Pour vivre et grandir, chaque être vivant a besoin de se nourrir, mais il est aussi le plat préféré d’un autre! Il en mange un autre pour assurer sa survie. Des mers froides jusqu’aux plus chaudes, il existe des relations alimentaires entre tous les organismes marins : c’est ce qu’on appelle les chaînes alimentaires.
Le Rôle de la Chaîne Alimentaire
Les végétaux sont mangés par des herbivores qui servent de nourriture à des carnivores à leur tour avalés par d’autres carnivores, plus gros qu’eux. C’est ce qu’on appelle la chaîne alimentaire. Elle maintient l'équilibre de l'écosystème qui regroupe les êtres vivants et l’environnement dans lequel ils vivent et interagissent.
De nombreuses relations alimentaires lient les espèces de l’écosystème entre elles car certaines espèces, par exemple, mangent des herbivores et des carnivores - on parle alors de « réseau trophique ».
Producteurs, Consommateurs et Décomposeurs
Ici, le phytoplancton ou plancton végétal. On le trouve près de la surface, car ces algues microscopiques sont des producteurs, comme toutes les plantes. C’est-à-dire qu’elles produisent leur matière organique à partir de la photosynthèse - elles ont donc besoin de lumière! Pour leur croissance, elles puisent dans le milieu océanique les sels minéraux qui leur sont nécessaires. Elles n’ont pas besoin de consommer d’autres êtres vivants.
Viennent ensuite les animaux que l’on appelle les consommateurs. Eux dépendent d’autres êtres vivants pour se nourrir. Certains mollusques, crustacés, harengs, sardines, morues, maquereaux, se nourrissent par exemple de zooplancton.
Enfin, tout en haut de la chaîne alimentaire, les grands carnivores comme les thons, bars, espadons, dauphins, cachalots, requins ou orques se nourrissent des petits carnivores. Souvent mal aimés, les requins jouent pourtant un rôle essentiel au sein du réseau trophique. Ils régulent les populations des plus petits carnivores ou se nourrissent d’animaux malades ou morts. Ils participent ainsi au nettoyage des océans!
Comme il faut toujours débarrasser la table, un dernier groupe d’êtres vivants intervient. Ce sont les décomposeurs, comme les crabes, les homards, d’autres mollusques, les vers annelés ou encore les bactéries. Ils vont faire disparaître la matière organique, autrement dit les plantes et les animaux morts, en les décomposant. Ces déchets sont alors transformés en éléments minéraux, qui vont ensuite, à leur tour, être absorbés par les producteurs comme le phytoplancton! Et le cycle redémarre.
L'Interdépendance des Êtres Vivants
Dans le réseau trophique marin, tous les êtres vivants, proies et prédateurs, dépendent les uns des autres. Si une espèce disparaît à cause d’une maladie, de la surpêche ou du réchauffement climatique, c’est tout l’équilibre qui est brisé.
D’après une étude récente, les grands requins blancs seraient menacés au large de l’Afrique du Sud. Attaqués par des orques, ils fuiraient la zone, laissant place à un afflux de nouveaux prédateurs. En l’absence de grands requins blancs, les phoques à fourrure du Cap seraient entièrement libres de chasser les manchots africains, en danger critique d’extinction.
Le requin par exemple a disparu en Tasmanie, et ce n’est pas sans conséquence : privés de prédateurs, les poulpes prolifèrent. Leur population augmente dans l’écosystème. Et comme ces derniers se nourrissent de langoustes, ils vont toutes les dévorer au risque de les voir disparaître.
C’est aussi le cas sur la côte est des États-Unis : sans requins, la mourine, une espèce de raie, a proliféré et elle dévore tous les bivalves comme les praires, huitres ou palourdes.
Le phytoplancton constitue LA base de l’alimentation de tous les êtres vivants marins : 1 tonne de phytoplancton nourrit 100 kg de zooplancton qui donnent 10 kg d’alevins de poissons et de crustacés qui permettent de produire 1 kg de petits poissons. Et enfin, ce kilogramme donne 100 g de thon.
Si le plancton disparaît… c’est tout l’Océan qui est en danger! Qui dit pas de plancton, dit pas de poisson! Or ce sont plus de 3 milliards d’êtres humains qui dépendent de cette source de protéine.
L'Écosystème Arctique : Un Exemple Spécifique
Comparé aux autres océans, l’Arctique est plutôt pauvre en espèces. Depuis le zooplancton et jusqu’aux animaux des grands fonds, la vie marine est, le plus souvent, endémique ; c’est-à-dire typique de cette région. Cette faune arctique, qui s’avance en mer de Norvège mais ne franchit guère la mer de Béring, est donc précieuse.
Même au contact de la glace, des algues poussent (phytoplancton) et les animaux du zooplancton (copépodes, etc.) viennent les brouter. Cette manne attire les poissons, eux-mêmes proies des oiseaux de mer, des cétacés et des phoques.
La circulation océanique favorise l’éclosion de la vie marine, en apportant les éléments indispensables à la croissance des algues planctoniques. En hiver, la poussée planctonique - liée à la photosynthèse - est extrêmement ralentie. Les animaux doivent trouver d’autres formes de nourriture : organismes qui ont proliféré en été et détritus divers.
Certains invertébrés consomment même des réserves de graisse, accumulées dans leur corps durant l’été. Les océanographes estiment la quantité de plancton végétal présent à un moment donné dans une région océanique (biomasse) en mesurant la teneur des eaux en chlorophylle.
La biomasse végétale de l’océan, presque totalement due à des algues microscopiques, est mille fois inférieure à celle des plantes terrestre. Par contre, le phytoplancton se multiplie très rapidement : une seule diatomée peut donner, à raison de deux divisions cellulaires par 24 heures, 1 million de descendants au bout de 10 jours! (rien à voir avec un arbre de nos forêts qui demande parfois 100 ans pour achever sa croissance).
En mai, on a observé 100 fois plus d’amphipodes benthiques sous la surface des glaces côtières canadiennes que sur le fond même de l’océan! En effet, là où la lumière solaire atteint le fond, la productivité des plantes, et donc des animaux, est accrue.
Les fleuves apportent des nutriments continentaux avec le redoux printanier et la glace fond plus vite dans les estuaires qu’ailleurs. Ainsi, longtemps ignorée, une vie polaire sous-glaciaire se perpétue au fil des ans, résistant avec succès au gel hivernal.
D’un point de vue général, on peut dire que la biomasse des espèces constituant les niveaux les plus élevés du réseau alimentaire océanique arctique (vertébrés) est relativement faible. Mais via l’ensemble de la chaîne, les polluants se retrouvent concentrés dans les ultimes prédateurs (oiseaux de mer, phoques, cétacés, ours…).
Au cœur de la banquise arctique, vents et courants créent des zones d’eau libre - c’est-à-dire libre de glaces - appelées polynies. Leur présence permet une abondante activité de la vie marine (plancton, poissons, oiseaux et mammifères marins).
Certaines polynies apparaissent régulièrement, comme la Grande Polynie Sibérienne de la mer de Laptev, présente chaque année du début octobre à la fin du mois de juin. Même au plus froid de l’hiver, elle s’étend sur plus de 2OO km et ses eaux libres permettent aux morses et aux phoques d’y subsister, accompagnés de leurs prédateurs (ours, renards).
Dès le début du printemps, eiders, guillemots, canards à longue queue, etc. À l’intérieur de la banquise elle-même, la vie s’installe entre les cristaux de glace douce, dans les fins chenaux de saumures. Un réseau alimentaire complet composés d’algues planctoniques (prasinophytes, dinoflagellés, chrisophytes, diatomées) et de décomposeurs (bactéries) se développe ainsi.
Certains de ces organismes passent toute leur vie dans la banquise, d’autres seulement une partie. Mais tous sont adaptés à des écarts de salinité et d’éclairement importants. Ainsi, même durant l’hiver arctique, certaines algues continuent leur photosynthèse en profitant des très faibles lueurs de la nuit polaire.
Ces organismes proviennent du monde marin mais aussi des fleuves. En hiver, la diversité des espèces et leur quantité est faible ; mais au printemps, leur développement, puis celui de leurs consommateurs, explosent. À l’automne, au moment de la prise de la banquise, ils restent accrochés à la glace.
Les grands fonds de l’océan Glacial, coiffé de son couvercle de banquise permanente, sont plus pauvres que ceux des autres océans, car la photosynthèse de surface y est plus réduite. Cependant, comme ailleurs dans les abysses, des oasis de vie indépendantes de la photosynthèse se développent localement, profitant de sources de méthane et de sulfate d’hydrogène qui s’échappent du sous-sol.
Les producteurs primaires ne sont plus alors des algues - car il n’y a pas de lumière - mais des bactéries capables de “digérer” le méthane ou les sulfates : la photosynthèse laisse la place à une chimiosynthèse.
En mer de Barents, un volcan de boue a ainsi été découvert, nappé d’un film blanchâtre : des bactéries. Les chercheurs y ont rencontré une faune particulière, dont toute la chaîne alimentaire est basée sur ces bactéries mangeuses de méthane.
Au cours de l’été 2001, une campagne océanographique a découvert à son tour une dorsale active, la dorsale Gakkel, qui recèle une succession de volcans sous-marins et de “fumeurs noirs” (cheminées hydrothermales).
Les polynies côtières (du russe polynia, clairière) naissent lorsque le vent repousse les glaces de la banquise vers le large, appelant ainsi en surface des eaux sous-jacentes moins froides et libérant une zone d’eau libre ; dans ce “trou d’eau”, le processus de formation de glace/expulsion par le vent s’auto-entretient. Les polynies sont de véritables “fabriques” de glace de mer et donc de saumures.
Le Rôle Surprenant des Méduses
Une masse gélatineuse dotée de tentacules urticants ne correspond pas vraiment à l'idée que nous nous faisons d'un repas gastronomique. Cependant, une nouvelle étude portant sur la vie marine révèle que de nombreuses espèces se nourrissent régulièrement de méduses et que certaines d'entre elles pourraient même dépendre de l'apport calorique que ces créatures représentent.
Jusqu'à présent, nous pensions qu'en raison de leur faible apport nutritionnel, les méduses n'étaient d'aucune utilité à la chaîne alimentaire. De plus, une recherche a tiré la sonnette d'alarme sur l'explosion du nombre de méduses à cause du changement climatique, de la surpêche, du ruissellement des nutriments et de la modification de l'habitat marin.
« Je pense qu'une perception très négative des méduses est ressortie de cela, disant "Attention, elles vont venir [vous] manger" », explique Jonathan Houghton, biologiste à l'Université Queen's en Irlande du Nord.
Cependant, une étude récemment publiée dans la revue Trends in Ecology and Evolution, dont Jonathan Houghton est le co-auteur, a réuni des recherches qui montrent que les méduses jouent un rôle plus important que nous l'imaginions dans la chaîne alimentaire des océans. Une importance qui pourrait même s'accroître, alors que d'autres sources de nourriture de base, comme certaines espèces de poissons et le krill, déclinent dans certaines zones.
« C'est en quelque sorte une vision post-apocalyptique de la méduse », a déclaré le biologiste.
Afin de rassembler leurs données, Jonathan Houghon et ses collègues ont passé en revue des vidéos filmées par des caméras attachées à des pingouins et des tortues, des études génétiques portant sur les contenus stomacaux d'espèces, ainsi qu'une analyse des isotopes stables de tissus provenant d'animaux.
Ensemble, ces données ont démontré que les méduses avaient peut-être une faible valeur nutritionnelle, mais que celle-ci était compensée par le fait qu'elles soient présentes en nombre et faciles à capturer. D'une certaine manière, les méduses sont les encas des océans.
Jonathan Houghton a toujours su que certains animaux dépendaient des méduses pour se nourrir. Par exemple, les tortues luth qu'il étudie mangent presque exclusivement ces créatures gélatineuses, qu'elles soient petites ou grandes. Il est également probable que la période de migration de ces tortues coïncide avec de vastes pullulations de méduses.
Désormais, des études de plus en plus nombreuses révèlent qu'une multitude d'autres espèces, telles que les pingouins, les albatros et les thons, pourraient se tourner vers les méduses afin de se nourrir.
« Leur consommation est bien plus répandue dans la chaîne alimentaire que ce que nous aurions pu penser, des crabes, en passant par les microbes benthiques et les canards », a indiqué Jonathan Houghton.
La composition et la taille des méduses varie fortement. Certaines, comme la Galère portugaise, sont un composite de différents organismes vivant en symbiose, et non un seul individu. D'autres sont minuscules, si bien que les créatures marines et les poissons les plus petits n'en font qu'une bouchée.
Certaines méduses se nourrissent de larves et d'œufs de poisson, mais l'inverse est également vrai, souligne le biologiste. Il arrive que de jeunes poissons se placent sous de grandes créatures gélatineuses, comme les méduses rayonnées. Celles-ci leur offrent une certaine protection, ainsi qu'un repas nourrissant à base de protéines presque pures : en effet, des poissons sournois peuvent retirer et manger les « grosses gonades » des méduses, qui existent parfois en grande quantité chez cette espèce.
« C'est un peu l'hypothèse de la maison en pain d'épices... une maison que vous pouvez manger », a indiqué Jonathan Houghton, avant d'ajouter que des bancs entiers de poissons nagent parfois à proximité de ces méduses.
Si l'augmentation du nombre de méduses peut présenter un inconvénient, elle peut aussi permettre de nourrir des animaux dont les scientifiques ignoraient qu'ils les chassaient. « Il y a beaucoup à manger dans une méduse, en plus de la simple cloche transparente à laquelle tout le monde pense », précise le biologiste.
Richard Brodeur, biologiste des pêches pour l'Agence américaine d'observation océanique et atmosphérique, est d'accord pour dire que les méduses sont bien plus importantes dans la chaîne alimentaire marine que ce que nous pouvions supposer auparavant. Selon lui, cela s'explique en partie par le fait que ces créatures digèrent assez vite et qu'elles ne possèdent pas de parties corporelles faciles à identifier dans les contenus stomacaux.
Actuellement, le scientifique réalise une étude en examinant une base de données de poissons du Pacifique de la mer de Béring jusqu'à la côte californienne. Son équipe a découvert que même d'importantes espèces de poissons mangent des méduses, à l'instar du saumon du Pacifique, du charbonnier et de certains sébastes du Pacifique. De plus, lorsque les autres proies se font rares à certaines périodes de l'année, les harengs, les anchois, les oiseaux marins et même quelques mammifères se tournent vers les méduses pour se nourrir, indique Richard Brodeur.
« Il y a de fortes chances pour qu'une source de nourriture supplémentaire soit une bonne chose pour les tortues et les autres animaux qui mangent du plancton gélatineux », ajoute Richard Brodeur. Toutefois, ajouter des méduses à son régime alimentaire peut présenter quelques risques. Par exemple, des tortues luth ont été observées en train de mâcher des sacs plastique, pensant qu'il s'agissait de méduses. Il est estimé que plus de la moitié des tortues marines ont ingéré du plastique. Une étude estime même que 14 morceaux de plastique peuvent entraîner la mort d'une tortue. Ceci risque de limiter l'augmentation de la population de ces animaux, déjà vulnérables.
D'après Jonathan Houghton, quelques espèces de pingouins commencent aussi à voir les méduses comme source de nourriture alternative. Ces oiseaux dépendent traditionnellement du krill, qui vit en-dessous des calottes glaciaires. Mais avec le réchauffement de certaines régions de l'Antarctique, cet habitat rétrécit, tout comme la banquise. Si les méduses peuvent permettre aux pingouins de se nourrir lorsque le krill n'est pas en quantité suffisante, un régime alimentaire reposant uniquement sur la consommation de méduses ne sera pas possible pour toutes les espèces, précise Jonathan Houghton.
« Il faut un métabolisme spécifique, comme celui d'une tortue luth », dit-il. Pour d'autres espèces, les méduses sont en quelque sorte les frites de l'océan, et si leur nourriture traditionnelle est entièrement remplacée par ces créatures gélatineuses, ils en seront affectés. D'après le biologiste, l'enseignement le plus important ici concerne le besoin d'étendre nos connaissances scientifiques sur ces espèces.
Étude des Réseaux Trophiques
Dans le cadre de l’établissement de l’état de référence environnemental du parc éolien en mer de Dieppe Le Tréport, le GIS Éolien en Mer a lancé un Appel à Projets pour la réalisation d’une étude sur les réseaux trophiques. Les réseaux trophiques sont l’ensemble des chaînes alimentaires d’un écosystème, reliées entre elles.
De manière simplifiée, un réseau trophique peut être représenté par une succession de niveaux trophiques allant des producteurs primaires, aux consommateurs intermédiaires, puis aux prédateurs supérieurs. En réalité, et notamment dans le milieu marin, ces réseaux peuvent être complexes et évoluent en fonction du stade de vie des espèces, du cycle journalier, de la saison etc.
L’étude des réseaux trophiques permet de mieux connaître un écosystème dans sa globalité et les relations entre les espèces qui le constitue. Ce type d’étude passe par l’estimation des biomasses des espèces des différents niveaux trophiques, des flux entre ces niveaux et leur évolution saisonnière.
Les analyses en isotopes stables du carbone et de l’azote sont effectuées sur tous les compartiments biologiques. Les isotopes stables du carbone et de l’azote sont des traceurs écologiques qui sont intégrés dans les tissus d’un organisme directement via son alimentation. Le rapport isotopique du carbone est un marqueur efficace des sources de nourriture primaire des consommateurs et ainsi utilisé comme traceur des zones d’habitat et/ou d’alimentation.
De plus, concernant la ressource halieutique (poissons), des individus sont utilisés pour analyser leurs contenus stomacaux. Pour la mégafaune, principalement représentée par les mammifères et oiseaux marins, une étude bibliographique est utilisée pour définir les profils alimentaires et proies potentielles des espèces. Elle peut être complétée par une étude des relations entre les proies et les prédateurs supérieurs en mer.
À terme, les données récoltées sont utilisées pour la réalisation de modèles trophiques à l’aide d’outils mathématiques. Dans le cadre de la future implantation du parc éolien en mer de Dieppe Le Tréport, connaître les réseaux trophiques présents dans la zone avant construction permettra d’évaluer l’impact de celle-ci sur l’écosystème.
Ce consortium va baser son étude sur des données concernant tous les compartiments biologiques récoltées pendant la thèse de Jean-Philippe Pezy dans le cadre de l’étude de l’état initial environnemental (2014-2017) et sur les données récoltées pour l’état de référence du parc (2022-2023).
Menaces sur l'Équilibre Marin
L‘écosystème océanique est à la fois immense et fragile. Les activités humaines menacent son équilibre. A l’image d’un jeu de dominos dans lequel la chute d’une pièce peut entraîner les autres, lorsqu’un écosystème et une chaîne alimentaire sont déséquilibrés, les conséquences peuvent atteindre en cascade le jeu entier, jusqu’au joueur - c’est-à-dire l’Homme.
Un océan en bonne santé est un océan composé de toutes ses espèces végétales et animales.
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