Plancton : organismes dérivants, diversité, fonctions et enjeux écologiques
Le plancton regroupe organismes dérivant dans la colonne d'eau (phytoplancton, zooplancton, bactéries, virus). Article sur diversité, rôle dans les cycles biogéochimiques, méthodes d'étude et impacts environnementaux.
Vue d'ensemble
Le plancton désigne l'ensemble des organismes qui dérivent dans la colonne d'eau et ne peuvent pas nager de façon à contrer les courants. On le rencontre dans les océans, les mers, les lacs et les rivières. Il comprend des organismes très variés par leur taille, leur structure et leur mode de vie : microalgues photosynthétiques, cyanobactéries, protistes, bactéries, virus et petits animaux. Bien que souvent microscopiques, ces êtres constituent la base de la plupart des réseaux trophiques aquatiques et interviennent dans la production primaire, le recyclage des nutriments et la régulation des flux de carbone entre la surface et les profondeurs.
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Composition, catégories et tailles
On distingue classiquement plusieurs catégories selon le mode de nutrition :
- Phytoplancton : organismes photosynthétiques (diatomées, dinoflagellés, coccolithophores, cyanobactéries) qui fixent le CO2 et produisent de la matière organique en utilisant la lumière.
- Zooplancton : animaux hétérotrophes ou omnivores (copépodes, krill, méduses, larves de poissons, ciliés) qui consomment du phytoplancton ou d'autres particules organiques.
- Bactérioplancton : bactéries hétérotrophes et autotrophes responsables de la décomposition et du recyclage de la matière organique.
- Virioplankton : virus de la matière microbienne, très abondants, qui contrôlent la mortalité des microbes et libèrent des nutriments.
On classe aussi le plancton par taille : picoplancton, nanoplancton, microplancton et méga-plankton. Cette diversité de tailles et de stratégies écologiques permet des interactions complexes et des flux énergétiques variés au sein des communautés planctoniques.
Rôles écologiques et cycles biogéochimiques
Le phytoplancton réalise la majeure partie de la production primaire en milieu aquatique, transformant l'énergie lumineuse en matière organique utilisée par d'autres organismes. Cette production alimente directement le zooplancton et, par chaînons successifs, les poissons et les grands vertébrés marins. Une fraction importante de la matière organique produite s'agrège et sédimente sous forme de particules et de squelettes, participant au « pompage biologique » du carbone vers les profondeurs ; ce processus influence le cycle global du carbone et le climat.
Le microbiel loop, constitué par bactéries, archaea, petits protistes et virus, recycle une part substantielle de la matière organique dissoute et particulaire, rendant disponibles des nutriments pour le phytoplancton. Les virus, en lysant des cellules, accélèrent ce recyclage et modulent la composition des communautés microbiennes.
Facteurs limitants et distribution
La répartition du plancton est gouvernée par la lumière, la température, la stratification de la colonne d'eau et surtout la disponibilité en nutriments essentiels (azote, phosphore, fer, silice pour les diatomées). Les gyres océaniques centraux présentent de vastes zones à faible productivité parce qu'ils sont pauvres en nutriments, alors que les zones côtières, les estuaires et les régions d'upwelling sont riches en phytoplancton. Certaines régions sont limitées par le fer, élément clé dans plusieurs enzymes et chaînes de transfert d'électrons.
Le comportement du zooplancton influence aussi la dynamique écologique : beaucoup d'espèces effectuent des migrations verticales quotidiennes, descendant en profondeur le jour pour échapper aux prédateurs et remontant la nuit pour se nourrir en surface, ce qui affecte le transport vertical de carbone et de nutriments.
Impacts sur l'homme et risques
Le plancton soutient les pêcheries commerciales en constituant la base alimentaire des poissons et des crustacés. En revanche, certaines proliférations d'algues peuvent former des efflorescences nuisibles (parfois appelées « blooms » ou « marées rouges »), produisant des toxines qui affectent les organismes marins, la sécurité sanitaire des produits de la mer et les activités humaines. Les changements environnementaux, eutrophisation ou réchauffement, modifient la fréquence et l'intensité de ces événements.
Méthodes d'étude et suivi
Les scientifiques étudient le plancton par des prélèvements en mer (filets de différentes mailles, prélèvements par bouteille, carottages), l'observation microscopique, la cytométrie en flux, la métagénomique et la métabarcoding, ainsi que par l'analyse de pigments chlorophylliens. Les observations satellitaires permettent de cartographier la chlorophylle de surface et d'estimer la productivité primaire à grande échelle. De nouvelles approches comme l'eDNA facilitent la détection des espèces rares ou invasives.
Origine du concept et perspectives
Le terme plancton, apparu au XIXe siècle, sert à opposer les organismes dérivants au necton qui nagent activement. Aujourd'hui, la recherche sur le plancton s'intensifie car ces communautés réagissent rapidement aux pressions climatiques et anthropiques et influencent des processus planétaires. Comprendre leur diversité, leur rôle dans le cycle du carbone et leur sensibilité aux perturbations reste essentiel pour la gestion durable des écosystèmes aquatiques et la prévision des impacts du changement global.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que le plancton ?
R : Le plancton est un organisme dérivant qui vit dans les couches superficielles de l'océan. Ils ne sont pas assez forts pour nager contre les courants océaniques et vivent généralement dans la couche supérieure de l'océan, appelée zone épipélagique.
Q : Quels sont les trois principaux groupes de plancton ?
R : Les trois principaux groupes de plancton sont le phytoplancton, les algues eucaryotes et les bactéries. Le phytoplancton vit à la surface de l'océan et pratique la photosynthèse (il utilise la lumière pour fabriquer des sucres et d'autres molécules). Les algues eucaryotes comprennent les diatomées, les coccolithophores et certains dinoflagellés. Les bactéries comprennent les cyanobactéries.
Q : Qu'est-ce que le zooplancton ?
R : Le zooplancton se compose de petits protozoaires ou métazoaires tels que les cténophores, les méduses, les rotifères, les foraminifères, les minuscules crustacés et d'autres animaux. Certains œufs et larves d'animaux plus grands tels que les poissons, les crustacés et les annélides entrent également dans cette catégorie. En dehors des œufs, ils se nourrissent tous d'autres espèces de plancton.
Q : Comment les virus s'intègrent-ils dans ce schéma ?
R : Il est difficile d'intégrer les virus dans ce schéma ; pourtant, ils sont présents en grand nombre dans les océans du monde entier.
Q : Pourquoi est-il important que le plancton fasse partie de la chaîne alimentaire d'un océan ?
R : Le plancton est important dans la chaîne alimentaire d'un océan car il constitue la principale source de nourriture pour presque toutes les larves de poisson lorsqu'elles passent de leur sac vitellin à la capture de proies. Les requins pèlerins et les baleines bleues s'en nourrissent directement, tandis que d'autres grands poissons s'en nourrissent indirectement en mangeant des poissons plus petits comme les harengs.
Q : Qu'est-ce qui détermine l'emplacement du plancton dans un océan ? R : La répartition du plancton dépend davantage des nutriments que de la température. Les zones proches des masses terrestres ont tendance à contenir plus de nutriments grâce aux rivières ou au vent, tandis que les grandes étendues moins riches en nutriments peuvent paraître bleues mais stériles en raison de l'absence d'un ou de plusieurs nutriments essentiels au plancton photosynthétique dont dépendent tous les autres (par exemple, le fer).
Q : Comment les espèces mixotrophes s'intègrent-elles dans ce schéma ? R : Les espèces mixotrophes dépendent des circonstances : certains dinoflagellés peuvent être soit des producteurs photosynthétiques, soit des consommateurs hétérotrophes, en fonction des ressources disponibles à un moment donné.
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Auteur
AlegsaOnline.com Plancton : organismes dérivants, diversité, fonctions et enjeux écologiques Leandro Alegsa
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