SECTION ENVIRONNEMENT ET BIOLOGIE

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SUBGALATEE - SECTION ENVIRONNEMENT ET BIOLOGIE SUBAQUATIQUES maj29/5/09
MANUEL PREPARATOIRE NIVEAU PLONGEUR BIO 1 et 2
1. LE MILIEU MARIN PAGE 2
2. CLASSIFICATION DES ESPECES PAGE 7
3. LES VEGETAUX PAGE 10
4. LE PLANCTON PAGE 12
5. DEMOSPONGE, CALCISPONGES ET HEXACTINELLIDES PAGE 14
6. LES CNIDAIRES PAGE 16
7. LES VERS PLATHELMINTHES PAGE 32
8. LES VERS ANNELIDES PAGE 33
9. LES VERS ECHURIENS PAGE 34
10. LES ECHINODERMES PAGE 35
11. LES BRYOZOAIRES PAGE 40
12. LES MOLLUSQUES PAGE 45
13. LES ARTHROPODES PAGE 48
14. LES CTENAIRES PAGE 51
15. LES TUNICIERS PAGE 52
16. LES POISSONS PAGE 53
17. LES MAMMIFERES MARINS PAGE 58

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LE MILIEU MARIN
1) GENERALITES
Les mers et les océans occupent 71% de la surface de la terre soit pratiquement les 3/4 de la surface terrestre.
La profondeur moyenne est de 3800 m.
Le relief des fonds marins se subdivise en plusieurs zones.
Plateau continental :Profondeur maximale: 250 m; largeur moyenne: 30 à 50 Km. C'est la zone la mieux connue
(pèche, plongée...). li ne représente que 10 % de la superficie totale du fond, mais accueille 90 % des espèces
animales et végétales. Il comprend l’étage infralittoral ( limite des herbiers à 40-50m) et circalittoral.
Talus continental/ étage Bathyal
Le plateau continental s'infléchit et plonge de 250 jusqu'à 2 000 m.: zone d'obscurité totale.
Plaines abyssales entre 2000 et 6000m
70% de la surface du fond. Elles ont un relief uniforme; la hauteur varie de quelques cms au Km..
Le plus profond en Méditérannée est 5100 m au sud de la Grèce et de 2500m en Mer Rouge.
Fosses abvssales:/ étage Hadal
Longues et étroites, leurs profondeurs dépassent 6 000 m. Record absolu: 1l 000 m. (Fosse des Mariannes)
Dorsales médio océaniques Véritables chaînes de montagnes volcaniques; elles peuvent, par endroit, atteindre la
surface (lies Hawaii). Ces îles volcaniques sont à l'origine de la formation des atolls.
L'étagement marin

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L'étagement de la bordure côtière
SUPRALITTORAL : embruns
MEDIOLITTORAL : balancement des vagues et marées.
I INFRALITTORAL : toujours immergé
2) ECOSYSTEMES
Dans les mers et les océans vivent des centaines de milliers d'espèces animales et végétales qui sont regroupées
dans des écosystèmes. écosystème = biotope + biocénose
biotope = milieu (nature du fond, profondeur, caractère physico-chimique de l'eau...); c'est le « cadre de vie '.
biocénose = ensemble des espèces animales et végétales adaptées à ce biotope ainsi que l'ensemble des relations
qu'elles développent entre elles.
A LE BIOTOPE
Le biotope, composé de multiples facteurs, peut varier à l'infini, entraînant la création d'une infinité
d'écosystèmes. De la nature du biotope dépend l'existence, la diversité et la qualité de la biocénose.
1) Nature physico-chimique de l'eau de mer
a) La salinité
Elle est en moyenne de 35 gr/L dans les océans (Na CI à 77%). Elle dépend de l'apport en eau douce (fleuves:..)
et de l'évaporation. Salinité de la mer Baltique 16 gr/L; de la mer Rouge 44 gr/L; de la mer Morte 240 gr/L (du
sel avec un peu d'eau !).
b) La luminosité
La lumière blanche est composée des couleurs primaires de l'arc en ciel: rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo
et violet.
L'eau absorbe progressivement les rayonnements; le rouge disparaît vers 7-8m de profondeur; le jaune vers 50 m;
les autres vers 100 m. Cette absorption est variable selon la turbidité de l'eau.
Plus de 90% des mers et des océans sont dans l'obscurité totale.
On distingue les espèces sciaphiles (qui recherchent l'ombre) et les espèces photophiles (qui recherchent la
lumière).
c) La température
La température est variable selon la profondeur et l'exposition au soleil. A partir de 200 m elle est constante: 4
degrés.
Thermocline : séparation parfois brutale entre la couche d'eau chaude superficielle et la couche d'eau froide
profonde. Le thermocline est présente (surtout l'été) en Méditerranée. vers 15-20 m; mais elle est absente des
océans (trop de brassage).
2) Nature du substrat/ milieux sous-marins

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a) Fonds rocheux :
Très riche en espèces différentes, sessiles (fixées) et vagiles (mobiles); la nature du fond permet une bonne
fixation et offre de nombreux abris (grottes, fissures, cavités ...).
-fonds rocheux éclairés sont le domaine des algues. Les poissons sont souvent herbivores ; petits crustacés et
mollusques. A l’ombre des laminaires règne des conditions rappelant celles des grottes et surplombs.
-grottes et surplombs :animaux fixés comme les éponges, petites anémones, vers tubicoles, ascidies ainsi que
des poissons plutôt nocturnes de jour et carnassiers.
-fonds coralligènes :constitués de croûtes d’algues calcaires rose violacées avec cavités -surtout en Méditerranée
- ; ils peuvent abriter du corail rouge.
b) Fonds meubles : sableux, graviers
Riche en espèces, surtout en faunes enfouies (très peu de forme sessile); la granulométrie moyenne permet la
présence d'une nombreuse faune interstitielle (micro-organismes).
-fonds de Maërl :algues calcaires ,en grains contournés, rose violacés , en Atlantique.
c) Fonds vaseux
Concerne essentiellement les estuaires et les mangroves; très peu d'espèces mais chaque espèce présente a de
nombreux représentants. La vie est principalement enfouie (vie épigée); pas d'espèces sessiles. Zone très riche en
micro organismes (donc, nourriture abondante, bactéries anaérobies profitant du cycle du soufre H2S dégagé par
la vase) mais la granulométrie très fine entraîne des risques d'étouffement.
d) Les herbiers :plantes supérieures comme les posidonies et zostères qui abritent des juvéniles de poissons mais
aussi de nombreuses espèces qui y trouvent refuge.
e) Faciès récifal : limité aux eaux tropicales ; milieu évolutif de 200 M de km2 limité par des températures de 18
à 40°c et une salinité de 32 à 42 °/00, en milieu euphotique mais aussi en profondeur.
f) Milieux à salinité variable : estuaires, étangs côtiers, lagunes, nord de la Baltique et Mer Noire.
L’eau est souvent saumâtre et hétérogène mais quelquefois sursalée en cas d’évaporation intense.
3) Domaines marins
a) Domaine pélagique
C'est la pleine eau. On y observe mammifères, poissons, mollusques, céphalopodes et animaux planctoniques.
(plancton: animaux dont les déplacements à travers la masse liquide sont entièrement conditionnés par les
courants; à l'opposé, les animaux qui vont où bon leur semble forment le necton)
b) Domaine benthique
Constitué du fond marin et la couche d'eau située immédiatement au dessus de celui ci. Ce domaine accueille de
nombreuses espèces qui peuvent être sessiles (fixées) ou vagiles (mobiles).
4) Mouvements de la mer
a) Les marées
Elles résultent des attractions exercées simultanément par la lune et le soleil.
* Si leurs actions se conjuguent: marées de vives eaux,
* Si leurs actions se contrarient: marées de mortes eaux.
La terre ayant une rotation elliptique par rapport au soleil, nous aurons une attraction maximale 2 fois par an : ce
sont les marées d'équinoxes.
Les marées sont semi diurnes (marée haute 2 fois par jour) décalées chaque fois d'une heure environ.
L'amplitude des marées a une influence sur les biotopes littoraux.-étage médiolittoral : zone de balancement des
marées comprise entre le niveau supérieur des marées hautes de vives eaux et le niveau inférieur des marées
basses de mortes eaux,
-étage infralittoral: zone toujours immergée allant jusqu'à 50 m; la plus riche en espèces,
-étage circalittoral : zone définie par des conditions de luminosité très faible, allant de 50 à 100 m; elles est
occupée par les espèces sciaphiles. Estran: zone littorale découverte à marée basse.
b) Les vagues
Elles sont essentiellement dues aux vents; leurs actions sont principalement ressenties par les biotopes littoraux.

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-mode battu: zone du ressac,
-mode calme: zone plus profonde où l'action des vagues est plus faible. cI Les courants
En augmentant ou en diminuant la température de l'eau, ils ont une influence locale sur les écosystèmes littoraux.
B LA BIOCENOSE La biocénose est l'élément vivant du biotope.
On entend par biocénose non seulement les espèces adaptées à un biotope mais également les rapports existant
entre les individus. Ces rapports dépendent de 3 fonctions biologiques essentielles:
-la nutrition,
-la reproduction,
-l'adaptation.
1) La nutrition
a) La photosvnthèse
L'animal a besoin, pour vivre, d'oxygène et de matières organiques: glucides, lipides et protides. Ces matières
n'existant pas à l'état naturel, il faut qu'elles soient synthétisées.
Cette synthèse est réalisée par les plantes. A partir de sels minéraux (nitrates, phosphates,...), de CO2 et d'eau,
elles peuvent fabriquer ces glucides, lipides et protides gràce à la chlorophylle qu'elles contiennent. Cette
opération s'appelle la photosynthèse, l'énergie indispensable à sa réalisation étant fournie par la lumière.
La vie végétale ne dépassera donc pas 100 m à 150 m de profondeur (après
200 m, c'est le noir absolu).
b) La chaîne alimentaire Le premier maillon de la chaîne sera par conséquent un végétal
(producteur primaire) et le second maillon sera un herbivore
(consommateur primaire). Ces herbivores seront ensuite la proie des
carnivores...etc...
Pour boucler la boucle, les animaux vont apporter à la plante les produits
nécessaires à sa photosynthèse: CO2 par la respiration, sels minéraux
par leurs déjections ou par la décomposition de leurs cadavres.
-la chaîne alimentaire benthique
Ex : Algue -> Saupe -> Mérou -> Requin
-la chaîne alimentaire pélagique Elle s'effectue à partir du plancton.
Celui-ci est formé de plancton végétal (phytoplancton) et de plancton
animal (zooplancton). Ex : Phytoplancton -> Zooplancton -> Sardine ->
Thon -> Requin
-la chaîne alimentaire abyssale
En 1977, le sous marin « ALVIN» conçu pour l'exploitation des grands
fonds découvrit au large des îles Galapagos des oasis de vie à une
profondeur de 2000 m (où règne le noir absolu).
Cette chaîne alimentaire n'est plus basée sur une réaction
photosynthétique mais tire son énergie de la dégradation de gaz sulfurés
(H2S) émis par le volcanisme sous marin. La synthèse des matières
organiques est effectuée par des bactéries vivant en symbiose avec de
grands vers (Riftia).
Tout autour se développe une biocénose complexe avec mollusques,
crustacés, échinodermes, vertébrés...