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Écologie des Eaux Douces > Cours 1 > Flashcards

Cours 1 Flashcards

1
Q

Fraction eau douce vs eau salée

A

2.5% vs. Eau salée 96.5%

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Q

Informations générales sur l’eau douce

A

Très petite fraction de l’eau sur la planète (2.5%)

Nous en sommes très dépendant

Source de problème politique dans certains pays
Les sources d’eaux souterraines non renouvelable sont en train de diminuer rapidement

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3
Q

Quelles sont les propriétés de l’eau

A

Molécule bipolaire

Angle de 104,45 entre les deux hydrogènes =léger déséquilivre dans la position des électrons

Bon solvant

Tendance des molécules à s’agréger dans une sorte de <>, structure 3D qui est fluide

Liens covalents H-C, liens hydrogènes H-H

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4
Q

Glace

A

Arrangement structural optimal, structure cristalline, molécules espacées (=faible densité, la glace flotte sur l’eau)

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5
Q

Eau liquide (cristal liquide)

A

Molécules agrégés en <>, taille des grappes décroit avec l’augmentation de la T (cela change la densité de l’eau)

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6
Q

Anomalie de densité de l’eau

A

Une fois que l’eau est passée de l’état solide à l’état liquide, la taille des grappes décroît avec l’augmentation de la T

->augmentation de la densité=grappes deviennent plis compactée jusqu’à 4 degrés

Par contre, l’expansion thermique due à l’agitation des molécules augmente avec T, plus chaud que 4 degrés.

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7
Q

Relation parabolique entre T et densité

A

Voir graphique parabolique notes de cours

Il faut 30x plus d’énergie pour mélanger des masses d’eau de 24 et 25˚C, plutôt que des masses d’eau similaires, mais avec des T de 4 et 5˚C.

Plus on chauffe, plus la densité diminue, suivant une courbe parabolique positive

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8
Q

Chemochline

A

Grandient chimique très prononcé –> stratification chimique créé des changements de densités dans l’eau

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9
Q

Fetch

A

Axe le long duquel le vent va parcourir

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10
Q

Stratification thermique

A

Grandient de température très prononcée, créant des couches de densité et température

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11
Q

Epilimnion

A

Couche de surface des lacs et des réservoirs stratifiés thermiquement

Eau moins dense

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12
Q

Metalimnion

A

Couche intermédiaire dans un lac ou un réservoir stratifié thermiquement

Diminution rapide de la température avec la profondeur. (variation de T est d’au moins 1˚C / m)

Aussi appelé thermocline

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13
Q

Hypolimnion

A

Couche de fond des lacs et des réservoirs stratifié thermiquement

Eau plus dense, froide et relativement stagnante

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14
Q

Pourquoi les lacs lacs commencent-ils à geler en surface plutôt qu’en profondeur?

A

La courbe de densité de l’eau montre un cas particulier …….

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15
Q

Expliquer le cas du Lac Nyos. Quel à été la solution?

A

21 août 1986, 4 villages morts, le lac a « explosé »

Émission de 1km2 de CO2=morts par suffocation

Lac profond (+de 200m) et stratifié -> le lac a différentes couches qui ne se mélangent pas à cause de différentes densités d’eau (le mélange d’eau des lacs dépend grandement de sa morphologie).

Cette stratification donne comme résultat l’accumulation de grandes qtés de CO2

Suite à un mix de l’eau = éruption limnique

Solution: Dégazer le lac avec évent artificiel (paille en pvc) jusqu’aux profondeurs. Cette méthode à qd même des limites.

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16
Q

Éruption limnique

A

Le mélange rapide de l’eau profonde sursaturée en CO2 avec les couches supérieures du lac

Pression réduite a permis au CO2 stocké de faire bouillonné hors de la solution

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17
Q

Limnologie

A

Étude des lacs

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18
Q

Conséquence des liens hydrogènes dans la molécule d’eau

A

Forte viscosité = point ébullition à 100 Celcius

Sans les liens il n’y aurait que de la vapeur sur Terre

Forte tension superficielle (supérieur a tous les fluides sauf le Mercure) => neuston, insectes qui peuvent vivre à la surface de l’eau

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19
Q

Neuston

A

Ensemble des organismes dont la physiologie dépend de l’interface air-eau et en particulier du film de matière organique caractéristique de cette interface

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20
Q

Conséquence de la polarité de l’eau

A

Excellent solvant de gaz et d’ions (solution et transport)

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21
Q

Gaz dissous et leur origine

A

Méthane (CH4) : activité bactérienne

Sulfure d’hydrogène (H2S) : activité bactérienne

Gaz carbonique (CO2) : atmosphère, respiration

Azote (N2) : atmosphère, activité bactérienne

Oxygène (O2) : atmosphère, photosynthèse

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22
Q

Loi de Henry

A

Loi qui explique la dissolution des gaz dans l’eau

La qté de gaz dissous dans l’eau = Pression partielle du gaz (Pt) x Constante de solubilité (k) du gaz à une T donnéews

C=kPt

si Pt et/ou K augmentent, on pourra dissoudre plus de gaz (en profondeur, p.ex.)

Par contre, les conditions d’équilibre sont rares dans la vie réelle car les taux de production ou de consommation des gaz dépassent souvent les taux d’échange avec l’atmosphère

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23
Q

Expliquer l’équilibre carbonate-bicarbonate-CO2

A

CO2 : ne suit pas la lois de Henry !

  • quand le CO2 se dissout dans l’eau, une petite fraction (<1%) s’hydrate et forme de l’acide carbonique (H2CO3) ->ions H+. La concentration relative des forment dépend du pH de l’eau.

H2O + CO2 H2CO3

  • une partie de l’acide carbonique se dissocie en bicarbonate et ions H+

H2CO3 HCO3 - + H+

  • deuxième dissociation : carbonate + un autre proton

HCO3 - CO3 2- + H+

Voir graphique dans notes de cours

H2CO3 peut se lier avec le Ca et déplacer l’équilibre => plus de CO2 peut diffuser dans l’eau

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24
Q

Par quoi peut être utilisé les formes de carbonates suivants: H2CO3 et HCO3-

A

Par la plupart des plantes.

De fort taux de photosynthèse peut pousser le pH à fluctuer fortement durant le cycle journalier dans les lacs peu tamponnés

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25
Q

Quelles formes de carbonates sont utilisables par les plantes?

A

H2CO3 et HCO3-

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26
Q

Qu’est ce qui peut pousser le pH à fluctuer

fortement durant le cycle journalier dans les lacs peu tamponnés?

A

Forts taux de photosynthèse

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27
Q

Définir décalcification biogénique et donner un exemple

A

Dissolution de la fraction calcaire d’une roche ou d’un sol sous l’action des eaux de ruissellement et/ou d’infiltration. (Liée à une transformation du carbonate de calcium insoluble en bicarbonate de calcium soluble et entraîné par les eaux, la décalcification correspond à un appauvrissement du sol en ions calcium.)

Exemple: lacs de Plitvice (Croatie) ont Barrières de Ca
de 3-50m de hauteur dues à l’activité de bryophytes aquatiques.

28
Q

Lacs holomictiques

A

Lac à mélange complet. Le nombre de mélange annuel peut varier:

Dimictiques: mélange complet 2 fois par année (printemps et automne). Les plus
communs dans la zone tempérée

Monomictiques: mélange 1 fois / année (été ou hiver):

  • Froids : régions polaires. Ils dégèlent, mais ils ne dépassent pas les 4˚C (mélange en été)
  • Chauds : ne gèlent pas, mais en hiver se mélangent car ils descendent à 4˚C

Oligomictiques: ne tournent pas toutes les années (grands lacs, avec bcp
d’inertie : le mélange dépends des conditions climatiques

Polymictiques: : mélanges fréquents (parfois une fois par jour) : lacs peu profonds
tropicaux ou tempérés très exposés aux vents

29
Q

Lacs dimictiques

A

Mélange complet 2 fois par année (printemps et automne). Les plus
communs dans la zone tempérée

30
Q

Lacs monomictiques

A

Mélange 1 fois / année (été ou hiver):

  • Froids : régions polaires. Ils dégèlent, mais ils ne dépassent pas les 4˚C (mélange en été)
  • Chauds : ne gèlent pas, mais en hiver se mélangent car ils descendent à 4˚C
31
Q

Lacs oligomictiques

A

Ne tournent pas toutes les années (grands lacs, avec bcp

d’inertie : le mélange dépends des conditions climatiques.

32
Q

Lacs polymictiques

A

mélanges fréquents (parfois une fois par jour) : lacs peu profonds
tropicaux ou tempérés très exposés aux vents

33
Q

Lacs meromictiques

A

Mélange partiel (mixolimnion vs monimolimnion).

Presque stratifié en permanence.

Cause: présence chémocline, ou car le lac est protégé des vents ->comme lac Nyos qui a explosé.

34
Q

Mixolimnion

A

.

35
Q

Monimolimnion

A

.

36
Q

Lacs amictiques

A

Ne tournent pas car gelés en permanence (lacs d’altitude)

37
Q

La relation entre la Température et la concentration en oxygène gazeux (O2) est…

A

Une relation inverse

38
Q

La relation entre la Température et la densité de l’eau est…

A

Une relation parabolique

39
Q

En terme de T et d’O2, la colonne d’eau peut être divisés en zones, lesquelles?

A

Zone trophogénique: Matière
organique produite par la
photosynthèse et libération
d’O2 (Production primaire)

Zone tropholytique: Matière organique décomposée et
consommation d’O2 (Respiration cellulaire)

40
Q

Qu’est ce que le risque de mortalité hivernale? (Winterkill)

A

Limitation de la quantité d’O2 disponible dans l’eau lorsqu’un lac est gelé.

Points de tolérance critique pour certaine espèces:

Hypoxie :5mg/L (salmonidés), 2mg/L (cichlidés)

Anoxie : 2mg/L

41
Q

Que peut nous donner comme information le profil profil de Température et d’O2 d’un lac?

A

Une bonne idée des niches écologiques de ce lac

42
Q

Que cause le fait que les microorganismes prennent refuges en zones anoxiques l’hiver?

A

Cela rend la zone encore plus anoxique par la respiration d’O2 par ces mêmes microorganismes.

43
Q

Lac oligotrophe

A

Faible en matière nutritive

Diminution rapide T dans metalimnion

Qté O2 assez stable au sein de 3 couches (Epi, meta,hypo)

Hypolimnion 4 degré

44
Q

Lac eutrophe

A

Fort en matière nutritive

Diminution rapide T dans métalimnion

Diminution rapide de la qté O2 dans métalimnion

Hypolimnion hypoxique/anoxique

Hypolimnion 4 degré

45
Q

Un lac de couleur verte est un lac…

A

Eutrophe

46
Q

Limite de la zone euphotique

A

Profondeur ou seulement 1% de la lumière est disponible pour la photosynthèse

47
Q

Qu’est-ce qui peut causer des pics d’O2 dans le métalimnion?

A

Par des pics de production algale en

profondeur (deep chlorophyll maximum)

48
Q

Déterminants très importants du

bilan en oxygène d’un lac

A

Productivité et la morphologie

49
Q

Comment la pénétration de la lumière dans l’eau peut-elle affecter la dispersion des organismes?

A
  • Visibilité prédateurs
  • Photosynthèse
  • Flux de chaleur -> stratification thermique
  • Rayons UV: photodégradation. Uv n’arrivent pas à bien pénétrer l’eau, relativement absorbé à la surface. Forme petites molécule de carbone disponible pour les décomposeurs.
50
Q

Plus le kd est grand…

A

Plus l’atténuation de lumière est grande

51
Q

Quelles sont les composantes de la loi de Beer-Lambert? Comment fait-on pour la linéariser?

A 
Z = profondeur 
I = intensité lumineuse (à deux point: 0 et profondeur max) 
kd = coefficient d’atténuation lumineuse

On peut linéariser son équation par transformation logarithmique

52
Q

Quels sont les facteurs qui affectent l’atténuation de la lumière dans l’eau?

A
  • longueur d’onde

- turbidité de l’eau

53
Q

Comment peut-on déterminer la transparence de l’eau?

A

On utilise des radiomètres ou bien un disque de Secchi

54
Q

Utilités du SD

A
  • Simple, léger, économique
  • Possibilité de comparer des données actuelles avec des séries historiques
  • Idéal pour les sciences participatives

=> bon pour suivre un système donné dans le temps (mais attention), ou pour des
comparaisons à très grande échelle, mais à éviter pour estimer le kd (coefficient d’attenuation de la lumière)

55
Q

Limitations SD

A

son application à l’estimation des propriétés optiques de l’eau est quelque
peu limitée car il ne répond par de la même façon dans des eaux turbides (p.ex. avec des
particules en suspension) ou dans des eaux colorées (p.ex. avec des substances humiques)

56
Q

Ordre de Strahler

A

Outil euristique (raccourcis), qui corrèle avec des nombreuses caractéristiques des cours d’eaux (p.ex, pente, substrat)

1+1=2
2+2=3
etc

Dépend de la résolution que nous utilisons pour la calculer

57
Q

La granulométrie d’une rivière dépend de quoi? Comment peut-on l’estimer?

A

Le courant. On peut l’estimer avec Strahler

58
Q

Système lotique

A

Système hydrologique avec du courant

59
Q

Système lentique

A

Système hydrologique stagnant

60
Q

Vrai ou faux: Système lotique élimine les gradients verticaux et rend les systèmes plus hétérogènes?

A

Faux: plus homogène (sauf pour la lumière)

61
Q

Facteur sélectif du courant

A

Certaines espèces de poisson sont mieux adaptés pour remonter de fortes pentes

62
Q

Dans quel sens coule le courant des bassins versants

A

Amont vers l’Avale

63
Q

Que cause le courant sur les cours d’eaux?

A

Élimine les gradients verticaux, système plus homogène

Contrainte à la dispersion (plancton, organismes sessiles), ceci créer des coévolutions

Élimination continue des ressources (ex: nutriments pour les algues et particules pour les consommateurs) mais constant renouvellement

Tri de particules

Facteur sélectif

64
Q

Caractéristique Température dans un cours d’eau

A

Gradient amont-aval

Vers l’amont :

Très constante (proche de la T moy du bassin versant)

Vers l’aval :

Tends vers la T de l’air

Plus fortes oscillations par rapport aux sources (p.ex : ordre 1 : cycles 24h; ordres >1 cycle annuel plus important que cycle journalier)

Impact du « passage » par un système lentique (T plus haute a la sortie qu’à l’entrée du lac)

65
Q

Caractéristique Oxygène dans un cours d’eau

A

Gradient amont-aval

Vers l’amont: O2 faibles

Vers l’aval : Oscillation jour/nuit de plus en plus importante

Apport important par les phénomènes biologiques

Écologie des Eaux Douces (1 decks)

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