Positionné à la base de la chaîne alimentaire et bien souvent doté d’une richesse nutritionnelle exceptionnelle, le plancton constitue une immense ressource très prometteuse et de plus en plus étudiée.
Définition du phytoplancton : Les bases
Le phytoplancton est un organisme microscopique qui vit dans les milieux aquatiques, salés ou non. Non visibles à l'œil nu, ces entités constituent un élément vital des écosystèmes aquatiques.
Phytoplancton : Organismes microscopiques et photosynthétiques que l'on trouve dans les milieux d'eau douce et marins. Ce sont des producteurs primaires au sein du réseau alimentaire aquatique, qui convertissent la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et les nutriments en matière organique.
Le phytoplancton se présente sous différentes formes et tailles, chaque espèce jouant un rôle spécifique dans son habitat. Ils flottent dans la partie supérieure des océans et des plans d'eau, où la lumière du soleil pénètre, ce qui leur permet d'effectuer la photosynthèse. Ce processus favorise non seulement leur croissance, mais sert également de base à la vie marine, car ils produisent de l'oxygène et servent de nourriture à une variété d'animaux marins.
Exemple de phytoplancton : Les diatomées et les dinoflagellés. Les diatomées sont connues pour leurs coquilles de silice uniques, tandis que les dinoflagellés se caractérisent par leurs deux flagelles, qu'ils utilisent pour se déplacer.
Le phytoplancton vit dans les couches superficielles des eaux dans le but de pouvoir réaliser la photosynthèse essentielle à sa survie. Cependant, la taille des organismes, de l’ordre du micron, ne permet pas de les observer à l’œil nu sauf s’ils sont présents en grande quantité.
Le plancton regroupe l'ensemble des organismes vivants qui flottent et dérivent en pleine eau. Ce mot vient du grec planktos qui signifie " errant ". Les organismes qui composent le plancton sont capables de mouvements limités et ne peuvent se déplacer à contre courant. Le plancton est pélagique, c'est-à-dire vivant en pleine eau (par opposition, les organismes vivant au fond sont dits benthiques). De nature très diverse, ces organismes ont des tailles variant de 0,2 micromètres à plusieurs centimètres voire plusieurs décimètres pour les plus grands.
Le plancton se divise en 2 grands règnes, que sont le plancton végétal ou phytoplancton, et le plancton animal, ou zooplancton.
Composition du phytoplancton
- Les cyanobactéries qui englobent tous les phytoplanctons d’origine procaryote (organismes sans noyau).
- Les microalgues qui regroupent tous les phytoplanctons d’origine eucaryote.
Le plancton végétal est composé principalement de micro-algues planctoniques qui effectuent la photosynthèse, contribuant ainsi à la production d’oxygène et à la fixation du dioxyde de carbone dans les océans. Parmi les phytoplanctons les plus répandus il y a les diatomées, les dinoflagellés et les chrysophycées,etc.
Les eaux côtières contiennent de nombreux organismes unicellulaires. Certains ne se développent que librement dans l’eau, d’autres se retrouvent dans l’eau par l’agitation des vagues et des marées car ils adhèrent à des sédiments ou aux rochers. Par souci de simplification, on nomme phytoplancton (du grec phyton « plante » et plagton « errant ») tous les organismes unicellulaires qui se retrouvent dans l’eau.
Ce sont des organismes très diversifiés qui vont de la bactérie à la cellule de 1 mm de diamètre, ou aux colonies gélatineuses de plusieurs millimètres. Parmi eux, une grande majorité est représentée par de véritables plantes, autotrophes, c’est-à-dire qui fabriquent leur propre matière organique (glucides, lipides, protides) par la photosynthèse, à partir de l’eau, du gaz carbonique (CO2), des sels nutritifs et en présence de lumière.
Dans certains autres cohabitent un mode de fonctionnement « autotrophe » et un mode de fonctionnement « hétérotrophe » c’est-à-dire qu’ils peuvent également consommer des matières organiques (dissoutes, sous forme de particules, de petites cellules, ou même de cellules aussi grosses qu’eux…).
D’autres enfin ne sont qu’hétérotrophes.
La grande majorité utilise donc la lumière pour survivre et leur développement est comparable à celui de la végétation terrestre : forte poussée printanière grâce à la luminosité croissante et aux apports de sels nutritifs par les crues hivernales des fleuves. Par « sels nutritifs », on entend plusieurs éléments minéraux comme, par exemple, les nitrates et les phosphates.
En été, la croissance se ralentit en général. Mais, on peut voir apparaître d’importants développements d’espèces favorisés par la chaleur et la stabilité des eaux. Leur accumulation dans les premiers centimètres de la surface de la mer peut colorer celle-ci par grandes plaques allant du vert printemps au rouge ou au brun.
Pourquoi le phytoplancton est-il important pour notre planète ?
L'importance du phytoplancton va au-delà de son rôle de producteur primaire dans les milieux aquatiques. Il est indispensable à la régulation du climat de la Terre, car il joue un rôle crucial dans le cycle du carbone. Grâce au processus de photosynthèse, le phytoplancton absorbe le dioxyde de carbone de l'atmosphère, réduisant ainsi les niveaux de gaz à effet de serre et atténuant le changement climatique.
Outre ses fonctions de régulation du climat, le phytoplancton est à la base du réseau alimentaire aquatique. Presque toute la vie marine, du minuscule zooplancton aux grandes baleines, dépend directement ou indirectement du phytoplancton pour se nourrir. Leur bien-être et leur abondance influencent la santé générale et la durabilité des écosystèmes marins.
Grâce à la photosynthèse, le phytoplancton est à l’origine de plus de la moitié de l’oxygène sur Terre et constitue à lui seul 50% de la matière organique produite.
Représentant environ 1% de la biomasse végétale terrestre, le phytoplancton marin est responsable de la production d’environ 45% de l’oxygène de l’atmosphère.
Aujourd’hui, il serait, à lui seul, responsable de la moitié de l’oxygène disponible. C’est à lui que l’océan doit son titre de poumon bleu de la planète.
Ce sont de tels organismes qui sont à l’origine de l’oxygène de l’atmosphère terrestre permettant ainsi le développement d’autres formes de vie, dont la nôtre.
Leur propriété d’absorber le CO2 pour rejeter l’oxygène en présence de lumière les met à la pointe de l’actualité en ce qui concerne leur rôle éventuel sur une diminution de l’effet de serre.
Le phytoplancton n’a besoin que d’eau, de dioxyde de carbone (CO2) et de lumière pour fabriquer la matière organique qui le constitue. C’est ce qu’on appelle la photosynthèse.
Il assimile les sels minéraux, le dioxyde de carbone et produit de l’oxygène et de la matière organique en captant l’énergie lumineuse, c’est la photosynthèse. Le phytoplancton est un producteur primaire.
Il est également à la base de la production en oxygène dissous.
Le phytoplancton est le carburant qui fait tourner les écosystèmes marins.
Le phytoplancton est un élément essentiel de nombreux écosystèmes. Ce groupe rassemble plus de 20 000 espèces, soit plus de dix fois moins que les plantes, mais avec une diversité génétique beaucoup plus importante.
Le plancton ou Plankton permet de nourrir de nombreuses espèces de poissons.
Ils représentent la base principale de la chaîne alimentaire en mer. Pas de phytoplancton ? pas de coquillages, ni de poissons, ni de baleines…
Le rôle du phytoplancton marin dans les écosystèmes
Le phytoplancton marin est le héros invisible de l'océan. Il remplit plusieurs fonctions essentielles qui soutiennent un large éventail de formes de vie, du plus petit zooplancton aux plus grandes baleines. En tant que producteurs primaires, ils sont à la base de la chaîne alimentaire aquatique, convertissant la lumière du soleil en énergie par photosynthèse, tout comme le font les plantes terrestres.
Producteurs primaires : Organismes qui produisent des composés organiques à partir de substances simples présentes dans leur environnement, principalement par photosynthèse, et qui constituent un élément fondamental du réseau alimentaire.
La contribution du phytoplancton à l'écosystème marin est immense :
- La production d'une partie importante de l'approvisionnement en oxygène de la planète.
- Servir de source de nourriture cruciale pour divers animaux marins.
- Jouer un rôle clé dans le cycle du carbone en absorbant le dioxyde de carbone.
Ces fonctions soulignent la position vitale du phytoplancton au sein des écosystèmes marins et son influence sur la santé environnementale mondiale.
Il est intéressant de noter que malgré leur petite taille, l'activité photosynthétique collective du phytoplancton contribue à la moitié de la production mondiale d'oxygène.
Le phytoplancton est au départ d'une chaîne alimentaire qui, par l'intermédiaire des petits crustacés et des poissons, aboutit aux oiseaux, aux phoques et aux Cétacés.
Comment le changement climatique affecte-t-il le phytoplancton marin ?
Le changement climatique pose des défis importants aux populations de phytoplancton marin, affectant ainsi les écosystèmes marins et, par extension, le climat mondial. Les variations de température, d'acidité et de disponibilité des nutriments dans les océans peuvent entraîner des changements dans les schémas de croissance, la distribution et la composition des espèces de phytoplancton.
L'augmentation des températures et l'acidification des océans peuvent perturber l'équilibre délicat nécessaire à l'épanouissement du phytoplancton. Ces changements peuvent affecter le phytoplancton de plusieurs façons, notamment :
- En altérant l'efficacité photosynthétique du phytoplancton, influençant ainsi leur croissance et leur production d'oxygène.
- En déplaçant les répartitions géographiques, ce qui peut entraîner une diminution de la biodiversité dans certaines régions.
- L'impact sur le calendrier et l'ampleur des efflorescences de phytoplancton, qui sont essentielles au maintien de réseaux alimentaires marins diversifiés.
En tant que producteurs primaires, tout changement dans les populations de phytoplancton marin se répercute sur la chaîne alimentaire, affectant tous les niveaux de la biodiversité marine.
Le changement climatique et la hausse des températures de l’océan (qui engendre le phénomène d’acidification des océans) pèsent sur la vie marine : poissons, coraux, algues… Les populations de plancton n’y échappent pas.
Une étude montre qu’en 2100, plus d’un tiers des populations de phytoplancton tropical risque de se déplacer vers les pôles nord ou sud, à la recherche d’eaux plus tempérées. Si cette hypothèse se confirme, une partie des mangeurs de plancton devrait suivre, si elle le peut.
Les scientifiques en mesurent déjà les conséquences sur la biodiversité océanique, l’écosystème marin et l’absorption du CO2 par l’océan.
Le phénomène de l'efflorescence du phytoplancton
L'efflorescence du phytoplancton, un événement naturel dans les écosystèmes aquatiques, implique l'augmentation rapide des populations de phytoplancton dans une masse d'eau. Ce phénomène joue un rôle crucial dans les écosystèmes marins mais peut également entraîner des effets néfastes sur l'environnement dans certaines conditions.
Floraison de phytoplancton : Augmentation rapide de la population de phytoplancton dans un environnement aquatique, souvent visible par une décoloration de l'eau.
Les facteurs conduisant à la prolifération du phytoplancton comprennent :
- L'excès de nutriments (par exemple, l'azote, le phosphore) provenant du ruissellement agricole ou du rejet des eaux usées.
- Des conditions d'ensoleillement optimales à certaines périodes de l'année.
- Des températures de l'eau appropriées qui favorisent la croissance du phytoplancton.
Bien que l'effet immédiat d'une prolifération puisse être une augmentation de la disponibilité de nourriture pour la vie marine, une prolifération excessive peut épuiser les niveaux d'oxygène dans l'eau, entraînant des zones mortes où la vie marine ne peut pas survivre.
Exemple d'efflorescence de phytoplancton : L'efflorescence printanière annuelle dans les mers tempérées est un phénomène naturel provoqué par l'augmentation de la lumière du soleil et des nutriments, ce qui entraîne une augmentation significative mais temporaire de la productivité marine.
Certaines efflorescences de phytoplancton, connues sous le nom de "marées rouges", peuvent produire des toxines nocives pour les poissons, les mammifères marins et les humains.
L'efflorescence de phytoplancton et son impact sur la vie marine
Les efflorescences de phytoplancton ont un impact prononcé sur les écosystèmes marins. Elles constituent une source de nourriture primaire pour un large éventail d'organismes marins, mais peuvent également provoquer des perturbations écologiques lorsqu'elles sont trop nombreuses.
L'impact de la prolifération du phytoplancton sur la vie marine comprend :
- Augmentation de la disponibilité de nourriture pour les filtreurs et les petits poissons.
- Appauvrissement potentiel de l'oxygène dans l'eau, entraînant des conditions hypoxiques ou anoxiques.
- Altération de la qualité de l'eau et des conditions d'habitat, ce qui peut affecter la diversité des espèces.
Bien que les efflorescences puissent améliorer la productivité des écosystèmes marins, le risque d'efflorescences nuisibles nécessite une surveillance et une recherche permanentes afin d'atténuer les effets négatifs.
Les efflorescences de phytoplancton : Elles se produisent lorsque les conditions sont favorables et entraînent une augmentation rapide des populations de phytoplancton. Bien que les efflorescences puissent constituer une source de nourriture substantielle pour la vie marine, elles peuvent également avoir des effets négatifs tels que l'hypoxie (faible niveau d'oxygène) dans les plans d'eau, ce qui a un impact sur la survie des poissons et des autres organismes marins.
Plongée en profondeur : Phytoplancton et zooplancton
L'équilibre de l'écosystème marin est complexe et divers organismes y jouent des rôles spécifiques. Parmi eux, le phytoplancton et le zooplancton sont essentiels à la survie de ce système délicat. Comprendre les différences entre ces deux organismes, ainsi que l'importance de leur relation, permet de mettre en lumière la complexité et l'interdépendance des milieux aquatiques.
Comprendre les différences : Phytoplancton et zooplancton
Le phytoplancton et le zooplancton, bien qu'ils fassent tous deux partie intégrante des écosystèmes aquatiques, diffèrent fondamentalement dans leur forme et leur fonction. La principale distinction réside dans leurs méthodes nutritionnelles et leurs rôles au sein du réseau alimentaire marin.
- Phytoplancton : Organismes microscopiques et photosynthétiques qui flottent dans l'eau. Ils produisent leur propre nourriture par photosynthèse, un peu comme les plantes sur terre.
- Zooplancton : Groupe diversifié d'organismes petits à microscopiques, qui comprend à la fois des animaux microscopiques et des protistes. Ils se nourrissent principalement de phytoplancton et d'autres zooplanctons, jouant ainsi le rôle de consommateurs dans le réseau alimentaire aquatique.
On retient souvent que les grandes baleines, l'un des êtres vivants les plus imposants de l’océan, se nourrissent de plancton. Une chaîne alimentaire très raccourcie, où le plus petit est mangé par le plus grand.
Les différences entre le phytoplancton et le zooplancton peuvent être résumées comme suit :
- Nutrition : Le phytoplancton est autotrophe, il produit sa nourriture à partir de substances inorganiques par photosynthèse, tandis que le zooplancton est hétérotrophe, il tire sa nourriture de la consommation d'autres organismes.
- Rôle dans le réseau alimentaire : Le phytoplancton joue le rôle de producteur primaire et constitue la base de la chaîne alimentaire aquatique. Le zooplancton, quant à lui, est un consommateur primaire qui se nourrit de phytoplancton et sert de lien crucial entre les producteurs primaires et les niveaux trophiques supérieurs, tels que les poissons et les baleines.
- Mobilité : Bien que les deux types de plancton dérivent dans les courants d'eau, le zooplancton a souvent plus de mobilité que le phytoplancton, certains étant capables de nager à contre-courant pour trouver de la nourriture ou éviter les prédateurs.
La capacité du phytoplancton à réaliser la photosynthèse donne à l'océan une grande partie de sa couleur, surtout en période de floraison.
L'importance de la relation entre le phytoplancton et le zooplancton
La relation entre le phytoplancton et le zooplancton est fondamentale pour les écosystèmes aquatiques. Ensemble, ils forment un lien vital dans le réseau alimentaire marin, assurant le flux d'énergie et de nutriments dans la chaîne alimentaire océanique.
Relations cycliques : L'interaction entre le phytoplancton et le zooplancton n'est pas seulement celle d'un prédateur et d'une proie. Il s'agit d'une relation complexe et cyclique qui influence l'abondance et la diversité de chacun. En consommant le phytoplancton, le zooplancton contrôle la population de ces producteurs primaires, empêchant leur croissance excessive et l'épuisement des nutriments qui s'ensuit. Inversement, les cycles de reproduction et de croissance du phytoplancton assurent une source de nourriture constante pour les populations de zooplancton. Cet équilibre est crucial pour la santé et la stabilité des écosystèmes marins.
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