Plancton

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Plancton
Les diatomées sont une des bases des réseaux trophiques océaniques et d'eau douce. Certaines sont considérées comme bioindicatrices de la qualité de l'eau.
Beroidae, élément du zooplancton.

HomĂšre dĂ©signait les animaux errant Ă  la surface des flots par plankton, du grec ancien πλαΜÎșτός / planktĂłs ou « errant Â». Selon Hensen (1887), le plancton est l'ensemble des petits organismes vivant dans les eaux douces, saumĂątres et salĂ©es, le plus souvent en suspension et apparemment passivement : gamĂštes, larves, animaux inaptes Ă  lutter contre le courant (petits crustacĂ©s planctoniques et mĂ©duses), vĂ©gĂ©taux et algues microscopiques. Les organismes planctoniques sont donc dĂ©finis Ă  partir de leur niche Ă©cologique et non selon des critĂšres phylogĂ©nĂ©tiques ou taxonomiques.

Le plancton est Ă  la base de nombreux rĂ©seaux trophiques. Le phytoplancton constitue Ă  lui seul environ 50 % de la matiĂšre organique produite sur la planĂšte Terre[1], mais il semble en diminution rĂ©guliĂšre depuis une vingtaine d'annĂ©es.
Il constitue la principale nourriture des baleines Ă  fanon, des coquillages filtreurs (dont moules, coques, huĂźtres, etc.), qu'il peut parfois intoxiquer par diverses toxines.
Le zooplancton contribue par ses mouvements verticaux (cycles liés à la lumiÚre et aux saisons) au mélange des couches d'eau. C'est un aspect de la bioturbation qui pourrait avoir été sous-estimé[2],[3]. De tels phénomÚnes existent également en eau douce (avec le mouvement des populations de daphnies par exemple).

Sommaire

DĂ©finitions scientifiques contemporaines

La dĂ©finition d'Hensen est perçue comme incomplĂšte car elle n'inclut pas certains ĂȘtres. Des scientifiques ont proposĂ© diffĂ©rents termes pour dĂ©signer une certaine partie des organismes vivant en milieu aquatique :

  • le necton, capable de se dĂ©placer activement horizontalement et/ou verticalement Ă©ventuellement contre le courant : poissons, cĂ©tacĂ©s, etc.
    L'ensemble constitué du plancton et du necton constitue le pélagos.
    Le caractĂšre passif du dĂ©placement est rĂ©putĂ© ĂȘtre le seul critĂšre valable pour caractĂ©riser l'appartenance au plancton, mais de nombreuses espĂšces planctoniques sont capables de se dĂ©placer (flagelles, modifications de la densitĂ© des cellules...)
  • le tripton, appelĂ© pseudoplancton par Davis (1955)[4], qui rassemble les Ă©lĂ©ments supposĂ©s morts (nĂ©cromasse) ou d'origine minĂ©rale ou organique (excrĂ©tats, particules issues du plancton mort...).
  • Le seston, qui regroupe l'ensemble des particules, de toute nature, mortes ou vives, organiques ou inorganiques en suspension dans l'eau (seston = tripton + plancton). Le seston est notamment formĂ© des excrĂ©tats du plancton et des autres organismes, dont leurs excrĂ©ments.

Types de plancton

Pterotracheidae (Zooplancton)
Larve planctonique de poisson d'eau froide (Zooplancton)
Animalcule planctonique contribuant aux micro-mélanges (bioturbation) de l'eau[3],[2]
  • Le plancton vĂ©gĂ©tal, ou phytoplancton (du grec φυτόΜ / phutĂłn ou « plante Â»), est le point de dĂ©part de toute l'activitĂ© biologique de la mer, Ă  la base de toutes les chaĂźnes alimentaires aquatiques. Il utilise l'Ă©nergie solaire pour fabriquer de la matiĂšre organique. Hormis pour le nanoplancton et le picoplancton, il est essentiellement prĂ©sent dans les couches superficielles de la mer (de 0 Ă  15 mĂštres de profondeur). Il dĂ©termine sa position, en surface ou entre deux eaux, en fonction de la quantitĂ© de lumiĂšre qu'il peut capter, indispensable Ă  sa photosynthĂšse. Il est constituĂ© d'algues microscopiques, formĂ©es d'une seule cellule ou de cellules rĂ©unies en chaĂźnes, se multipliant par division cellulaire grĂące Ă  la lumiĂšre, au CO2 et aux sels nutritifs. Elles produisent de grandes quantitĂ©s d'oxygĂšne nĂ©cessaire Ă  la vie dans l'eau, mais aussi, par les Ă©changes gazeux, participent Ă  l'oxygĂ©nation de la planĂšte. Pour se multiplier, le phytoplancton a besoin non seulement de soleil et de gaz carbonique, mais aussi d'une alchimie d'Ă©lĂ©ments minĂ©raux et d'oligoĂ©lĂ©ments variĂ©s et complexes, en particulier le phosphore et l'azote. Ces Ă©lĂ©ments proviennent de la dĂ©composition, par les bactĂ©ries, des dĂ©chets organiques[5]. Au sein du phytoplancton, les deux groupes les plus nombreux et les plus reprĂ©sentĂ©s en termes d'espĂšces sont les diatomĂ©es et les dinoflagellĂ©s[6].
  • Le plancton animal, ou zooplancton (du grec Î¶áż·ÎżÎœ / zĂ”io ou « animal Â»), est composĂ© de deux groupes : l'holoplancton et le mĂ©roplancton.

D'aprĂšs le cycle biologique des organismes, l'holoplancton (ou plancton permanent) se reproduit par accouplement et se multiplie. Le mĂ©roplancton ou (plancton temporaire) concerne de trĂšs nombreuses espĂšces marines telles que les homards, les crevettes les huĂźtres, les moules qui, Ă  un moment donnĂ©e de leur existence, passent par des stades larvaires trĂšs complexes. Les crustacĂ©s copĂ©podes composent plus de 80% du zooplancton. Il remonte la nuit vers la surface pour se nourrir de phytoplancton et redescend pendant la journĂ©e vers les eaux plus profondes. Il Ă©chappe ainsi aux prĂ©dateurs et Ă©conomise de l’énergie car la tempĂ©rature est moins Ă©levĂ©e. Ce mouvement du zooplancton, qui contribue au brassage des eaux et des couches de tempĂ©ratures variĂ©es ou diversement oxygĂ©nĂ©es est appelĂ© migration verticale quotidienne ou nycthĂ©mĂ©rale — un nycthĂ©mĂšre, du grec ΜυÎșτ- / nukt-, nuit, et áŒĄÎŒÎ­ÏÎ± / hĂȘmĂ©ra, jour, dĂ©signe une durĂ©e de 24 heures. Certains prĂ©dateurs du plancton suivent ces mouvements. Sur certains littoraux, et berges urbanisĂ©es, il est possible que certaines espĂšces de zooplancton puissent ĂȘtre affectĂ©es par la pollution lumineuse.

  • Le nanoplancton (20-2 ”m) et le picoplancton (2-0,2 ”m), et femtoplancton, ou le virioplancton (virus marins essentiellement) dĂ©couverts plus rĂ©cemment, constituent une part encore mal connue de la biodiversitĂ© marine. Ces catĂ©gories de taille incluent de nombreuses espĂšces qui semblent pouvoir vivre Ă  grande profondeur oĂč l'intensitĂ© lumineuse est extrĂȘmement faible. Certaines de ces espĂšces semblent avoir des rythmes de reproduction trĂšs lents ainsi qu'une durĂ©e de vie exceptionnellement longue (caractĂ©ristique qu'on retrouve aussi chez des organismes plus complexes des grandes profondeurs, dont certains poissons des grands fonds).

Le plancton dĂ©signant l'ensemble d'organismes diffĂ©rents, il est incorrect de dire « un plancton Â» : on devrait prĂ©ciser de quel organisme (taxon) on parle.

Les tailles du plancton

Le plancton est souvent classĂ© selon sa taille, liĂ©e au type de filtre utilisĂ© pour le recueillir :

  • mĂ©gaplancton : 20-200 cm (ex : grosses mĂ©duses, colonies de salpes)
  • macroplancton : 2-20 cm
  • mesoplancton : 0,2 mm-2 cm (visible Ă  l'Ɠil nu)
  • microplancton : 20-200 ÎŒm (filtre en toile)
  • nanoplancton : 2-20 ÎŒm (filtre Ă  cafĂ©)
  • picoplancton : 0,2-2 ÎŒm (bactĂ©ries et eucaryotes)
  • femtoplancton : <0,2 ÎŒm (essentiellement des virus)

Le nanoplancton et les planctons de tailles inférieures ont seulement été découverts dans les années 1980. Le plus gros organisme planctonique est la méduse Chrysaora. Elle mesure 1 m de diamÚtre et 6 m de long. Le plancton de grande taille ne renferme que des espÚces animales (zooplancton), alors que les espÚces végétales (phytoplancton) dominent les plus petites classes de taille[7].

Adaptations du plancton à la vie pélagique

MalgrĂ© la trĂšs grande diversitĂ© du plancton, certains caractĂšres gĂ©nĂ©raux donnent une physionomie particuliĂšre aux organismes planctoniques qui est liĂ©e Ă  leur mode de vie en pleine eau. En effet, ce mode de vie requiĂšre des adaptations qui permettent aux organismes 1) d'Ă©viter d'ĂȘtre vus par les prĂ©dateurs puisqu'ils sont incapables de se dĂ©placer volontairement sur de grandes distances: ils constituent des proies faciles et 2) de se maintenir dans la colonne d'eau et Ă©viter de couler[8].

  • Coloration: Les organismes planctoniques sont en gĂ©nĂ©ral peu pigmentĂ©s et tendent mĂȘme Ă  la transparence. Chez les organismes pigmentĂ©s, la pigmentation se limite Ă  des organes prĂ©cis et de petite taille (ex: les plastes ou les organes de la vision).
  • FlottabilitĂ©: Les organismes planctoniques doivent se maintenir entre deux eaux et Ă©viter de couler de la façon la plus Ă©conomique en Ă©nergie que possible. Ils ont pour cela dĂ©velopper plusieurs stratĂ©gies qui leur permettent soit de rĂ©duire leur poids soit d'augmenter leur surface de flottaison.
  1. Ils sont riches en eaux avec un corps qui peut ĂȘtre constituĂ© de substances gĂ©latineuses. Certains individus appartenant au mĂ©gaplancton peuvent avoir une teneur en eau supĂ©rieure Ă  95%. A titre de comparaison, le corps humain en contient 56%.
  2. Ils possÚdent trÚs peu de formations squelettiques et les organismes qui en possÚdent ont un squelette moins lourd et résistant que les organismes benthiques (qui vivent sur ou à proximité du fond. Voir benthos). Les diatomées ont par exemple des frustules plus minces et la chitine qui est la matiÚre qui constitue la carapace des crustacés est plus fine et contient moins de calcaire.
  3. Certains organismes possĂšdent des vacuoles ou des flotteurs remplis de lipides ou de gaz avec une densitĂ© plus faible que l’eau.
  4. D’autres ont mĂȘme modifiĂ© la composition ionique de leurs cellules : les ions lĂ©gers tels que le chlore (Cl) ou le potassium (K) remplacent les sulfates (SO4) et le magnĂ©sium (Mg) de poids molĂ©culaire plus important.
  5. Ils possĂšdent des organes qui augmentent leur surface. Par exemple, certaines diatomĂ©es possĂšdent des filaments. D'autres organismes se regroupent en colonies (ex : les salpes qui constituent des chaĂźnes pouvant atteindre plus de 10 m de long).

Ces adaptations n’étant parfois pas suffisantes pour Ă©viter de couler, certains organismes les ont complĂ©tĂ©es par une activitĂ© motrice rĂ©duite par le biais de cils, flagelles ou de contractions du corps.

Productivité

La productivité primaire, réalisée par le phytoplancton (algues planctoniques), dépend de la disponibilité en nutriments (azote, phosphore et selon les espÚces de phytoplancton silicium), de la température et de la lumiÚre dans l'eau. La productivité secondaire est liée à la biomasse du zooplancton (plancton animal) et à son efficacité de croissance.

La productivitĂ©, liĂ©e Ă  la biomasse, est plus Ă©levĂ©e dans l’eau froide, gĂ©nĂ©ralement plus dense et riche en nutriments. Elle est aussi souvent plus forte en milieu cĂŽtier soumis aux enrichissement en nutriments des fleuves.

MalgrĂ© une augmentation de productivitĂ© dans le nord, autour des pĂŽles, et malgrĂ© quelques blooms spectaculaires locaux, l’activitĂ© planctonique semble en diminution Ă  Ă©chelle planĂ©taire de 1999 Ă  2006.
Le plancton est à la base de nombreux réseaux trophiques.

Plancton et chaĂźne alimentaire

Le plancton est le premier maillon des chaĂźnes alimentaires marines. Le phytoplancton est mangĂ© par le zooplancton et par une multitude d’organismes marins. Ils seront la proie de petits prĂ©dateurs eux-mĂȘmes chassĂ©s par de grands prĂ©dateurs. Certains gros animaux comme la baleine et le requin pĂšlerin se nourrissent directement de zooplancton. Dans les eaux douces et plus encore dans les eaux saumĂątres, le phytoplancton est une des bases principales des chaĂźnes alimentaires.

Dans les eaux particuliÚrement turbides, chargées de particules sableuses ou de vases en suspension, des types particuliers de plancton apparaissent, qui colonisent les particules en suspension, permettant une biomasse élevée malgré le fait que la turbidité ne permette pas la pénétration du soleil. Ces eaux sont généralement soumises à une agitation et ou à des courants importants qui les oxygÚnent.
Un cas particulier est celui du bouchon vaseux des estuaires, qui se meut au rythme des marées et des afflux d'eaux douces. Il sert de nurserie ou de protection et de zone de nourrissage aux alevins de certaines espÚces. Il peut aussi concentrer certaines pollutions. La "pluie" ou "neige" que constituent les cadavres ou excréments de zooplanctons qui descendent passivement vers les fonds marins a une grande importance pour l'alimentation des espÚces de grands fonds et pour les cycles biogéochimiques.

Certaines espĂšces planctoniques peuvent produire des toxines puissantes (dont botuliques), lesquelles peuvent ĂȘtre concentrĂ©es dans la chaĂźne alimentaire par les coquillages, organismes filtreurs ou certains poissons. Ces mĂȘmes organismes peuvent aussi et en sus concentrer des toxiques modifiĂ©s et/ou bioaccumulĂ©s par le plancton tel le mercure mĂ©thylĂ©, dont la quantitĂ© tend Ă  augmenter rĂ©guliĂšrement chez les poissons prĂ©dateurs et cĂ©tacĂ©s, de maniĂšre trĂšs prĂ©occupante pour la santĂ© des consommateurs humains et des Ă©cosystĂšmes marins.

Dans certaines conditions (apports Ă©levĂ©s de nutriments, gĂ©nĂ©ralement des matiĂšres organiques, nitrates ou phosphates), un "excĂšs" de plancton conduit Ă  une situation d'eutrophisation, voire de dystrophisation, c'est-Ă -dire de mort ponctuelle ou durable de la plupart des organismes aquatiques. L'ONU a identifiĂ© une centaine de zones mortes (Dead zone) dont en mer Baltique. Dans ces zones, l'eutrophisation peut ĂȘtre combinĂ©e Ă  d'autres types de pollution ou de perturbation.

Plancton et nécromasse

Floraison planctonique (bloom) en aval d'un estuaire au large de l'Argentine, signe d'une productivité biologique intense, mais qui peut conduire à une zone d'anoxie la nuit, ou à une production de toxines (détecté par le satellite Aqua de la NASA à l'aide du spectroradiomÚtre MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer))

Le plancton est à l'origine d'une biomasse considérable, mais aussi d'une nécromasse qui constitue une part importante de certains sédiments (la craie est la nécromasse fossile de plancton marin). La sédimentation de la nécromasse planctonique est un des puits de carbone planétaire, mais aussi une des voies qui a permis la détoxication des océans primitifs trop riches en certains sels, de calcium notamment, pour permettre une vie complexe sur les modÚles que nous connaissons.

Plancton et climat

Le plancton intervient dans le cycle du carbone, via la photosynthĂšse, mais aussi en Ă©mettant aprĂšs sa mort des molĂ©cules soufrĂ©es qui contribuent Ă  la nuclĂ©ation des gouttes d'eau, c'est-Ă -dire Ă  la formation des nuages et des pluies. Le dimĂ©thylsulfure est le plus abondant des composĂ©s biologiques soufrĂ© Ă©mis dans l'atmosphĂšre et il l'est essentiellement Ă  partir des ocĂ©ans. Il est dĂ©gradĂ© dans l'atmosphĂšre marine ; principalement en dioxyde de soufre, dimĂ©thylsulfoxyde (DMSO), acide sulfonique et acide sulfurique qui forme des aĂ©rosols dont les molĂ©cules se comportent comme des noyaux de condensation de nuages. Le plancton a ainsi une influence sur la formation des nuages, et secondairement sur les apports terrigĂšnes Ă  la mer par le ruissellement.(voir article sur le dimĂ©thylsulfure).

La biomasse planctonique par litre d'eau est en moyenne bien plus importante dans les eaux froides, mĂȘme sous la calotte glaciaire, que dans les eaux chaudes tropicales, si elles sont Ă©loignĂ©es de sources d'oligoĂ©lĂ©ments tels que les apports volcaniques des atolls coralliens.
Les phĂ©nomĂšnes de remontĂ©e d'eau des profondeurs (« upwellings Â») et d'endo-upwellings sont Ă  l'origine de la rĂ©partition des masses de planctons qui conditionnent les espĂšces des rĂ©seaux trophiques supĂ©rieurs. Les modifications climatiques, en affectant les courants marins et la tempĂ©rature de l'eau (et donc sa teneur passive en oxygĂšne) pourraient modifier la rĂ©partition et la nature des masses de plancton et donc des ressources halieutiques. Des modifications importantes sont observĂ©es depuis prĂšs d'un siĂšcle, mais la part des impacts de la surpĂȘche et des pollutions (nitrates, pesticides, mĂ©taux lourds, turbiditĂ©, pollution thermique..) dans ces phĂ©nomĂšnes est encore difficile Ă  dĂ©terminer.

Plancton et oxygĂšne

Le plancton est une des sources principales en oxygĂšne de la planĂšte. GrĂące au phytoplancton, l'eau des ocĂ©ans stocke le CO2 dissous dans la couche superficielle et rejette l'oxygĂšne dans l'air. Il est admis qu'un tiers du CO2 produit dans l'atmosphĂšre est absorbĂ© par les mers et les ocĂ©ans grĂące au phytoplancton[9] soit autant que tous les vĂ©gĂ©taux terrestres et les plantes aquatiques, le dernier tiers Ă©tant celui qui serait responsable de l’augmentation des gaz Ă  effet de serre dans l'atmosphĂšre[10]. Plus de 150 scientifiques, originaires de 26 pays, ont lancĂ© un appel international pour stopper l'acidification des ocĂ©ans, due Ă  l'absorption en grande quantitĂ© de CO2, car elle menace les Ă©cosystĂšmes marins, notamment par la dissolution de nombreux organismes planctoniques Ă  squelettes de calcaire[11]).

Histoire du plancton

Les microfossiles permettent d'Ă©tudier comment le plancton a Ă©voluĂ© au sein de la biodiversitĂ© marine. Ils confirment l'importance des liens entre climat et plancton, et ont montrĂ© que lors des grandes crises d'extinction, le plancton aussi a Ă©tĂ© fortement affectĂ©. En particulier, une Ă©tude rĂ©cente qui a comparĂ© le contenu en microfossiles de nanoplanctons de 823 carottes de sĂ©diments marins provenant de 17 forages ocĂ©aniques faits dans les hĂ©misphĂšres nord et sud. On a constatĂ© qu'Ă  la « limite CrĂ©tacĂ©-Tertiaire Â» (derniĂšre grande crise d'extinctions), ce sont 93% des espĂšces de nanoplancton possĂ©dant un test calcaire qui ont "subitement" disparu, avec une extinction plus rapide et plus massive dans l’hĂ©misphĂšre nord. Ceci est un indice de plus en faveur de l'hypothĂšse d'une cause qui serait la chute d'un gros astĂ©roĂŻde au Yucatan, d'autant que les dates sont corrĂ©lĂ©es avec une extinction massive d'espĂšces vĂ©gĂ©tales terrestres en AmĂ©rique du Nord. Suite Ă  cet Ă©vĂšnement catastrophique, la diversitĂ© du nanoplancton est restĂ©e dans l’hĂ©misphĂšre nord beaucoup plus faible durant environ 40.000 ans et il lui a fallu prĂšs de 270.000 ans pour retrouver son niveau initial. Sa diversitĂ© est encore aujourd'hui plus importante dans l'hĂ©misphĂšre sud. Lors de cette extinction, le nanoplancton photosynthĂ©tique a aussi Ă©tĂ© fortement touchĂ©, ce qui laisse supposer que l'impact et les incendies ont libĂ©rĂ© une grande quantitĂ© de mĂ©taux toxiques dans l'air et l'ocĂ©an, qui aurait touchĂ© l'hĂ©misphĂšre nord, plus que la moitiĂ© sud de la planĂšte. Le cuivre est toxique pour le plancton Ă  trĂšs faible dose (quelques parties par milliard), mais du nickel, du cadmium et fer ont sans doute aussi Ă©tĂ© libĂ©rĂ©s en grande quantitĂ©, ainsi peut-ĂȘtre que du chrome, de l'aluminium et surtout du mercure et du plomb dont les effets toxiques, presque universels sont bien connus[12].

Menaces sur le plancton

Le taux de phytoplancton présent dans l'eau est mesuré à grande échelle, par satellite depuis 1979. Il subit des fluctuations cycliques, à échelle décennale, a priori liée au forçage climatique. La durée de l'observation est encore trÚs insuffisante pour prédire des tendances à long terme[1], mais la modélisation et l'étude des paléoclimat peuvent aider à mieux comprendre les liens entre plancton et climat.

En 2006, Michael Behrenfeld (UniversitĂ© d'État de l'Oregon), montre dans le Journal Nature (7 dĂ©cembre 2006), comment l’imagerie satellitale permet d'Ă©valuer la quantitĂ© de chlorophylle dans l'eau, et que 60 % environ des mers de 1998 Ă  1999 ont eu un niveau d'activitĂ© planctonique trĂšs bas, en raison du phĂ©nomĂšne El Niño, avant de rĂ©cupĂ©rer avec La Niña puis de chuter rĂ©guliĂšrement : de 1999 Ă  2005 (durant 6 ans). L'activitĂ© planctonique semble rĂ©guliĂšrement diminuer, l’ocĂ©an perdant – en moyenne, et chaque annĂ©e - une capacitĂ© d’absorption de 190 millions de tonnes (Mt) de carbone par rapport Ă  l'annĂ©e prĂ©cĂ©dente. Si cette tendance devait ĂȘtre confirmĂ©e dans les annĂ©es Ă  venir, le rĂ©chauffement climatique pourrait ĂȘtre accĂ©lĂ©rĂ©. Ce sont en effet environ 695 Mt de CO2, soit plus que le total des Ă©missions annuelles de la France, qui n’ont pas - en 6 ans - Ă©tĂ© absorbĂ©es dans les zones tropicales et Ă©quatoriales, suite au recul de l’activitĂ© planctonique.

Scott Doney[13], Ă©galement dans la revue Nature, prĂ©cise que, dans le mĂȘme temps, la productivitĂ© a augmentĂ© aux hautes latitudes en raison du rĂ©chauffement des eaux de surface, mais sans pouvoir compenser le dĂ©ficit de la zone tropicale, le gain de productivitĂ© Ă©tant limitĂ© et concernant un volume d’eau trĂšs infĂ©rieur.

Il faut ajouter cet effet Ă  ceux de l’acidification des ocĂ©ans, Ă  ceux de leur surexploitation dont les impacts sont mal compris, Ă  ceux du blanchiment ou de la mort des coraux, et Ă  ceux de l’eutrophisation et de la turbiditĂ© anormale des estuaires et de vastes zones marines. Le plancton marin pourrait ĂȘtre mis Ă  mal avant 2050, voire avant 2030 dans l'ocĂ©an Austral. En Mer du Nord, depuis 1961, la part du plancton d’eau chaude ne cesse de croĂźtre par rapport Ă  celle du plancton d’eau froide.

Le rĂ©chauffement est une cause possible, la plus souvent citĂ©e, avant l'acidification ou la pollution, en raison de la « stratification Â» des eaux qu’il engendre, laquelle implique une moindre remontĂ©e de sels nutritifs pour le plancton. La partie mobile du plancton contribuant elle-mĂȘme indirectement Ă  la formation des nuages, et au mĂ©lange des couches thermiques et de densitĂ© diffĂ©rente[3],[2], ce cycle pourrait s’auto-entretenir, d’autant que les poissons, qui contribuent aussi au mĂ©lange des couches de surface sont Ă©galement de moins en moins nombreux, alors que les zones marines mortes sont en augmentation.

Des rĂ©gressions importantes de phytoplancton semblent ĂȘtre dĂ©jĂ  survenues, notamment il y a environ 55 millions d'annĂ©es, Ă  une pĂ©riode justement caractĂ©risĂ©e par une augmentation des taux de gaz Ă  effet de serre (de cause inconnue).

MĂ©thodes d’étude du plancton

Gros plan d’une bouteille Niskin

Le plancton est traditionnellement prĂ©levĂ© Ă  partir de filets appelĂ©s filets Ă  plancton. Ces filets sont constituĂ©s d’un grand cercle mĂ©tallique sur lequel est attachĂ© une toile de nylon ou de soie de forme conique qui se termine par un rĂ©cipient appelĂ© collecteur. Il existe plusieurs modĂšles de toiles avec diffĂ©rentes tailles de mailles. La taille des mailles est sĂ©lectionnĂ©e en fonction de la taille des organismes que l’on souhaite rĂ©colter : elle est toujours infĂ©rieure Ă  la taille des organismes visĂ©s. Le filet est descendu dans l’eau Ă  l’aide d’un cĂąble. La longueur de cĂąble dĂ©ployĂ©e permet de savoir Ă  quelle profondeur maximale le filet est envoyĂ©. Lorsque le filet est tirĂ© par le cĂąble, l’eau passe Ă  travers les mailles du filet qui laissent Ă©chapper l’eau et tous les organismes qui ont une taille plus petite que les mailles du filet tandis que les plus gros s’accumulent dans le collecteur. L’entrĂ©e des filets est gĂ©nĂ©ralement munie d’une petite hĂ©lice appelĂ©e volucompteur qui permet de dĂ©terminer la quantitĂ© d’eau qui pĂ©nĂštre dans le filet. Une fois le filet remontĂ©, le collecteur est dĂ©montĂ© et son contenu est rĂ©cupĂ©rĂ© dans un rĂ©cipient afin d’ĂȘtre Ă©tudiĂ©.

Le filet Ă  plancton peut ĂȘtre utilisĂ© de plusieurs façons. Si le bateau est Ă  l’arrĂȘt, le filet peut ĂȘtre remontĂ© verticalement. La collecte donnera alors des informations sur la rĂ©partition verticale des espĂšces dans la colonne d'eau. Si le bateau est en mouvement, la collecte se fera horizontalement Ă  une profondeur donnĂ©e et donnera des informations sur la rĂ©partition des espĂšces Ă  cette profondeur. Dans ce cas, un filet muni d’un systĂšme de fermeture sera utilisĂ© pour ne pas polluer la rĂ©colte au moment de la remontĂ©e du filet. Ces mĂ©thodes de collecte du plancton permettent de filtrer de grandes quantitĂ©s d’eau ce qui permet d’effectuer des Ă©tudes dans diffĂ©rents types d’eaux y compris dans des zones pauvres en plancton. Elles sont cependant peu prĂ©cises pour l’étude quantitative du plancton. En effet, mĂȘme en utilisant un volucompteur, il reste difficile d’estimer prĂ©cisĂ©ment la quantitĂ© d’eau filtrĂ©e par le filet et comme le filet est traĂźnĂ© grĂące Ă  des cĂąbles, il n’est pas facile d’effectuer des prĂ©lĂšvements Ă  une profondeur exacte et constante. Cette mĂ©thode de collecte est donc gĂ©nĂ©ralement utilisĂ©e pour l’étude qualitative des espĂšces c’est-Ă -dire pour obtenir des informations sur la prĂ©sence ou l’absence de telle ou telle espĂšce.

Rosette

Les Ă©tudes quantitatives prĂ©cises utilisent des bouteilles de prĂ©lĂšvement. Il est existe plusieurs modĂšles. Les plus courantes sont les bouteilles Niskin. Ces bouteilles permettent de prĂ©lever un volume d’eau connu Ă  une profondeur prĂ©cise. La bouteille est un cylindre en plastique munis Ă  chaque extrĂ©mitĂ© de deux clapets qui servent de bouchons. La bouteille est attachĂ©e sur un cĂąble et les clapets sont maintenus ouverts soit par un systĂšme de ressort ou par une corde Ă©lastique en fonction des modĂšles. Elle est descendue dans l’eau avec les deux clapets ouverts. La longueur du cĂąble dĂ©ployĂ©e permet d’estimer la profondeur atteinte par la bouteille. ArrivĂ©e Ă  la profondeur que l’on souhaite Ă©chantillonner, la bouteille est refermĂ©e Ă  l’aide d’un petit poids appelĂ© messager que l’on fait glisser le long du cĂąble et qui va libĂ©rer les deux clapets de la bouteille. L’eau et le plancton qu’elle contient sont ainsi emprisonnĂ©s dans la bouteille Ă©tanche qui peut ĂȘtre remontĂ©e Ă  la surface pour ĂȘtre vidĂ©e. Les bouteilles les plus rĂ©centes utilisent des Ă©lectrovalves qui peuvent ĂȘtre actionnĂ©es Ă  une profondeur prĂ©dĂ©finies grĂące Ă  un dĂ©tecteur de pression ou Ă  l’aide d’un signal Ă©lectrique envoyĂ© par l’utilisateur depuis la surface. La bouteille peut ĂȘtre utilisĂ©e seule ou couplĂ©e Ă  d’autres bouteilles pour Ă©chantillonner simultanĂ©ment Ă  plusieurs profondeurs. Des supports mĂ©talliques appelĂ©s rosettes permettent de fixer ensemble jusqu’à 36 bouteilles de prĂ©lĂšvement et de dĂ©clencher la fermeture de chaque bouteille Ă  diffĂ©rentes profondeurs. Il est ainsi possible d’échantillonner les diffĂ©rentes couches de la colonne d'eau et d’obtenir une rĂ©partition prĂ©cise du plancton sur la verticale.

Le plancton et l'Homme

  • En 1952, Alain Bombard a traversĂ© l'Atlantique en s'alimentant exclusivement de poissons, de planctons, d'eau de mer et d'eau de pluie. Il voulait prouver qu'une personne peut survivre longtemps sur un canot pneumatique de moins de cinq mĂštres avec pour seules ressources les produits de la mer et du ciel.

Notes et références

  1. ↑ a et b
  2. ↑ a, b et c Ă©tudes conduite par Katija et Dabiri au California Institute of Technology de Pasadena, relatĂ©e par la revue Nature (BrĂšve NatureNews publiĂ©e on Line 2009/07/29, Nature doi:10.1038/news.2009.745) et Article Nature ; William K. Dewar ; Oceanography : A fishy mix ; Nature 460, 581-582 (2009/07/30) ; doi:10.1038/460581a ; online 2009/07/29 (payant)
  3. ↑ a, b et c Bibliographie
  4. ↑ C. C. Davis, 1955. The marine and fresh-water plankton, Michigan State Univ. Press, 562 p.
  5. ↑ MaĂ«lle Thomas-Bourgneuf et Pierre Mollo, L'Enjeu plancton : L’écologie de l’invisible, Ă©ditions Charles LĂ©opold Mayer, 2009, 272 p. (ISBN 978-2-84377-147-7) [lire en ligne], p. 21-23 
  6. ↑ OCEAN ET MERS (vie marine) vie pĂ©lagique|auteur= Lucien Laubier|annĂ©e= 2008 |Ă©diteur= Encyclopaedia Universalis|consultĂ© le= 07 mai 2011
  7. ↑ OCEAN ET MERS (vie marine) vie pĂ©lagique|auteur= Lucien Laubier |annĂ©e= 2008 |Ă©diteur= Encyclopaedia Universalis |consultĂ© le= 07 mai 2011
  8. ↑ (en) Gunter Dietrich, General oceanography, Wiley, 626 p. 
  9. ↑ Commission ocĂ©anographique intergouvernementale (COI) de l'Unesco.
  10. ↑ Michael Behrenfeld, UniversitĂ© de l'Oregon, in le journal Nature du 7 dĂ©cembre 2006
  11. ↑ Le CO2 se combine Ă  une molĂ©cule d'eau (H2O) pour donner un ion positif H+ et un hydrogĂ©nocarbonate (HCO3) qui finit lui-mĂȘme par se dĂ©composer en carbonate (CO3) et en au autre H+. RĂ©sultat, la concentration de la mer en ion hydrogĂšne (H+) augmente et elle devient plus corrosive, ce qui limite voir anĂ©antit la synthĂšse de carbonate de calcium, principale brique de la formation du squelette externe de nombreux organismes planctoniques.
  12. ↑ Des traces de la mĂ©tĂ©orite tueuse de dinosaures dans le nanoplancton SynthĂšse proposĂ©e par legeologue.com, consultĂ©e 2010/11/02
  13. ↑ Woods Hole Oceanographic Institution

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