Niveau trophique inférieur Flashcards
Que comprend la chaîne trophique aquatique?
La chaîne trophique classique
La boucle microbienne
Le réseau alimentaire microbien
Quels sont les différentes catégories de matière organique dissoute?
-colorée (CDOM) vs non-colorée
-MOD de faible poids moléculaire:
- e.g.: acides aminés, hydrates de carbone
- libérée par les algues et les macrophytes (autochtone)
- utilisée rapidement par les bactéries hétérotrophes
- « turnover » rapide
-MOD de haut poids moléculaire
- e.g.: acides humiques et fulviques
- souvent du bassin versant (allochtone)
- réfractaire
- libération du carbone et des nutriments (N, P, Fe)
disponibles aux bactéries pendant la photodégradation par le rayonnement UV
Qu’est-ce que le femtoplancton?
- les virus
- taille = 0,02 – 0,2 micromètres ( m)
- typiquement 109-1010 par litre
- particules les plus nombreuses dans les lacs et les océans
- « turnover » très rapide
- grande biodiversité
- plusieurs sont des phages
(virus qui attaquent les procaryotes)
Quels sont les fonctions du femtoplancton?
i. Contrôle sur les bactéries
ii. Libération de MOD
iii. Échanges génétiques
iv. Source de C, N, P
Qu’est-ce que le picoplancton?
taille = 0,2 – 2,0 micromètres ( m)
- grande biodiversité
Quels sont les deux groupes de picoplancton?
BACTÉRIES HÉTÉROTROPHES
PICOCYANOBACTÉRIES
Quels sont les caractéristiques des bactéries hétérotrophes?
- typiquement 108 -109 cellules L-1
- leur abondance augmente avec
le PT - mais leur abondance relative est
la plus grande dans les lacs oligotrophes (qui suggère une grande importance de
MOD allochtone pour le réseau alimentaire).
Quels sont les caractéristiques des picocyanobactéries?
- haute efficacité pour capturer la lumière à cause de leur petite taille (« empaquement ») et leur système de pigments. - haute efficacité pour transporter les sels nutritifs due à leur grand ratio superficie volume. - concentrations très variables; mais plus importantes dans les lacs oligotrophes.
Quels sont les caractéristiques des bactéries sulfureuses?
BACTÉRIES SULFUREUSES - ont besoin de la lumière et de conditions anoxiques - Source d’électron :H2S au lieu de H2O - Deux groupes: - vertes ex., Chlorobium (production de S0 à l’extérieur des cellules) - pourpres; ex., Chromatium
Quels sont les différentes conséquences de la présence du picoplancton?
i. Capture et utilisation de MOD par les bactéries hétérotrophes.
ii. Certaines espèces hétérotrophes créent des problèmes pour l’eau potable; ex. E coli.
iii. Compétition pour les sels nutritifs.
iv. Souvent il domine dans les conditions
oligotrophes.
iv. Source de nourriture pour les protozoaires
v. Extension (« lengthening ») de la chaîne alimentaire
- plus de perte par la respiration
vi. Diminution de couplage benthos-pélagos - moins de sédimentation vu leur petite taille
- plus de recyclage dans la couche de
mélange par le réseau alimentaire microbien;
e.g., les métaux dans les Grands Lacs
Quels sont les caractéristiques du nanoplancton?
- taille = 2 – 20 micromètres ( m)
- grande biodiversité
Quels sont les trois grand groupes fonctionnel de nanoplancton?
i. Hétérotrophes (protozoaires) - utilisent la MOD et la matière organique particulaire (MOP):
- nanoflagellés
- ciliés
- rhizopodes
ii. Phototrophes - utilisent la radiation
solaire et le CID
e.g. petites diatomées, algues vertes
iii. Mixotrophes - utilisent la radiation
solaire et le CID ainsi que la MOD et la MOP
- phytoflagellés; e.g. Dinobryon
Cryptomonas
Quels sont les conséquences de la présence du nanoplancton?
i. Exercent un fort contrôle sur le picoplancton
ii. Libération de MOD.
iii. Nourriture pour le zooplancton, donc lien trophique important.
iv. Continuité de la production à la base de la chaîne alimentaire, même pendant les
périodes de noirceur grâce au nanoplancton hétérotrophe et mixotrophe.
v. Certaines espèces créent des problèmes de la qualité d’eau; e.g. Cryptosporidium; Uroglena.
Quelle est l’importance de la communauté autotrophe?
i. Responsables de la production primaire (la photosynthèse), donc source de biomasse et de l’énergie biologique à la base de la chaîne alimentaire; nourriture pour les herbivores.
ii. Responsables aussi pour une grande partie de la respiration dans l’écosystème influençant le bilan phototrophie-hétérotrophie et la dynamique de l’oxygène.
iii. Influencent la qualité de l’habitat pour les autres organismes ; ex., influence du phytoplancton sur la lumière ainsi que sur l’oxygène; macrophytes comme habitat physique pour les oiseaux et les
poissons.
iv. Influencent la qualité de l’environnement pour les activités anthropiques; e.g., toxines, apparence, pêche.
v. Indices aux changements environnementaux; e.g. les diatomées
périphytiques peuvent être utilisées comme bio-indicateur de la pollution agricole.
Quels sont les quatre types de communauté hétérotrophe?
i. Le phytoplancton
Ensemble des organismes photosynthétiques qui vivent en suspension dans la zone pélagique.
ii. Le phytoneuston
Ensemble des organismes photosynthétiques qui vivent en contact avec la pellicule superficielle des
eaux.
iii. Le périphyton
Ensemble des organismes photosynthétiques qui vivent fixés à la surface des substrats immergés qu’ils
soient minéraux (rochers) ou biologiques (c.a.d. sur les macrophytes - plantes aquatiques).
iv. Les macrophytes aquatiques
Ensemble des végétaux aquatiques visibles à l’œil nu.
Quels sont les deux méthode de classification du phytoplancton?
i. Classification en relation avec la taille:
ii. Classification en relation avec le groupe taxonomique
Donner certains exemples de cyanobactéries.
- Gomphosphaeria
- Microcystis
- Gloeotrichia
- Chroococcus
- Anabaena
(avec les akinètes
et les hétérocystes)
Donner certains exemple d’algues vertes.
Algues vertes
e. g. les desmides
36. Micrasterias
37. Staurastrum
38. Cosmarium
39. Closterium
Donner certains exemples de diatomées.
Diatomées
- Tabellaria
- Diatoma
- Meridion
- Synedra
- Fragilaria
- Asterionella
Donner certain exemples de dinoflagellés.
- Ceratium
- Dinobryon
- Synura
- Uroglena
- Mallomonas
Décrire le processus de colonisation d’une surface.
Petite bactéries, diatomées pénale, grandes diatomées, algues vertes
Quels sont les trois grand groupes de macrophytes?
émmergent, feuille flotantes, immergé.
Comment change la communauté d’autotrophe à court terme?
Dans chaque communauté, la composition spécifique change avec les saisons
ex., les variations temporelles de différentes espèces de diatomées dans le périphyton.
Quels sont les gains du périphyton?
Colonisation
Croissance
(production primaire)
Quels sont les pertes du périphyton?
Broutage
Parasitisme
Érosion (« sloughing »)
Comment est répartit le phytoplancton dans la colonne d’eau?
Le phytoplancton est
typiquement distribué de façon homogène à travers l’épilimnion à cause de la diffusion turbulente (le
mélange).
Cependant, dans les colonnes d’eau stratifiées, le phytoplancton manifeste souvent des pics dans le métalimnion à
la limite de la disponibilité de lumière mais où les sels nutritifs sont plus disponibles.
Les espèces motiles ou qui flottent (ex. les cyanobactéries) montrent
souvent leur maximum de concentration à la surface ou, en hiver,
immédiatement en dessous de la glace.
Comment est répartit le phytoplancton dans le lac?
Dans les grand lacs, la répartition du phytoplancton est souvent
variable avec les « patchs » (zones de haute concentration)
associés avec les processus hydrodynamiques et la disponibilité
de sels nutritifs; e.g., les dinoflagellés dans le lac Kinneret.
Décrire la succession du phytoplancton.
Printemps : diatomées Début d’été: algues vertes Fin d’été: phytoflagellés,cyanobactéries algues vertes (coloniales) Automne: diatomées Hiver: phytoflagellés
Quels sont les facteurs qui contrôlent la succession?
Lumière Température Profondeur de mélange Sels nutritif Brouteur
Quels sont les gains de la biomasse de phytoplancton?
Inoculum des sédiments Advection Diffusion turbulente Mouvement actif Croissance (production primaire)
Quelles sont les pertes de la biomasse de phytoplancton?
Sédimentation Broutage Parasitisme Advection Diffusion turbulente
Quels sont les trois stratégies du phytoplancton pour permettre le mouvement actif des cellules?
- Flagelles
- Cils
- Vacuoles gazeuses
Quels sont les stratégies pour minimiser les pertes par sédimentation?
• Minimiser (ex, goutelettes de lipides intracellulaires) • Minimiser r (ex., les picocyanobactéries) • Maximiser , la résistance contre la sédimentation (ex. certaines desmides comme Staurastrum) Plus: les stratégies de motilité
Quels sont les impact de l’eutrophisation?
Transparence -apparence -valeur -lumière Seston - filtration - désinfection Biodiversité Oxygène Impacts trophiques Floraisons - surabondance d’algues
Quels sont les facteur controlant la floraison de cyanobactéries?
i. Mise en scène
-biologique : population colonisatrice
composantes de la biomasse
ii. Avantages compétitifs
-physique : température ; stratification
-chimique : apport intermittent en nutriments pH élevé ; pCO2 faible
-stratégies biologiques : croissance maximale pertes minimales
iii. Rétro-action et dominance
-physique : lumière ; stratification
-chimique : capture des nutriments et du C
-biologique : allélopathie ; effets sur le broutage
Quels sont les facon de diminuer les gains de phosphore?
Charge externe - identifier les sources - contrôler les sources - détournements - bandes ripariennes Charge interne - dragage - oxygénation
Quels sont les facon d’augmenter les pertes de phosphore?
Précipitation - alun (KAlSO4) Dilution - réduire le temps de résidence hydraulique. Biomanipulation - réduire la biomasse algale par broutage
Qu’est-ce que la productivité primaire?
La productivité primaire est la quantité de carbone fixée par photosynthèse dans une période de temps: ex. mg C m-3 h-1 g C m-2 année-1
Qu’est-ce que la photoaclimatation?
Sous les conditions de faibles irradiance les cellules ajustent:
* leur capacité pour capturer les photons
augmentation de
* leur capacité maximale pour la photosynthèse
diminution de Pmax
- leur irradiance de saturation
diminution de Ek - leur sensibilité à e un fort
éclairement
augmentation de
Qu’est-ce que Zeu?
la limite de profondeur de la zone de production nette par unité de volume (zone euphotique).
À cette profondeur : la photosynthèse
brute = la respiration
Qu’est-ce que Z critique?
la limite de profondeur de la zone de production nette intégrée par unité de superficie.
Pour toute la colonne d’eau jusqu’à
cette profondeur la photosynthèse
brute = la respiration
Comment peux-t-on estimer la production primaire?
- Biomasse de phyto (chla)
- Changement diurne dans O2, CID ou pH
- Incubation in situ
- incubation sous cdt contrôlé ou modélisé.
- Fluorescence
Qu’est-ce qu’un pigment?
substance qui absorbe la lumière. La couleur du pigment dépend de son
spectre d’absorption. La lumière réfléchie (qui n’est pas absorbée) donne la couleur
du pigment.
Quels sont les trois grand groupes de pigments?
Les chlorophylles
- Les caroténoïdes
- Les phycobiliprotéines
Quels sont les caractéristiques de la chla?
- Le principal pigment photosynthétique du règne végétal .
- Sa valeur est un indicateur de biomasse,
- Il est donc le pigment le plus mesuré;
- Accepteur principale de l’énergie d’excitation transmise vers les CR.
À quoi servent les caraténoides?
• Ils forment avec la Chl a les complexes « light-harvesting » (LHC) qui
captent la lumière (de 420-550nm) et transfèrent l’énergie vers les centres
réactionnels.
•Certains pigments peuvent se transformer rapidement sous l’action de la
lumière: les cycles xanthophylliens (viola-anthera-zea et diadino-diato)
apportent une protection essentielle contre la lumière. Ils peuvent aussi
servir à stabiliser l’appareil photosynthétique
Quels sont les 4 types de phycobiliprotéines?
L’allophycocyanine (pigment bleu) principalement chez les
Rhodophycées;
•La phycocyanine (pigment bleu-vert) est présente chez les cyanobactéries
et les rhodophycées;
•La phycoérythrine (pigment rouge);
•La phycoérythrocyanine.
