Les profondeurs Flashcards
Les profondeurs
Profondeurs = zones froides et noires
Représente 90% du volume des océans
L’écosystème le plus méconnu
> Absence de lumière (aphotique) ou très peu (dysphotique)
> Production primaire déficiente
> Pressions énormes (1 atm/10m)
Problèmes d’accès
Difficile de…
…s’y rendre
…d’échantillonner
…d’expérimenter
Zones
Voir diapo 6
Connectivité
Migrations verticales permet d’amener de l’énergie des différents niveaux
La pression
1 atm = 1kg/cm2
La pression du milieu affectera donc grandement la distribution et les adaptations des espèces vivant dans les profondeurs des océans
Conditions physiques
• Lumière : absente (totalement ou quasiment)
• O2: pas un grand problème
• Salinité : la même chose
• Pression: un grand problème
• Température : froide mais stable
- Exceptions (e.g., sources hydrothermales)
–> Conditions extrêmes mais constantes
Augmentation de la solubilité du carbonate de calcium en profondeur
- Moins d’espèces benthiques ayant des coquilles
- Espèces utilisant le calcium ont des structure plus délicates (os/coquilles minces).
Remplacement du calcium par du silice
Spicules de silice chez les éponges
Tests de silice ou agglutinés chez les foraminifères
La nourriture…un grand problème
Les zones profondes sont exceptionnelles dans le sens que les organismes habitent des communautés où il n’y a pas de producteur primaire (sauf les sources hydrothermales)
Ces communautés sont donc intimement liées à l’apport de nourriture via la sédimentation des couches d’eau supérieures
Nourriture potentielle:
1-Carbone terrestre apporté par les courants
2-Carbone amené par les espèces migratrices
3-Pelotes fécales
4-Carbone organique dissous (COD)
5-Détritus végétal (ex. Sargassum)
6-Organismes de forte taille « tombant » au fond
- processus naturel??
7-Neige marine (ex. bloom, phytoplancton de surface)
8-Mues (la chitine)
La nourriture… d’où vient-elle ?
- < 1-3% de la nourriture produite dans la zone photique
atteint le plancher océanique. - De 75 à 95% de la matière organique produite dans la
zone photique est décomposé et recyclé dans les
premiers 500-1000 m. - Les détritus de faible taille peuvent sédimenter à un taux aussi faible que 1-3 m/jour (favorise le recyclage dans les couches de surface).
- Les pelotes fécales de copépodes peuvent sédimenter de 50-900 m/jour. Elles composent la majorité des détritus qui atteignent le plancher océanique.
- La faible quantité d’énergie (e.g. nourriture) arrivant vers les zones profondes explique la faible densité
d’organisme vivant dans les profondeurs et de la taille réduite des espèces. - L’apport de nourriture est très variable en temps.
- Le nombre d’espèces vivant sur les carcasses implique que l’apport est plus fréquent que l’on peut imaginer a priori.
La neige marine (« Marine snow »)
> Ce sont des particules, ou des agrégats, ressemblant à des flocons.
Jusqu’à quelques centimètres, mais sont généralement de tailles plus petites; de l’ordre de quelques millimètres de diamètre.
Présent dans l’ensemble des masses d’eau, la neige marine n’est pas restreinte aux zones profondes (e.g. dans la province néritique)
Plus communs en surface
La composition
- Bactérie
- Détritus
- Fèces
- Matériel inorganique
Chaque agrégat est très fragile, les techniques conventionnelles d’échantillonnage détruisent leur structure
Ils représentent des « micro-écosystèmes complètes » (nutriments, photosynthèse lorsque dans la zone photique, divers organismes, etc.).
La neige marine représente un élément clé pour la séquestration du carbone, les agglomérations favorisent la chute rapide des particules contenant le carbone organique sans que les éléments soient resolubilisé ou retournés dans la chaîne trophique de surface (ou la boucle microbienne).
Après un bloom de phytoplancton, il peut y avoir une véritable tempête de neige marine.
Au fond, la neige marine peut former de véritables accumulations après des blooms phytoplanctoniques
Ils peuvent être consommé dans les couches d’eau pendant leur descente et « réemballées» sous forme de pelotes fécales.
Pour les organismes des profondeurs, comme les organismes benthiques, cela représente une importante source alimentaire.
Les poissons des profondeurs
Rareté des proies
• La taille de la proie (ex. trop grosse)
• Difficultés de détection
–> La possibilité que la proie s’échappe
Certaines adaptations leur permettant d’optimiser la capture et le retour énergétique
- Tête articulée (capture de grandes proies)
- Dents recourbés permettant de ne pas perdre leurs proies
- Photophores (attirer les proies)
- Illicium et esca lumineux (rayon modifié pour attirer des proies)
- Estomac extensible (capture de grandes proies et
conservation)
La bioluminescence
La lumière est produite par la luciférine qui est oxydée
lorsqu’en présence de l’enzyme luciférase. La molécule
oxydée produit une lumière.
La nature des molécules diffère d’une espèce à l’autre et le spectre de couleur émis varie aussi.
La couleur la plus commune est le bleu ayant des longueurs d’ondes d’environ 460-480 nm produit une lumière.
La lumière est produite chez les espèces multicellulaires dans des organes spécifiques, les photophores.
Les photophores vont être constitués de cellules spécialisées qui produisent de la lumière ou encore ils contiennent des bactéries qui produisent de la lumière (symbiose).
Utilités de la bioluminescence
- Camouflage (ajuster la luminosité, éviter de former une ombre)
- Trouver les proies
- Se protéger (éblouir)
- Communiquer
> Reconnaître les partenaires sexuels
Détection proies/prédateurs: Couleur
En surface la présence de lumière solaire favorise l’utilisation de camouflage basée sur des contre-gradients de couleur, l’utilisation de la transparence, de couleur argentée, etc.
En absence de lumière, on pourrait penser que la coloration n’a pas d’importance cependant on peut noter certaines similarités
Voir diapo 35
Détection proies/prédateurs: Vision
• Les espèces des profondeurs ont deux alternatives:
- Optimiser la vision via des yeux disproportionnellement grand
- Employer d’autre méthode de détection, comme l’odorat (yeux atrophiés)
• La vision de pénombre est obtenue en augmentant la densité de bâtonnet et en utilisant les pigments de rhodopsine.
• Chez certaines espèces de poissons, leurs yeux sont
tubulaires. Il peuvent donc détecter la présence d’ombres passant au-dessus d’eux.
• L’utilisation de photophores peut donc être un mode de protection permettant d’éblouir les prédateurs ayant de grands yeux.
• En ce sens, certains calmars ont d’ailleurs une adaptation intéressante: Ils ont 1 grand oeil et un petit oeil. Ils peuvent donc surveiller à la fois les photophores (petit oeil) et les ombres (grand oeil).
