une baie)
Glacier: Glace d’eau douce (accumulation de précipitations) qui recouvre la terre ferme et peut aboutir à l’océan (jusqu’à 3-4 km d’épaisseur)
Barrière (ou plateforme) de glace: Extension tabulaire d’un glacier qui recouvre l’océan (100 à 1000 mètre d’épaisseur)
Iceberg: Fragment de glace d’eau douce. Il peut être de forme irrégulière (provient du terminus d’un glacier) ou tabulaire (provient d’une barrière de glace). Hauteur de 1 à 75 m - 90% du volume total est submergé.
> En bloquant l’évacuation de la glace saisonnière, les grands icebergs peuvent retarder ou supprimer les floraisons de phytoplancton en mer de Ross
> Ils appauvrissent le réseau alimentaire, perturbent le benthos et nuisent aux manchots empereur qui doivent compléter leur voyage alimentaire à temps.
Hausse du niveau de la mer
Voir diapo 9 (Partie I)
Glace de mer (ou banquise)
Voir diapo 10 à 13 (Partie I)
Albédo: crucial pour le climat
L’albédo est la fraction de la radiation solaire incidente qui est réfléchie par une substance donnée.
- 00 = aucune réflexion (absorption totale)
- 00 = réflexion complète (aucune absorption)
La quantité de radiation qui pénètre dans l’eau ou le sol dépend de:
• Épaisseur et compaction de la neige
• Épaisseur et type de glace
• Nature et biomasse du couvert végétal
Rétroaction positive (amplification)
- La glace et surtout la neige réfléchissent les radiations solaires vers l’espace
- Une perte partielle de la glace expose l’eau à l’atmosphère.
- L’eau a un albedo très faible, elle absorbe les radiations solaires et se réchauffe
- L’eau plus chaude fait fondre plus de glace et réchauffe l’atmosphère
- Ceci explique pourquoi les pôles réagissent vite au réchauffement
Âge et épaisseur de la glace en hiver
Historiquement la glace multi-annuelle atteignait au
moins 5 ans d’âge et environ 4-5 m d’épaisseur dans l’Arctique central
Aujourd’hui l’épaisseur de la glace dépasse rarement
1.0 – 1.5 m, sauf à proximité de l’archipel canadien = transition vers couvert de glace annuel
Perte de volume (Arctique)
Le volume de glace a diminué de 74% (il reste environ 26%) (représente une perte de 12 500 km3)
Défis pour les organismes
• Résister aux changements et aux extrêmes de salinité.
• Les températures froides sont plus coûteuses pour les organismes endothermes que pour les ectothermes. Ces derniers doivent toutefois éviter la congélation lorsque les températures sont trop froides.
• Arrêt complet de la photosynthèse = pas d’énergie nouvelle pour le réseau alimentaire (croissance et reproduction).
• Les endothermes comme les ectothermes sont affectés par l’absence de nourriture nouvelle et de lumière en hiver.
> Adaptations et stratégies
- Prévenir le gel
- Constitution de réserves énergétiques (lipides)
- Maintenir l’activité métabolique au minimum
Le biome polaire est une réserve unique en terme de biodiversité!
Adaptations au froid
Mammifères marins: couche de gras épaisse (isolation)
Organismes pélagiques ou sympagiques: certaines espèces possèdent des composés antigels qui inhibent la croissance des cristaux de glace (protéines)
En profondeur la température se trouve souvent au dessus du point de congélation organique (trait pointillé rouge). Plusieurs organismes migrent dans ces zones durant l’hiver.
Les canaux de saumure (ou interstices)
Les organismes ne vivent pas dans la glace à proprement parler, mais dans les canaux de saumure, soit parce qu’ils y sont incorporés à l’origine ou parce qu’ils y migrent activement.
La taille des canaux limite la grosseur des organismes qui peuvent y vivre ou y entrer (virus, bactéries, algues de glace, microzooplancton).
Les canaux se rétrécissent dans les couches supérieures de la glace (ou dans la glace de plusieurs années).
- -> À l’intérieur de ces canaux de saumure l’eau reste liquide, car beaucoup de sel
- -> En général la taille des canaux diminue avec la porosité de la glace
- -> Proche de l’eau, les canaux de saumure sont plus larges, donc pourrait avoir des algues
Distribution verticale de la saumure
L’essentiel de la saumure se trouve à la base de la glace, mais il y en a quand même un peu dans les strates supérieures.
Conditions extrêmes dans la saumure
La température et la salinité des canaux de saumure sont beaucoup plus élevées que dans l’eau sous jacente. Cette différence s’accentue dans la partie supérieure de la glace.
Voir diapo 5 (Partie II)
