Écosystème aquatique - Aquatic ecosystem

Une embouchure d' estuaire et des eaux côtières, faisant partie d'un écosystème aquatique

Un écosystème aquatique est un écosystème dans un plan d'eau . Ils s'opposent aux écosystèmes terrestres qui sont ceux que l'on trouve sur terre. Des communautés d' organismes dépendants les uns des autres et de leur environnement vivent dans les écosystèmes aquatiques. Les deux principaux types d'écosystèmes aquatiques sont les écosystèmes marins et les écosystèmes d'eau douce . Les écosystèmes d'eau douce peuvent être lentiques (eau à faible débit , y compris les mares , les étangs et les lacs ); lotique (eau courante plus rapide, par exemple ruisseaux et rivières ); et les zones humides (zones où le sol est saturé ou inondé pendant au moins une partie du temps).

Les types

Écosystème marin

Les récifs coralliens forment des écosystèmes marins complexes avec une énorme biodiversité
Les écosystèmes marins sont les plus grands des écosystèmes aquatiques de la Terre et existent dans des eaux à forte teneur en sel . Ces systèmes contrastent avec les écosystèmes d'eau douce , qui ont une teneur en sel plus faible. Les eaux marines couvrent plus de 70 % de la surface de la Terre et représentent plus de 97 % de l'approvisionnement en eau de la Terre et 90 % de l'espace habitable sur Terre. L'eau de mer a une salinité moyenne de 35 parties pour mille d'eau. La salinité réelle varie selon les différents écosystèmes marins. Les écosystèmes marins peuvent être divisés en plusieurs zones en fonction de la profondeur de l'eau et des caractéristiques du littoral. La zone océanique est la vaste partie ouverte de l'océan où vivent des animaux tels que les baleines, les requins et les thons. La zone benthique est constituée de substrats sous l'eau où vivent de nombreux invertébrés. La zone intertidale est la zone entre les marées hautes et basses. D'autres zones côtières (néritiques) peuvent inclure des vasières , des herbiers marins , des mangroves , des systèmes intertidaux rocheux , des marais salants , des récifs coralliens , des lagons . Dans les eaux profondes, des évents hydrothermaux peuvent se produire là où les bactéries chimiosynthétiques du soufre forment la base du réseau trophique.

Écosystème d'eau douce

Écosystème d'eau douce.
Les écosystèmes d'eau douce sont un sous-ensemble des écosystèmes aquatiques de la Terre. Ils comprennent les lacs , les étangs , les rivières , les ruisseaux , les sources , les tourbières et les zones humides . Ils peuvent être mis en contraste avec les écosystèmes marins , qui ont une plus grande teneur en sel . Les habitats d'eau douce peuvent être classés en fonction de différents facteurs, notamment la température, la pénétration de la lumière, les nutriments et la végétation. Il existe trois types de base d'écosystèmes d'eau douce : lentiques (eaux à débit lent, y compris les piscines , les étangs et les lacs ), lotiques (eaux à débit plus rapide, par exemple les ruisseaux et les rivières ) et les zones humides (zones où le sol est saturé ou inondé pendant au moins partie du temps). Les écosystèmes d'eau douce contiennent 41 % des espèces de poissons connues dans le monde.

Écosystème lentique (lacs)

Un écosystème lacustre ou lacustre comprend des plantes , des animaux et des micro-organismes biotiques (vivants) , ainsi que des interactions physiques et chimiques abiotiques (non vivantes). Les écosystèmes lacustres sont un excellent exemple d'écosystèmes lentiques ( lentique fait référence à l' eau douce stationnaire ou relativement immobile , du latin lentus , qui signifie « paresseux »), qui comprend les étangs , les lacs et les zones humides , et une grande partie de cet article s'applique aux écosystèmes lentiques en général. . Les écosystèmes lentiques peuvent être comparés aux écosystèmes lotiques , qui impliquent des eaux terrestres courantes telles que les rivières et les ruisseaux . Ensemble, ces deux écosystèmes sont des exemples d' écosystèmes d'eau douce .

Écosystème lotique (rivières)

Ce ruisseau dans les parcs nationaux et d'État de Redwood ainsi que son environnement peuvent être considérés comme formant un écosystème fluvial.

Les écosystèmes fluviaux sont des eaux courantes qui drainent le paysage et incluent les interactions biotiques (vivantes) entre les plantes, les animaux et les micro-organismes, ainsi que les interactions physiques et chimiques abiotiques (non vivantes) de ses nombreuses parties. Les écosystèmes fluviaux font partie de réseaux de bassins versants ou de bassins versants plus vastes , où de plus petits cours d' eau d' amont se jettent dans des cours d'eau de taille moyenne, qui se jettent progressivement dans des réseaux fluviaux plus grands. Les principales zones des écosystèmes fluviaux sont déterminées par la pente du lit de la rivière ou par la vitesse du courant. L'eau turbulente à mouvement plus rapide contient généralement de plus grandes concentrations d' oxygène dissous , ce qui soutient une plus grande biodiversité que l'eau à mouvement lent des piscines. Ces distinctions forment la base de la division des rivières en rivières de montagne et de plaine .

Les caractéristiques unificatrices suivantes rendent l'écologie des eaux courantes unique parmi les habitats aquatiques : l'écoulement est unidirectionnel, il existe un état de changement physique continu, il existe un degré élevé d'hétérogénéité spatiale et temporelle à toutes les échelles ( microhabitats ), la variabilité entre lotiques est assez élevé et le biote est spécialisé pour vivre avec des conditions d'écoulement.

Marécages

Une zone humide est un écosystème distinct qui est inondé par l' eau , soit de façon permanente (pendant des années ou des décennies) soit de façon saisonnière (pendant des semaines ou des mois). Les inondations entraînent des processus sans oxygène ( anoxiques ) qui prévalent, en particulier dans les sols. Le principal facteur qui distingue les zones humides de formes terrestres terrestres ou des plans d'eau est la caractéristique la végétation des plantes aquatiques , adapté aux anoxiques uniques sols hydriques . Les zones humides sont considérées parmi les écosystèmes les plus diversifiés sur le plan biologique, car elles abritent un large éventail d'espèces végétales et animales uniques. Des méthodes d'évaluation des fonctions des zones humides, de la santé écologique des zones humides et de l'état général des zones humides ont été élaborées pour de nombreuses régions du monde. Ces méthodes ont contribué à la conservation des zones humides en partie en sensibilisant le public aux fonctions de certaines zones humides.

Les fonctions

Les écosystèmes aquatiques remplissent de nombreuses fonctions environnementales importantes. Par exemple, ils recyclent les nutriments , purifient l'eau, atténuent les inondations, rechargent les nappes phréatiques et fournissent des habitats à la faune. Les écosystèmes aquatiques sont également utilisés pour les loisirs humains et sont très importants pour l' industrie du tourisme , en particulier dans les régions côtières.

Caractéristiques biotiques (composants vivants)

Les caractéristiques biotiques sont principalement déterminées par les organismes présents. Par exemple, les plantes des zones humides peuvent produire des canopées denses qui couvrent de vastes zones de sédiments, ou des escargots ou des oies peuvent brouter la végétation en laissant de grandes vasières. Les milieux aquatiques ont des niveaux d'oxygène relativement faibles, forçant l'adaptation des organismes qui s'y trouvent. Par exemple, de nombreuses plantes des zones humides doivent produire un aerenchyme pour transporter l'oxygène jusqu'aux racines. D'autres caractéristiques biotiques sont plus subtiles et difficiles à mesurer, comme l'importance relative de la compétition, du mutualisme ou de la prédation. Il existe un nombre croissant de cas où la prédation par les herbivores côtiers, notamment les escargots, les oies et les mammifères, semble être un facteur biotique dominant.

Organismes autotrophes

Les organismes autotrophes sont des producteurs qui génèrent des composés organiques à partir de matières inorganiques. Les algues utilisent l'énergie solaire pour produire de la biomasse à partir de dioxyde de carbone et sont probablement les organismes autotrophes les plus importants dans les environnements aquatiques. Plus l'eau est peu profonde, plus la contribution de la biomasse des plantes vasculaires enracinées et flottantes est importante. Ces deux sources se combinent pour produire l'extraordinaire production des estuaires et des zones humides, car cette biomasse autotrophe est convertie en poissons, oiseaux, amphibiens et autres espèces aquatiques.

Les bactéries chimiosynthétiques sont présentes dans les écosystèmes marins benthiques. Ces organismes sont capables de se nourrir de sulfure d'hydrogène dans l'eau provenant de cheminées volcaniques . De grandes concentrations d'animaux qui se nourrissent de ces bactéries se trouvent autour des cheminées volcaniques. Par exemple, il existe des vers tubicoles géants ( Riftia pachyptila ) de 1,5 m de long et des palourdes ( Calyptogena magnifica ) de 30 cm de long.

Organismes hétérotrophes

Les organismes hétérotrophes consomment des organismes autotrophes et utilisent les composés organiques de leur corps comme sources d'énergie et comme matières premières pour créer leur propre biomasse .

Les organismes euryhalines sont tolérants au sel et peuvent survivre dans les écosystèmes marins, tandis que les espèces sténohalines ou intolérantes au sel ne peuvent vivre que dans des environnements d'eau douce.

Caractéristiques abiotiques (composants non vivants)

Un écosystème est composé de communautés biotiques structurées par des interactions biologiques et des facteurs environnementaux abiotiques . Certains des facteurs environnementaux abiotiques importants des écosystèmes aquatiques comprennent le type de substrat, la profondeur de l'eau, les niveaux de nutriments, la température, la salinité et le débit. Il est souvent difficile de déterminer l'importance relative de ces facteurs sans des expériences assez vastes. Il peut y avoir des boucles de rétroaction compliquées. Par exemple, les sédiments peuvent déterminer la présence de plantes aquatiques, mais les plantes aquatiques peuvent également piéger des sédiments et s'ajouter aux sédiments par la tourbe.

La quantité d'oxygène dissous dans un plan d'eau est souvent la substance clé pour déterminer l'étendue et les types de vie organique dans le plan d'eau. Les poissons ont besoin d'oxygène dissous pour survivre, bien que leur tolérance à un faible taux d'oxygène varie selon les espèces; dans les cas extrêmes de faible teneur en oxygène, certains poissons ont même recours à l'inhalation d'air. Les plantes doivent souvent produire un aerenchyme , tandis que la forme et la taille des feuilles peuvent également être modifiées. Inversement, l'oxygène est mortel pour de nombreux types de bactéries anaérobies .

Les niveaux de nutriments sont importants pour contrôler l'abondance de nombreuses espèces d'algues. L'abondance relative d'azote et de phosphore peut en effet déterminer quelles espèces d'algues vont dominer. Les algues sont une source très importante de nourriture pour la vie aquatique, mais en même temps, si elles deviennent surabondantes, elles peuvent entraîner le déclin des poissons lorsqu'elles se décomposent. Une surabondance similaire d'algues dans des environnements côtiers tels que le golfe du Mexique produit, lors de la décomposition, une région d'eau hypoxique connue sous le nom de zone morte .

La salinité de la masse d'eau est également un facteur déterminant dans les types d'espèces présentes dans la masse d'eau. Les organismes des écosystèmes marins tolèrent la salinité, tandis que de nombreux organismes d'eau douce ne tolèrent pas le sel. Le degré de salinité dans un estuaire ou un delta est un contrôle important du type de zone humide (fraîche, intermédiaire ou saumâtre) et des espèces animales associées. Les barrages construits en amont peuvent réduire les inondations printanières et l'accumulation de sédiments, et peuvent donc entraîner une intrusion d'eau salée dans les zones humides côtières.

L'eau douce utilisée à des fins d' irrigation absorbe souvent des niveaux de sel nocifs pour les organismes d'eau douce.

Des menaces

La santé d'un écosystème aquatique se dégrade lorsque la capacité de l'écosystème à absorber un stress est dépassée. Un stress sur un écosystème aquatique peut être le résultat d'altérations physiques, chimiques ou biologiques de l'environnement. Les altérations physiques comprennent les changements dans la température de l'eau, le débit d'eau et la disponibilité de la lumière. Les altérations chimiques comprennent des changements dans les taux de charge des nutriments biostimulants, des matériaux consommant de l'oxygène et des toxines. Les altérations biologiques comprennent la surexploitation d'espèces commerciales et l'introduction d'espèces exotiques. Les populations humaines peuvent imposer des contraintes excessives aux écosystèmes aquatiques.

Il existe de nombreux exemples de stress excessifs avec des conséquences négatives. L'histoire environnementale des Grands Lacs d'Amérique du Nord illustre ce problème, en particulier comment de multiples stress, tels que la pollution de l'eau , la surexploitation et les espèces envahissantes peuvent se combiner. Les Norfolk Broadlands en Angleterre illustrent un déclin similaire avec la pollution et les espèces envahissantes. Le lac Pontchartrain le long du golfe du Mexique illustre les effets négatifs de différents stress, notamment la construction de digues, l'exploitation forestière des marécages, les espèces envahissantes et l'intrusion d'eau salée .

Voir également

Les références