ECOLOGIE MARINE DEC2 Océanologie, ULg

ECOLOGIE GENERALE
2 TCSM ENSSMAL
Ecologie Générale
Qu'est ce que l'Ecologie ?
Définition : selon Dajoz "l'Ecologie est la science
qui étudie les conditions d'existence des êtres
vivants et les interactions de toutes natures qui
existent entre ces êtres vivants et entre ces
êtres et leur milieu"
Autécologie et synécologie
• Tous les organismes vivants sont
à la fois dépendants du monde
naturel pour leurs besoins
fondamentaux en énergie et
transformateurs des systèmes
naturels dans lesquels ils vivent.
• Des variétés innombrables d’animaux,de
plantes et de micro-organismes occupent
la terre. Pour se nourrir,pour se
reproduire et pour maintenir leur
condition corporelle,les organismes
vivants doivent interagir avec d’autres
organismes et répondre aux conditions
physiques de l’endroit dans lequel ils
vivent.
Biocénoses infralittorales
• Chaque organisme possède un
ensemble de caractéristiques
morphologiques,physiologiques et
comportementales qui sont typiques
du groupe d’organismes auquel il
appartient et qui reflètent son
histoire.
• Lorsque nous faisons référence à l’ensemble
des êtres vivants, aux conditions physiques
dans lesquelles ils vivent et aux interactions
entre les organismes d’une part et entre les
organismes et le monde physique d’autre part
nous appelons cela le monde naturel.
Comprendre la manière dont la nature
fonctionne reléve du champ de l’écologie
moderne.
Du grec oikos,signifiant
maison,l’environnement immédiat
de l’homme;l’écologie est l’étude des
relations que les organismes
entretiennent les uns avec les autres
et qu’ils ont également avec leur
environnement.
A. Champ de l'écologie
• Les recherches en écologie peuvent se
concentrer sur la manière dont les organismes
individuels interagissent avec leur
environnement. Les questions sur la manière
dont les organismes sont adaptés à répondre à
la température,sur la façon qu’ils ont de
maintenir leur équilibre en eau et en sel,ou en
oxygène et en dioxyde de carbone sont qualifiés
d’écologie physiologique ou écophysiologie ou
autoécologie.
• Les organismes individuels doivent
obtenir leur énergie soit par la
phtosynthése ,soit en consommant
d’autres organismes. Les mouvements
des énergies au sein des organismes et
entre eux et entre les organismes et leur
environnement sont associés à cette
transformation de l’énergie.
• Certains chercheurs sont intéressés par
cette dynamique de la transformation de
l’énergie et du transfert de matière entre
les grands assemblages d’organismes et
l’environnement physique occupé par ces
organismes,le tout formant une entité en
interaction appelé l’écosystème. C’est un
des domaines de l’écologie appelé
l’écosystèmologie.
• L’étude de l’écologie des groupes d’organismes
peut se faire à différents niveaux. Les
organismes de la même espèce qui vivent en
même temps au même endroit sont considérés
comme constituant une population
écologique;leur étude relève de l’écologie des
populations ou démécologie. Nous pouvons
envisager par exemple la dynamique de 02
populations celle d’un prédateur et de sa proie
ou d’un parasite et de son hôte – La gestion des
populations de poissons comestibles,d’animaux
gibiers,…etc
• Des organismes coexistent partout dans la
nature. Chaque espèce d’organisme existe
localement sous forme d’une population. Les
populations de différents organismes sont liées
les unes par rapport aux autres par des
relations alimentaires ou d’autres interactions.
Ces groupes de populations en interactions sont
appelées des communautés écologiques et leur
étude constitue l’écologie des communautés ou
synécologie.
• La synécologie se distingue de
l’écosystémomlogie par le fait que la première
se consacre surtout à la manière dont les
interactions biotiques,comme la prédation et la
compétition influencent le nombre et la
distribution des organismes,plutôt que sur la
façon dont les transferts d’énergie et les
mouvements de matières entre les individus et
leur environnement biotique(vivant) et
abiotique(non vivant).
• L'écologie est nécessairement pluridisciplinaire:
elle fait appel à d'autres sciences, comme la
chimie, la physique, la géologie, la géographie
ou les mathématiques. Elle requiert également
les concepts et méthodes d'autres disciplines de
la biologie, comme la physiologie, la génétique,
l'éthologie ou l'étude de l'évolution, y compris
la systématique, la biogéographie et la
taxonomie .
• La recherche en écologie est confrontée à
d'extraordinaires difficultés posées par la
complexité des questions auxquelles elle
est confrontée, la diversité des sujets
qu'elle aborde et la variété des échelles
d'espace et de temps requises pour la
compréhension des processus biologiques
qui interviennent.
I-Notion de facteurs écologiques
• Tout organisme est soumis dans son milieu à
l'action simultanée d'agents climatiques,
édaphiques, chimiques ou biologiques très
variés. Un facteur écologique est un élément du
milieu susceptible d'agir directement sur les
êtres vivant au moins durant une phase de leur
cycle de vie. Ces facteurs peuvent être
abiotiques ou biotiques; nous nous intéresserons
exclusivement aux premiers. L'action des
facteurs écologiques abiotiques se traduit par:
• (1) l'élimination des espèces de territoires dont
les caractéristiques climatiques ou physicochimiques ne leur conviennent pas;
• (2) la modification des taux de survie et de
fécondité des individus, ou leur migration, donc
en intervenant sur la densité des populations;
• (3) l'apparition de modifications physiologiques
ou comportementales (changement du
métabolisme, comme le passage en vie ralentie).
• La loi du minimum de Liebig (1840) est à
l'origine de la notion de facteur limitant. Liebig
souligne que la croissance des végétaux est
limitée par l'élément dont la concentration est
inférieure à une valeur minimum sous laquelle
les synthèses ne peuvent plus se faire. Par
exemple, le bore est un élément rare, à l'état de
trace dans le sol. Mais s'il vient à manquer
totalement, la croissance des plantes s'arrête,
même si les autres éléments nutritifs sont
présents en abondance.
• Cette loi du minimum a été étendue: un facteur
écologique est limitant lorsqu'il est absent ou
réduit au-dessous d'un minimum critique, ou
encore s'il excède un niveau maximum
tolérable. La notion de facteur limitant
s'applique donc non seulement aux divers
éléments indispensables aux organismes
vivants, comme dans la loi de Liebig, mais aussi
à tous les facteurs écologiques et cela aussi bien
pour leur limite inférieure que supérieure.
Chaque organisme présente donc vis-à-vis des
divers facteurs écologiques qui constituent son
environnement des limites de tolérance entre
lesquelles se trouvent son optimum écologique
(Figure 1).
Loi et concept rattachés aux facteurs écologiques
• A/ Loi du minimum de Liebig
Au début cette loi a été définie par
rapport aux espèces végétales. Elle
stipulait que la croissance des végétaux
n'était possible que dans la mesure où
tous les éléments indispensables pour
assurer cette croissance étaient présents
en quantité suffisante dans le sol.
B/ Loi de tolérance de Shelford
Un facteur écologique joue le rôle de facteur limitant
lorsqu'il conditionne les possibilités de succès d'un
organisme dans ses tentatives de colonisation d'un
milieu.
Ce facteur peut être limitant par son absence ou par
excès.
Cette notion de facteur limitant s'applique à tous les
facteurs écologiques.
Ainsi chaque être vivant présente vis-à-vis des
facteurs écologiques des limites de tolérance entre
lesquelles se situe la zone de tolérance et l' optimum
écologique (optimum de Shelford).
Preferendum écologique et intervalle de
tolérance
Espèce euryoique
(euryéce) ou sténoique
(stenoéce).
Valence écologique
• Par analogie avec la notion de valence en
chimie, la valence écologique d'une espèce est la
faculté de cette espèce à peupler des milieux
caractérisés par une plus ou moins grande
variation des facteurs écologiques. Une espèce à
valence élevée se rencontrera dans des milieux
très différents ou très variables; elle sera
appelée espèce euryèce. Au contraire, une
espèce qui ne supporte que des variations
limitées des facteurs écologiques aura une
faible valence écologique; il s'agira d'une
espèce sténoèce.
• Cette nomenclature désignera
également la réponse d'un organisme
aux différents facteurs abiotiques:
les espèces seront qualifiées d'euryou sténothermes suivant leur
réponse à la température, eury- ou
sténohalines en fonction de leur
réaction à a salinité, etc.
• De manière générale, une espèce
eurytope qui a une large
distribution et possèdera une
valence écologique élevée alors
qu'une espèce sténotope,
étroitement localisée, sera
sténoèce.
La valence écologique peut varier chez une même
espèce en fonction du stade de développement. Le
gastéropode prosobranche Littorina neritoides vit à
l’état adulte dans l’étage supralittoral et supporte
chaque jour des émersions de longue durée,mais sa
larve est planctonique et mène une vie strictement
marine.
La valence écologique règle les possibilités d’expansion
des organismes vivants,on constate fréquemment que
les espèces eurytopes (large distribution)sont celles qui
ont des valences écologiques élevées,inversement,les
espèces sténotopes(étroitement localisées)sont souvent
Comportement en fonction
de
la
température
- eurytherme
-
sténotherme élevée
sténotherme moyenne
sténotherme basse
eurythermes : les espèces susceptibles de
supporter des variations de grande amplitude
entre une température inférieure a 13°C et une
température supérieure a 43°C (flaques
supralittorales);
- sténothermes : les espèces ne tolérant que des
variations de faible amplitude autour de
températures moyennes :
comprises entre 43°C et 18°C (sténothermes
"chauds");
comprises entre 18°C et 14°C (sténothermes
"tempérés");
inférieures a 14°C (sténothermes "froids").
Comportement en fonction
de la lumière
On peut, en première approximation, considérer
les organismes marins comme :
- euryphotiques : supportant de grandes
variations d'éclairements ;
- photophiles : recherchant des éclairements
importants ;
- sciaphiles : ne tolérant que des éclairements
atténués ;
- aphotiques : vivant normalement dans une
obscurité complète.
- L'affectation d'une espèce à l'une de ces classes
est parfois subjective car il est exclu, à l'heure
actuelle, de fixer une limite, même arbitraire,
entre "photophiles" et "sciaphiles" par exemple.
Comme précédemment, seules les tolérances des
adultes seront envisagées, le comportement par
rapport à la lumière étant susceptible de varier
Comportement en fonction
de la salinité
- euryhaline
-
sténohaline élevée
sténohaline moyenne
sténohaline basse
euryhalines les espèces supportant des variations de
grande amplitude autour de salinités moyennes
allant de quelques grammes à plus de 100 p. 1000;
D’une manière générale, les organismes vivants dans
les estuaires sont euryhalins. En effet, ils passent
plusieurs fois par jour d’une salinité proche de celle
de l’eau de mer (35 ‰) à une salinité proche de l’eau
douce (2 – 4 ‰).
- sténohalines les formes ne tolérant que des variations
de faible amplitude avec trois subdivisions :
basses salinités ne pouvant survivre dans des eaux dont
la salinité moyenne dépasse 30 p. 1000.
salinités normales peuplant les eaux dont la salinité
moyenne est comprise entre 30 et 40 p. 1000.
fortes salinités ne pouvant tolérer des salinités
moyennes inférieures à 40 p. 1000.
II-Les organismes &
l’environnement physique
• La partie de la terre ou l'on rencontre la vie, la
biosphère, est une couche relativement mince
composé des mers, des lacs et cours d'eau, du
sol jusqu'à une profondeur de quelques mètres
ainsi que de l'atmosphère jusqu'à une altitude
de quelques kilomètres. Dans cette sphère, les
facteurs écologiques abiotiques qui influencent
la vie peuvent être groupés en deux catégories:
les facteurs climatiques et les facteurs physicochimiques. Nous allons décrire les grandes
variations de ces deux catégories et envisager
comment les êtres vivants y réagissent.
Valence écologique
(SUITE)
Dans un milieu où un des facteurs
écologiques présente des variations
importantes la faune sera en général
pauvre en espèces douées d’une valence
écologique élevée.
Dans les eaux saumâtres(exemple estuaire)il existe une
grande variation de salinité(eaux douces et eaux marines)
seules subsistent quelques espèces euryhalines
représentées cependant par de nombreux individus,les
espèces sténohalines originaires de la mer ou de l’eau
douce sont éliminées.
Ce sont donc les éléments déficitaires et
rares qui vont conditionner la croissance.
Par conséquent, le rendement de la
biomasse ne dépend qu'en partie de cet
élément décrit comme facteur limitant.
Cette loi peut être étendue à l'ensemble
des acteurs écologiques et à l'ensemble des
organismes.
L'amplitude écologique
• Chaque espèce ne peut vivre
qu'entre des limites qui
correspondent à des valeurs
déterminées des différents
facteurs du milieu
Impact des facteurs écologiques
Ils peuvent agir de différentes façons sur la
biocénose. Ils vont intervenir sur :
• l'aire de répartition biogéographique des espèces :
une espèce peut être éliminée par un certain facteur
d'une aire biogéographique. Il y aura incompatibilité
avec les exigences vitales de l'espèce ;
• la densité des populations : modification des taux de
natalité-mortalité-fécondité ;
• l'apparition de modifications adaptatives :
modification du comportement, du métabolisme.
Remarque importante
• Mais la valence écologique ne peut à elle seule
expliquer la répartition des êtres vivants. La
biogéographie nous enseigne qu'il faut faire
intervenir d'autres causes, comme l'histoire ou
les facteurs biotiques. Il faut également
remarquer que les limites de tolérance pour
une même espèce peuvent varier en fonction de
l'origine géographique des individus étudiés.
Les adaptations locales, d'origine génétique,
des populations aux pressions de sélections
particulières d'un environnement donné. Les
différentes formes portent alors le nom
d'écotypes.
Ecologie Générale
Les facteurs écologiques
Facteurs abiotiques : - Climatiques : température,
lumière,
pression,
l’eau
hydrodynamisme, etc.
- Edaphiques :
pH,
salinité,
teneurs en nutriments,
I/- La température
1-Température dans l’atmosphère :
• La moyenne à zéro mètre d’altitude est de 13°c
dans l’hémisphère nord, avec 14°c d’écart entre
la nuit et le jour ; elle est de 15°c dans
l’hémisphère sud, avec 7°c d’écart entre le jour
et la nuit.
• Cette différence entre les deux hémisphères est
due a une inégale répartition des continents et
des océans ; l’eau est un tampon thermique et
les masses d’eau en circulation sont surtout
abondantes dans l’hémisphère sud, et
répartissent mieux la température.
• Les valeurs extrêmes enregistrées à l’altitude
zéro mètre sont de +58°c dans les déserts du
Mexique et de la Libye ; et –78°c en Sibérie.
La T° moyenne de l’eau de mer en
surface varie beaucoup suivant les
régions:de -2°C dans les eaux polaires à
+27°C dans les eaux équatoriales en plein
océan; dans les mers fermées elle est
encore plus élevée;on note 34°C dans la
mer rouge.
Moyenne mensuelle de la
température de surface des océans.
- Photo © ESA
• On observe une diminution des températures
avec l’altitude, d’en moyenne 0,5°c par 100
mètres d’élévation.
• Les oscillations entre jours et nuits et entre
saisons, sont à cause du pouvoir tampon de
l’eau plus importantes en atmosphère sèche et
loin de la mer, que dans des conditions
opposées.
• L’oscillation maximale entre le jour et la nuit
est observée dans les déserts, elle va de +50°c à
–10°c ; celle entre saisons est observée dans les
régions polaires variant de +15°c à –70°c.
2-Températures des océans:
a/- Généralités :
• Les grands fonds océaniques montrent des
températures inférieures à 0°c ; Les plus basses
températures observées dans l’eau sont aptes à
préserver la vie ; en revanche les organismes
aquatiques meurent aux hautes températures
par manque d’oxygène.
• b/- Stratification de la masse des eaux :Une
couche d’eau est stratifiée, quand elle est stable
verticalement , si elle est peu stratifié elle est
considérée comme étant instable.
• Pour briser la stratification de
cette couche d’eau, il faut une
action extérieure puissante ;
coups de vent important en
surface, des courants puissants
dans la masse d’eau,….
c/- La thermocline :
• C’est une couche d’eau plus ou moins mince, et
horizontalement continue, à l’intérieur de
laquelle la température varie rapidement,
l’épaisseur de la couche d’eau qui la surmonte
peut varier entre une 20aine et un peu plus
d’une 100aine de mètres d’épaisseur ( 30 à 40
au plus, mais généralement beaucoup moins )
et la chute de température peut atteindre 5 à
6°c. Une telle structure thermique stable et
constante constitue pour une partie mobile de
la faune une barrière importante.
• Donc en plus simplifié , l’échauffement de
surface en été, éventuellement associé à
une turbulence des couches supérieures,
aboutit à la formation d’une couche
homogène relativement chaude, marquée
à sa base par une diminution rapide de la
température dite thermocline.
• Création d’une thermocline :
Les isothermes: Lignes de
mêmes températures
Permettent de définir des surfaces isothermes
Dans les milieux marins les Coraux
constructeurs de récifs ne peuvent vivre
que dans les eaux ayant au moins une T°
de 20°C ce qui les localise
approximativement à la région
intertropicale. Les variations des T° en
milieu marin constituent des barrières de
distribution efficaces en raison des
sténothermies de beaucoup d’animaux.
Action de la température
• Les êtres vivants ne peuvent subsister
que dans un intervalle de T°compris
entre 0°C et 50°C en moyenne,ces T°
étant compatibles avec une activité
métabolique normale. Mais il existe un
certain nombre d’exception
remarquables.
Le crustacé Thermosbaena mirabilis a été découvert dans des
sources dont la T° oscille entre 45°C et 48°C prés de Gabés
en Tunisie.
Parmi les insectes la fourmi Cataglyphis bombycina est active à
la surface du sable au Sahara lorsque la T° dépasse 50°C.
II-La lumiére
Presque toute l’énergie reçue par la
biosphère est utilisée pour la synthèse de
la biomasse, et une grande partie de celle
permettant le maintien des conditions de
vie de l’activité animale et humaine, ont
pour origine le rayonnement solaire. La
photosynthèse, les mouvements des
grandes masses d’eau et d’air,
indispensables au maintien de la vie sur
terre, utilisent de l’énergie d’origine
solaire.
LA LUMIERE :
Actions biologiques de la lumière :
•
•
•
•
a/- Rendement photosynthétique : La photosynthèse
augmente quand l’intensité lumineuse augmente ; c’est
ainsi que les espèces végétales terrestres et marines se
classent le long d’un gradient d’exigences allant des :
- Heliophiles ; espèces nécessitant de forts éclairements.
- Sciaphiles ; espèces se développant dans une lumière
atténuée.
En milieu marin la photosynthèse diminue avec la
profondeur (30-100 mètres sous la surface selon la
transparence de l’eau).
Cependant il faut noter qu’une diminution de l’activité
photosynthétique a lieu très prés de la surface, le
On peut, en première approximation,
considérer les organismes marins
comme :
- euryphotiques : supportant de
grandes variations d'éclairements ;
- photophiles : recherchant des
éclairements importants ;
- sciaphiles : ne tolérant que des
éclairements atténués ;
- aphotiques : vivant normalement
dans une obscurité complète.
LA LUMIERE EN MILIEU
MARIN
• C'est un facteur indispensable à la vie
des algues,des phanérogames marines et
de toutes les espèces phytoplanctoniques
;il agit quantitativement et
qualitativement sur ces végétaux
photosynthétiques. En effet, l'intensité
lumineuse qui parvient à une certaine
profondeur dépend de la turbidité de
l'eau mais en même temps la hauteur
d'eau traversée modifie aussi la
composition spectrale de cette lumière.
L'absorption de lumière croit
avec la profondeur
• Les espèces chlorophylliennes vivent dans
la zone euphotique (10 % de l'eau de
mer!) où elles jouissent de suffisamment
de lumière pour que s'équilibrent
énergétiquement les processus de
synthèse de matière vivante et de
dégradation respiratoire; ainsi chaque
espèce possède une limite inférieure
profonde de compensation où ces 2
processus s'équilibrent.
• L'absorption de lumière dépend de
la transparence des eaux qui peut
varier de quelques cm dans les
zones portuaires à 200 mètres dans
les Baléares, de quelques cm à 40
mètres dans l'Atlantique nord!
Soulignons que les aménagements
littoraux provoquent la remontée de
la profondeur de compensation qui
est en moyenne d'une trentaine de
mètres et la réduction de la zone
littorale où est implanté le
phytobenthos végétal.
• Dans la zone côtière on rencontre des
algues photophiles qui ont besoin d'une
quantité de lumière importante alors
que les algues dites sciaphiles qui ont
des besoins en lumière plus réduits
occupent des profondeurs plus
importantes.
Pourtant on peut assister à la
remontée d'espèces sciaphiles Ex:
Halimeda tuna dans des eaux
superficielles à la faveur de conditions
topographiques favorables (fissures,
anfractuosités, surplombs rocheux) ou
profitant du couvert d'autres algues.
• En Méditerranée, la zone
oligophotique (= qui jouit de peu de
lumière, entre 200 et 500 m) et la
zone aphotique (= qui est privée de
lumière, à patir de 500 m et au
delà) constituent le système aphytal
où la quantité de lumière est trop
faible voire absente pour permettre
le développement des végétaux.
Photopériode
b/- Les rythmes d’éclairements : L’étude des
rythmes temporels en biologie est connue sous
le nom de chronobiologie, la lumière outre son
action sur la photosynthèse, a un impact
physiologique sur les plantes et les animaux et
éthologique (comportemental ) sur les animaux.
Avec à la fois un rythme nycthéméral ou
circadien de 24 heures et des rythmes
saisonniers, elle va avoir des conséquences sur :
b.1/-Rythmes saisonniers :
L’alternance des coups de vents, des jours de calmes, des
gelées épisodiques, ont une périodicité généralement
approximative ; le rythme lumineux est au contraire
extrêmement stable puisqu’il a pour origine des
phénomènes astronomiques. En écologie les variations de
lumière servent souvent de déclencheurs, suscitant des
adaptations aux variations du climat. Citons l’exemple de
l’Ombelle de fontaine ( Salvelinus fontinalis ; Salmonidé)
elle fraie en automne et le phénomène est déclenché non
pas par la diminution de température (trop irrégulière )
mais par la diminution de la longueur du jour (
photopériode ).
Si en élevage, on augmente artificiellement la
longueur des périodes d’éclairement au printemps
et si on la diminue en été ; la reproduction se
produit en été.
Donc l’évolution a sélectionné des mécanismes
fondés sur des périodicités astronomiques stables,
ces mécanismes incorporés à la biologie des
espèces, jouent le rôle d’une mémoire de
l’écosystème.
b2/-Rythmes nycthéméraux ou
circadiens :
Il y a une alternance activité/repos sur un rythme de
24 heures pour la plupart des espèces, ceci est très
important pour le mode d’intervention de ces
espèces dans les écosystèmes.
Exemple : En milieu marin, la production
photosynthétique des cellules phytoplanctoniques
est réalisée le jour et sa consommation (broutage)
par le zooplancton herbivore a lieu dans une large
mesure la nuit.
Cette alternance est liée à phénomène très général
de migration verticale nycthémérale du
zooplancton.
• Le zooplancton (formé essentiellement de petits
crustacés herbivores) se tient en majorité à la
surface la nuit et migre en profondeur le jour. De
cette façon le phytoplancton peut se multiplier
pendant le jour, en étant relativement peu
consommé. En revanche la nuit tombée, le
zooplancton remonte en surface consommer
l’excès de biomasse végétale ; celle-ci se régénère
le jour suivant et ainsi de suite.
• De son côté, ce zooplancton de petite taille est
consommé la nuit par des animaux planctoniques
de plus grande taille, qui effectuent une migration
de 12 heures, venant consommer le jour à des
profondeurs moyennes le zooplancton herbivore et
s’enfonçant la nuit à des profondeurs bien plus
grandes…..où ils sont à leur tour consommés par
des calmars et autres macro-organismes profonds.
• L’ensemble du processus, réalise une
migration active vers les profondeurs de la
biomasse synthétisée en surface ; c’est une
migration rythmique, faisant alterner au
niveau de chaque maillon trophique,
production et consommation.
c/- L’énergie auxiliaire :
• Les bilans énergétiques classiques ne concernent
habituellement que les quantités d’énergie qui
entrent dans la biomasse par photosynthèse ou
chimiosynthèse, transitent dans les chaînes
alimentaires et sont finalement dégradées en
chaleur lors respiration et fermentation.
D’autres énergies, purement physiques, sont
nécessaires au fonctionnement des écosystèmes;
c’est l’énergie auxiliaire de l’écosystème
• a/-Energie de mise en mouvements des
masses d’eau et d’air :Une partie de cette
énergie auxiliaire est consacrée à la mise en
mouvements des fluides ( air et eau ). Le
rayonnement solaire est absorbé par des
corps nombreux. Les différences de
températures d’un point à l’autre de la
planète mettent en mouvements les masses
d’eau et d’air.
• a 1/-Transport de matière :Nous donnons
l’exemple suivant : Les eaux profondes des
mers généralement contiennent d’immenses
réserves de nitrates et de phosphates,
nécessaires à la photosynthèse du
phytoplancton. Cependant ils restent inutilisés
tant qu’ils sont localisés dans les couches
profondes, où la lumière ne pénètre pas ; pour
qu’il y ’ait photosynthèse, il faut donc que ces
sels soient transportés dans la zone éclairée.
• La photosynthèse est active seulement dans les
régions bien localisées où les mouvements de la
masse d’eau apportent de l’eau profonde en
surface ; ces régions tiennent sous leur
dépendance la plus grande partie de la
productivité océanique mondiale. Ces
mouvements de masses d’eau impliquent, à
l’échelle des océans des quantités d’énergie
considérables qui trouvent leur origine dans le
rayonnement solaire, qui échauffe les masses
d’eau et d’air.
• Ainsi pour que l’écosystème photosynthétise, il
faut que se rencontrent en un même lieu et au
même instant des cellules chlorophylliennes, de
l’énergie lumineuse, du dioxyde de carbone et
tous les éléments minéraux nécessaires
(Phosphates, nitrates, silicates, oligoéléments,….) tout cet ensemble est « mis en
présence » grâce aux mouvements des masses,
dont l’énergie auxiliaire représente l’énergie de
cette circulation.
b/- L’énergie auxiliaire secondaire :
• Cette énergie secondaire est
purement physique : on parle
d’énergie auxiliaire primaire.
• On parle d’énergie auxiliaire
secondaire quand les êtres
vivants eux-mêmes sont
impliqués.
• Certaines quantités d’énergie, au transit purement physique
sont aussi nécessaires à l’écosystème afin de créer et
maintenir les conditions de vie. Cette énergie participant au
fonctionnement de l’écosystème sans transiter par la
biomasse est considérée aujourd’hui comme une énergie
écologique appelée « énergie auxiliaire de l’écosystème ».
• C’est l’énergie consacrée par les organismes à
l’organisation de leur milieu ambiant, dans un but de
développement et de survie.
• C’est une énergie extraite des aliments, donc de la
production primaire ; elle est dite « secondaire » au même
titre que la production secondaire, qui est la production de
biomasse animale à partir de l’aliment végétal.
Les différentes Énergies Auxiliaires
• •la croissance d’une plante en hauteur permet de
l’amener plus prêt de la lumière afin d’optimiser la
photosynthèse. Une partie de l’énergie issue de la
photosynthèse est donc investie dans cette croissance
• •les déplacements des animaux (ex: migrations)
peuvent permettre d’optimiser la recherche de
nourriture
• •la bioturbation assure un meilleur recyclage de la
matière organique
• •les structures édifiées permettent de protéger
l’individu (récifs coralliens)
Exemple en milieu marin
• en milieu marin, la production de matière organique
est due au phytoplancton se développant dans les zones
riches en phytoplanctons ; ils sont consommés par le
zooplancton lequel est consommé à son tour par des
espèces supérieures de la chaîne trophique ( Poissons,
Calamars, Cétacés,…) à l’endroit où elle s’est formée ;
puis ils en émigrent, et de ce fait vont enrichir de leur
biomasse, de leurs déjections, de leurs cadavres, des
zones éloignées originellement plus pauvres en éléments
nutritifs. On s’aperçoit donc qu’une partie de l’énergie
est consacrée à la dispersion et à la circulation de la
biomasse à travers la planète.