Chapitre 8. Biomes aquatiques

Question 1

Quelle proportion de l’eau totale sur la Terre est douce et disponible pour la vie?

Answer 1

0,6%

Question 2

Comment sont formées les eaux de surface?

Quels facteurs déterminent le chemin pris par cette eau?

Answer 2

Sont formées des eaux de précipitation qui ne s’inflitrent pas dans le sol ou ne s’évaporent pas.

Chemin déterminé par la gravité et la topographie.

Question 3

Qu’est-ce qu’un bassin versant?

Answer 3

C’est le territoire drainé par un cours d’eau ou un lac, incluant les infrastructures s’y trouvant, etc.

Question 4

Quelles sont les deux catégories de milieux d’eaux douces?

Qu’est-ce qui les distingue?

Donne des exemples.

Answer 4

Milieux lentiques :

• eaux calmes (pas trop de courant)
• ex. lacs, étangs

Milieux lotiques :

• eaux courantes (rapide)
• ex. ruisseaux, rivières, fleuves

Question 5

Quels éléments établissent la distinction entre un lac et un étang?

Answer 5

Lac = profondeur maximale dépasse 10m, présence d’une stratification thermique (certaines saisons ou en continu)

Étang = moins profond, végétation enracinée au fond et peut couvrir presque toute la surface du plan d’eau

Question 6

Quelles sont les caractéristiques bien définies des lacs?

Answer 6

• Frontières nettes
• Vie dépend de la lumière
• Température varie selon les saisons et la profondeur
• Quantité d’O₂ dissous varie selon les saisons et la profondeur
• Quantité de nutriments varie et définit le type de lac

Question 7

Concernant la lumière disponible dans un milieu lentique, quel est l’ordre d’absorption des pigments et quels facteurs contribue à l’absorption de la lumière?

Quelle méthode est courament utilisée pour estimer la qualité de l’eau?

Answer 7

Le premier pigment absorbé est le rouge, alors que le dernier est le bleu.

Facteurs contribuant à l’absorption :

• Atténuation naturelle
• Limons (et autres matériaux en suspension)
• Acides humiques (donne couleur brun sombre)
• Pigments du phytoplancton (photosynthèse)

Méthode : Disque de Secchi afin d’estimer la transparence de l’eau

Question 8

À quelle température l’eau atteint-elle sa densité maximale?

Que se passe-t-il au-dessus et en-dessous de cette température?

Answer 8

Temp. maximale = 4°C

+ froid : devient de la glace, la masse volumique de l’eau baisse drastiquement

+ chaud : la température de l’eau fait proportionnellement diminuer la masse volumique de l’eau

Question 9

Que se passe-t-il au niveau des eaux douces en climat tempéré entre les saisons?

Answer 9

Hiver : surface du lac est gelée (0°C), ces eaux flottent sur les eaux plus profondes qui sont à 4°C

Printemps : le réchauffement fait monter la température de l’eau de surface à 4°C. Elles coulent donc vers le fond, ce qui provoque un brassage des nutriments et une égalisation des températures

Été : Les eaux de surface sont chaudes, donc plus légères. Elles ne se mélangent pas avec les eaux de profondeur, ce qui cause la distinction des trois strates, soit l’épilimnion, le métalimnion et l’hypolimnion

Question 10

Discute plus en détail de la stratification thermique visible en été dans les eaux douces lentiques.

Answer 10

Épilimnion :

• en superficie
• eau chaude
• brassée par le vent
• riche en O car photosynthèse ++++ (zone euphotique)
• bien éclairée

Métalimnion :

• zone de transition
• diminution rapide de température (thermocline)
• bloque le brassage de nutriments

Hypolimnion :

• en profondeur
• pauvre en O (pas de photosynthèse)
• peu/pas éclairée
• température stable toute l’année (4°C)

Question 11

Décrit les zones d’un lac distinguée morphologiquement.

Answer 11

• Zone littorale : faible profondeur, la lumière pénètre jusqu’au fond (permet à végétaux supérieurs enracinés de prospérer)
• Zone pélagique
  
  • Zone limnétique : eau libre dépourvue de végétation enracinée, jusqu’au niveau de compensation, limité en profondeur par quantité de lumière
  • Zone profonde : pas présente dans tous les lacs, aucune photosynthèse (ou presque), respiration > photosynthèse
• Zone benthique : fond du lac, majeur partie de la décomposition à lieu là

Question 12

À quoi correspond le niveau de compensation dans un étendu d’eau douce lentique?

Answer 12

C’est le niveau entre les zones limnétique et profonde où la quantité d’O₂ produit par la photosynthèse est équivalent à la quantité d’O₂ respiré.

Question 13

La chaîne alimentaire d’un lac se compose de quatre niveaux trophiques, soit _________, qui sont les producteurs primaires, __________, les consommateurs primaires, __________, les consommateurs secondaires et __________, les consommateurs tertiaires, et elle est connectée au __________.

Answer 13

La chaîne alimentaire d’un lac se compose de quatre niveaux trophiques, soit le phytoplancton, qui sont les producteurs primaires, le zooplancton, les consommateurs primaires, les poissons planctonophages, les consommateurs secondaires et les poissons piscivores (ou carnassier), les consommateurs tertiaires, et elle est connectée au réseau microbien.

Question 14

Quelle zone des eaux douces lentiques est la plus diversifiée en organismes vivants et pour quelle raison principale?

Answer 14

La zone littorale

Les nutriments présents peuvent venir directement des sols avoisinant

Question 15

Quelle zone des eaux douces lentiques est le domaine principal du plancton?

Pourquoi?

Answer 15

La zone limnétique

C’est là où la lumière est en plus grande quantité, donc plus accessible au phytoplancton photosynthétique, et le zooplancton se nourie de ces organismes.

Question 16

Vrai ou faux?

Le zooplancton, tout comme le phytoplacton, est incapable d’exercer des mouvements à proprement dit, ce qui fait en sorte qu’il reste concentré à un endroit et peut parfois s’échapper pour une courte période de temps dû aux mouvements de l’eau.

Answer 16

FAUX

La majorité des organismes du zooplancton possèdent des flagelles, et peuvent donc faire de petits mouvements.

En hiver, ils peuvent être réparti le long de la colonne d’eau libre.

Par contre, en été, ils sont plus propices à se regrouper et faire des oscillations diurnes verticales, que ce soit pour leur alimentation, leur repos, éviter les prédateurs, etc.

Question 17

Pourquoi y a-t-il généralement peu de diversité en organismes vivants dans la zone profonde d’un lac?

Answer 17

Elle oppose de fortes contraintes à la vie, par exemple le manque de lumière, la basse température et le faible taux d’oxygène. Les organismes doivent donc être anaérobies pour croitre.

Question 18

Pour quelle raison dit-on que l’activité biologique est très intense dans la zone benthique, malgré le fait qu’il n’y ai pas de photosynthèse?

Answer 18

L’activité biologique de cette zone est due aux bactéries anaérobies, qui sont responsables de la décomposition de la matière organique.

Question 19

Qu’est-ce que le périphyton?

Donne des exemples.

Answer 19

C’est l’ensemble des organismes vivant à la surface des substrats immergés dans les eaux douces lentiques

ex. diatomées, cyanobactéries, mousses

Question 20

Par quels biais le paysage environnement, ou bassin versant, peut influencer les caractéristiques d’un lac?

Answer 20

• Le cycle hydrologique (quantité, provenance et qualité de l’eau)
• Les activités humaines (construction, coupe de bois, apports d’engrais, industries, villes, etc.)

Question 21

Selon quelle distinction peut-on définir les lacs comme étant oligotrophes, eutrophes ou mésotrophes?

Définit ces 3 types de lacs.

Answer 21

Distinction par leur teneur en sels minéraux dissous

Oligo :

• Eaux pauvres en N et P
• Peu de phytoplancton
• Teneur ++++ en O dissous
• Eaux transparentes

Eutrophes :

• Eaux riches en N et P
• Végétation bien développée
• Productivité élevée
• Teneur —– en O dissous

Méso :

• Intermédiaire entre eutrophes et oligotrophes

Question 22

Qu’est-ce qu’un lac dystrophe?

Answer 22

C’est un lac peu profond, ceinturé de sols tourbeux libérant des acides humiques, l’eau est brune, très acide et pauvre en oxygène.

Nutriments sont riches mais forme non disponible à cause de la forte acidité et car ils sont emprisonnés par des molécules organismes complexes.

L’acidité freine également la décomposition par bactéries.

Question 23

Logiquement, un milieu où la photosynthèse est intense est un milieu où la teneur en O serait élevée, puisque c’est un produit direct de la photosynthèse.

Pourquoi est-ce que c’est le contraire dans le cas des lacs eutrophes?

Answer 23

1. La teneur en N et en P est élevée
2. Les organismes sont présents en plus grande quantité
3. Cause davantage de matière organique morte à la mort de ces organismes
4. Davantage de décomposition
5. Consommation d’O₂ par les décomposeurs +++

Question 24

Quels sont les facteurs écologiques essentiels à considérer pour définir les eaux douces lotiques?

Answer 24

• Vitesse du courant
• Nature du fond
• Température
• Oxygénation
• Composition chimique

Question 25

Quelles sont les 3 zones principales observables dans les étendues d’eaux douces lotiques?

Explique les en détail.

Answer 25

• Une source : l’eau vient de là, la température est relativement constante, les espèces sont sténothermes
• Un cours supérieur : pente forte, courant rapide, eau très bien oxygénée, absence de plancton (ou presque), érosion/transports de matériaux > sédimentation
• Un cours inférieur : pente faible, courant lent, eau peu oxygénée, présence de plancton, sédimentation > érosion et tansport

Question 26

La façon la plus réaliste de comprendre un cours d’eau est de l’imaginer comme un __________. La situation est la mieux adaptée aux cours d’eau prenant leur source _________.

Answer 26

La façon la plus réaliste de comprendre un cours d’eau est de l’imaginer comme un continuum avec des changements graduels d’habitats et de communautés. La situation est la mieux adaptée aux cours d’eau prenant leur source en montagne.

Question 27

Quelle section des eaux douces lotiques présente très peu de production primaire?

Answer 27

Près de la source (en amont)

Question 28

Quelle section des eaux douces lotiques offre le principal apport en matière organique?

Donne des exemples.

Answer 28

Près de la source (en amont)

ex. feuilles mortes, débris provenant de la rive

Question 29

Quelles sont les deux principaux types d’invertébrés bentiques présents dans les eaux en amont (près de la source)?

Answer 29

Les collecteurs et les déchiqueteurs

Question 30

Quelles sont les deux principaux types d’invertébrés bentiques présents dans les eaux des cours supérieurs (medium headwater streams)?

Answer 30

Les collecteurs et les brouteurs

Question 31

Quelles sont les deux types d’invertébrés bentiques présents dans les eaux des cours inférieurs (large rivers)?

Answer 31

Les collecteurs ( > 80%) et les prédateurs

Question 32

Les poissons présents dans les eaux en amont des eaux douces lotiques ont des besoins en oxygène _________, alors que ceux dans les eaux en aval ont des besoins ________ en oxygène.

Answer 32

Les poissons présents dans les eaux en amont des eaux douces lotiques ont des besoins en oxygène élevés, alors que ceux dans les eaux en aval ont des besoins moindres en oxygène.

Question 33

Tous les animaux des zones des cours supérieurs des eaux douces lotiques requièrent ________ et ________ pour maintenir _________.

Answer 33

Tous les animaux des zones des cours supérieurs des eaux douces lotiques requièrent des concentrations élevées d’O₂ et du courant pour maintenir les organes respiratoires en contact avec l’eau bien oxygénée.

Question 34

Qu’ont en commun les organismes suivants?

Phanérogames et algues fermement ancrés et larves d’insectes aplaties

Answer 34

Ils sont bien adaptés à des courants rapides.

Question 35

À quelles autres communautés ressemblent celles des cours inférieurs des eaux douces lotiques?

Answer 35

Celles des lacs

Question 36

Quels groupes alimentaires sont retrouvés dans les eaux douces lotiques?

Nomme quelques-unes de leurs caractéristiques.

Answer 36

1. Déchiqueteurs : ils fragmentent les débris/feuilles mortes tombés dans l’eau; sont dominants dans le cours supérieur près de la source
2. Collecteurs : ils récupèrent la matière organique fine et se nourrissent principalement des bactéries s’y trouvant; sont importants dans les cours supérieur et moyen
3. Brouteurs : ils se nourrissent du périphyton; sont dominants dans les cours de taille moyenne
4. Fouisseurs/filtreurs : collecteurs vivant dans la vase des fonds de cours d’eau inférieur plus lent

Question 37

Quelles peuvent être les conséquences de l’emprise agricole sur les cours d’eau lotiques?

Answer 37

• beaucoup moins de diversité d’habitats qu’une rivière tortueuse
• végétation riveraine ne peut plus jouer son rôle habituel de protection mécanique contre l’érosion et de filtre

Question 38

Quelles sont les trois caractéristiques importantes des estuaires?

Answer 38

1. Le dépôt d’alluvions : = apparition de deltas fragmentant le cours du fleuve à son entrée dans la mer
2. Les trappes à nutriments : au niveau de la pycnocline, provoquées par le mélange d’eau douce et d’eau salée (= eaux saumâtres)
3. L’accès aux espèces capables de tolérer l’eau salée est limité : les espèces marines tolérantes peuvent accomplir une partie de leur développement dans les estuaires à l’abri des prédateurs exigeant une concentration plus élevée de sel

Question 39

Quelles sont les zones divisant le milieu marin?

Answer 39

• zone littorale
• zone pélagique
• zone benthique

= comme les eaux douces

Question 40

Quels facteurs physico-chimiques influencent principalement les milieux marins?

Explique les.

Answer 40

• composition chimique : concentrations varient selon saison et profondeur; azote entraine eutrophisation et est plus limitant
• température : varie fortement selon région du globe; stratification saisonnière (thermocline); normalement 1 à 3 °C en profondeur
• éclairement : zones euphotique (photosynthèse), oligophotique (rayon bleu seulement) et aphotique (obscurité)
• pression hydrostatique : augmente d’un atm par 10 m environ

Question 41

Discute de la stratification thermique saisonnière pour les principaux types d’océan.

Answer 41

• Océans tropicaux : eaux de superficie bien éclairées; apport constant d’énergie solaire donc température élevée toute l’année; eaux sont stratifiées en permanance donc forte thermocline entre 70m et 130m = basse productivité
• Océans tempérés : thermocline en été (20 à 50 m) mais brassage le reste de l’année = productivité moyenne
• Océans polaires : très faible thermocline en été; brassage tout au long de l’année donc nutriments en abondance = productivité élevée; bloom de phytoplancton en été

Question 42

Quel type d’organismes vivants forme la majorité de la biomasse des océans tropicaux et tempérés?

Answer 42

Le nanoplancton, donc de taille 2 à 20 microns

Question 43

Les bactéries et protistes forment ______ de la biomasse océanique.

Ils se nourrissent de la matière organique produite par les _______ et les ________.

Ces bactéries sont consommées par ________, lui-même mangé par _________.

Answer 43

Les bactéries et protistes forment la moitié de la biomasse océanique.

Ils se nourrissent de la matière organique produite par les nanoflagellés et les cyanobactéries.

Ces bactéries sont consommées par du nanoplancton hétérotrophe, lui-même mangé par le zooplancton.

Question 44

Qu’est-ce que le necton?

De quoi est-il essentiellement composé?

Answer 44

C’est l’ensemble des organismes pélagiques nageurs capables de se déplacer à volonté dans la colonne d’eau. Ils ne sont pas limité à la zone euphotique.

Composé essentiellement de poissons, de quelques mammifères (baleines, orques, phoques) et quelques invertébrés (méduses et mollusques céphalopodes).

Question 45

Quel élément a principalement mené à des adaptations particulières pour se procurer la nourriture et se protéger des prédateurs pour la communauté pélagique du milieu marin?

Donne des exemples.

Answer 45

L’absence de refuges physiques

Ex. forme fuselée hydrodynamique pour déplacement rapide

Ex. Bioluminescence de certains prédateurs pour attirer leurs proies

Question 46

Quelles sont les divisions du littoral des milieux marins?

Quel élément sert à les diviser?

Answer 46

• zone supralittorale
• zone intertidale
• zone infralittorale

Divisés par les marées de vives eaux

Question 47

Quelles communautés est-il possible de retrouver dans le benthos des océans?

Qu’est-ce qu’ont de particulier ces communautés?

Answer 47

Les récifs coralliens

Ils sont d’une très grande diversité et sont un monde en soi

Question 48

Les fonds marins recouverts de sédiments mous sont essentiellement colonisés par des ________ ainsi que des ________. Ces organismes vivent près de la surface des sédiments, une couche ________.

Les couches plus profondes des sédiments, ________, sont le domaine des _________.

Answer 48

Les fonds marins recouverts de sédiments mous sont essentiellement colonisés par des animaux suspensivores et dépositivores ainsi que des bactéries aérobies. Ces organismes vivent près de la surface des sédiments, une couche oxydée.

Les couches plus profondes des sédiments, dépourvues d’oxygène, sont le domaine des bactéries anaérobies.

Question 49

De quel type alimentaire sont les communautés benthiques?

Explique.

Answer 49

Elles sont toutes hétérotrophes (à l’exception des communautés des sources hydrothermales).

Leur source d’énergie est la matière organique qui se dépose au fond de l’océan (plancton mort et cadavres d’animaux).

Question 50

Que sont les sources hydrothermales?

Explique le mécanisme.

Answer 50

Ce sont des sites de grande profondeur où l’eau très chaude chargée en minéraux est expulsée par des fissures du socle rocheux. Ces fissures apparaissent où deux plaques tectoniques se séparent.

L’eau de mer pénètre par des fissures jusqu’à plusieurs centaines de mètres dans la roche. Elle y est réchauffée et chargée de minéraux et est repoussée vers le haut.

Question 51

Décrit les différences entre les fumeurs dits « noirs » et « blancs ».

Answer 51

Noirs :

• expulsent de l’eau à 350°C ou plus
• l’eau est acide et chargée de sulfures, méthane, CO2 et autres éléments métalliques
  
  • tout ça sert de source d’énergie
• sulfures métalliques précipitent au contact de l’eau froide

Blancs :

• expulsent de l’eau à 150 à 250°C
• couleur blanche vient de la précipitation du sulfure de calcium (qui est la source d’énergie)

Question 52

Qu’est-ce que la chimiosynthèse?

Dans quel contexte du milieu marin est-elle de mise?

Explique ce que cela implique.

Answer 52

C’est l’utilisation d’éléments chimiques pour remplacer la lumière à des fins de production primaire.

L’énergie des producteurs (majoritairement des bactéries) vient de la transformation chimique des composés soufrés expulsés des fumeurs noirs et blancs des sources hydrothermales.

Les communautés de ces sources sont donc très diversifiées et très productives et des écosystèmes entiers s’y développent.

Question 53

Quel est l’impact premier du pétrole?

Pourquoi représente-t-il un danger pour les océans?

Answer 53

Le pétrole à la surface de l’eau perturbe gravement les échanges gazeux entre l’eau et l’atmosphère et affecte sévèrement la production primaire.

Les fractions pétrolières solubes dans l’eau sont également hautement toxiques pour la vie marine, donc ont un impact sur la biodiversité en éliminant les espèces les plus sensibles.

Question 54

Discute des manières directes et indirectes de l’activité humaine qui participent à la dégradation des récifs coralliens.

Answer 54

Directement :

• dragage
• pollution par les égouts ou rejets industriels
• surpêche

Indirectement :

• élévation de la température globale de la Terre
  
  • phénomène du blanchiment des coraux par l’expulsion de leurs algues symbiotiques (par stress thermique) = mort des coraux

Question 55

Les _______ représentent un ensemble très ________ de milieux qui fonctionnent à l’interface entre les milieux terrestres et aquatiques.

Dit comment elles sont divisées et donne des exemples.

Answer 55

Les zones humides représentent un ensemble très hétérogène de milieux qui fonctionnent à l’interface entre les milieux terrestres et aquatiques.

Divisées en zones d’eau salée (marais, marécages et mangroves) et en zones d’eau douce (tourbières acides et basiques).

Question 56

Nomme quelques rôles écologiques des mangroves. (5)

De quel type d’écosystème font-elles partie?

Answer 56

Les mangroves sont des zones humides d’eau salée.

• protègent le littoral contre l’érosion
• atténuent l’impact des tempêtes
• retiennent les sédiments
• grande productivité et biodiversité
• sont des « stations d’épuration » (filtrent les eaux usées)

Question 57

Quel élément détermine la structure des zones humides d’eau douce?

Explique en détail.

Answer 57

L’hydrologie (2 composantes) :

• présentation physique/mouvement de l’eau (précipitations, écoulement, direction et énergie cinétique, chimie de l’eau
• hydropériode (durée, fréquence, profondeur et saison des périodes d’inondation)

Question 58

Les _______ se distinguent des autres zones ______ par leur productivité primaire nette supérieure au rythme de décomposition de la matière organique. La matière organique supplémentaire s’accumule sous forme de ______.

Answer 58

Les tourbières se distinguent des autres zones humides par leur productivité primaire nette supérieure au rythme de décomposition de la matière organique. La matière organique supplémentaire s’accumule sous forme de tourbe.

Question 59

Comment se distinguent les tourbières acides et basiques?

Answer 59

Acides :

• hauts-marais
• alimentée par les précipitations
• formés par croissance continue de sphaignes formant une sorte d’éponge isolée du substrat rocheux

Basiques (alcalins) :

• bas-marais
• alimentés par des lacs ou cours d’eau
• tourbe provient essentiellement de graminées et de cypéracées