Plaquette pédagogique à l`attention des classes secondaires
publicité
« ABYSSES » Mille lieux sous les mers A la découverte des abysses Du 13 mai au 2 octobre 2011 Musée du Château de Montbéliard Dossier pédagogique Enseignement secondaire Renseignements et réservations : Aurélie Dénoue 03 81 99 21 73 / [email protected] Dossier réalisé par l’Institut Français de Casablanca exclusivement à des fins pédagogiques à partir de contenus réalisés par l'association « Les Atomes Crochus », l 'association « BLOOM », IFREMER, MNHN, … Sommaire 1 – Voyage dans les grandes profondeurs 3 - La carte des océans - La carte des fonds marins - Les couches océaniques 2 – Pourquoi une exposition sur les abysses ? 5 - L’océan, le berceau de la vie - Mieux connaître notre planète - Ilots perdus dans les abysses - L’océan, l’avenir de l’homme - Comprendre pour mieux protéger 3 – Plongez dans les Abysses ! 7 - Voyage dans la colonne d’eau - Un environnement et des conditions hostiles 4 – Evolution et reproduction dans les abysses 10 - Abysses et évolution - Reproduction dans les abysses - Un monde en péril - Un sanctuaire fragile - Les systèmes de pêche - Les requins : un exemple concret 5 – Abysses, une exposition en 3D 13 6 – Animaux incroyables des abysses 15 7 – L’exploration des grands fonds : des techniques inédites 24 8 – Une exposition… et un film pour servir la même cause 26 9 – La galerie Cuvier des Musées de Montbéliard 30 Annexes -Webographie 31 -Bibliographie 32 -Lexique 33 2 Voyage dans les grandes profondeurs La carte des océans La carte des fonds marins 3 Les océans couvrent les ¾ du globe terrestre. Depuis leur formation, il y a 4 milliards d’années, ils n’ont cessé de se transformer. Ces changements sont liés au déplacement des continents (tectonique des plaques) à la vitesse de quelques centimètres par an. Malgré son histoire très ancienne, l’océan mondial reste la dernière région inexplorée de notre planète. Pourtant la terre est recouverte d’eau à 80%. Les couches océaniques Trois zones composent l’océan : • zone éclairée: de 0 à 200m • zone crépusculaire ou de pénombre : de 200 à 1000m • zone sombre ou abyssale : de plus de 1000m Dans les abysses, la lumière du soleil a entièrement disparu. Les végétaux aussi, en particulier le phytoplancton marin si petit qu'il n'est pas visible à l’œil nu. Ayant besoin de lumière pour pouvoir réaliser sa photosynthèse*, il n'est présent qu’en surface là où la lumière peut être captée. Le phytoplancton est la principale nourriture des grands animaux marins. Sans lui la vie ne serait pas possible dans les océans. 4 Pourquoi une exposition sur les abysses ? Les grands fonds sont encore largement inconnus. Obscurité, très haute pression, immensité, tout s’oppose à l’intrusion des hommes. Jusqu’aux années 50, les scientifiques supposaient que ces grands fonds se composaient de vastes étendues de sédiments, ponctués de dénivellements rocheux. Or l’exploration des océans et les récentes découvertes démontrent un foisonnement de vie, une biodiversité des plus riches et la perspective de nouvelles ressources. L’Océan, le berceau de la vie La vie est née dans l’océan et y est restée inféodée pendant 3 milliards d’années ! De la première cellule à la grande baleine bleue, les organismes marins ont adopté toutes les formes, tous les modes de vie, en peuplant les moindres recoins. Survivant aux cataclysmes qui jalonnent cette longue histoire, ils sont les ancêtres de toutes les créatures terrestres et le témoin d’une longue évolution. Mieux connaître notre planète S’intéresser aux abysses permet d’améliorer la connaissance de l'histoire de la vie de notre planète. « En moins de 20 ans, toutes les idées concernant l’histoire de notre globe ont été bouleversées et reconstruites » Patrick Geistdoerfer, océanographe. Ilots perdus dans les abysses Dans l'immensité des profondeurs, l’exploration sous-marine a découvert de petites « oasis » débordantes d’animaux aux abords de sources hydrothermales. En 1977, des chercheurs français, à bord du submersible Alvin, font une incroyable découverte au cours d’une plongée par 2500m de profondeur, sur la crête de la dorsale des Galápagos. Alors qu’ils étudient les sources d’eau brûlante qui jaillissent des roches, ils découvrent une profusion de vie. Ils dénombrent des centaines de vers géants, des crabes, des poissons en forme d’anguilles, des moules géantes et des anémones. De cette adaptation à un environnement hostile, où eau de mer et sédiments riches en éléments minéraux dont beaucoup sont toxiques se mélangent, des microorganismes ont pu être isolés et font l’objet de nombreuses applications biotechnologiques : lessives, pâte à papier, crèmes à bronzer, empreintes génétiques, applications médicales. Dans la protection de l’environnement, ces nouvelles applications interviennent dans la dégradation de certains résidus. L’océan, l’avenir de l’homme L’exploitation du pétrole sous marin se fait de plus en plus profond. 3000m est devenu une profondeur classique. Les hydrates de gaz naturels* comme le méthane constituent sans doute une ressource énergétique encore plus importante que le 5 pétrole, le gaz et le charbon réunis. Et l’énergie thermique des mers peut constituer aussi une autre ressource en utilisant les brassages créés par les courants d’eau chaude de surface, vaste capteur et immense réserve d’énergie solaire et les courants d’eau froide, provenant des grands fonds. L’eau froide des abysses est également riche en substances nutritives, peu polluée et pauvre en germes pathogènes, des propriétés qui peuvent être utilisées dans de multiples applications : production d’eau douce, aquaculture marine, etc. L’exploration des grands fonds a ouvert également de nouvelles perspectives en matière de ressources minérales qui pourraient d’ici une dizaine d’années fournir un complément aux ressources terrestres. Comprendre pour mieux protéger Cependant l’intérêt, que tous ces écosystèmes profonds représentent pour l’exploitation minérale et pétrolière, fait redouter une dégradation rapide et un impact sur la biodiversité des grands fonds. Les déchets et rejets constituent également un danger car le fond des mers et des océans en sont pollués par des millions de tonnes dont 80% sont d’origine terrestre. Pourtant depuis 1972 le protocole à la convention sur la prévention de la pollution des mers interdit l’immersion de déchets ou autres matières. Lancé le 3 avril 2009, le Grenelle de la Mer a largement fait prendre conscience des enjeux associés aux espaces océaniques. La pêche profonde Elle représente un autre danger pour la biodiversité des grands fonds, déjà exploités à échelle industrielle depuis de nombreuses années. Dénoncée aujourd’hui, cette méthode de chalutage profond est extrêmement destructrice car elle consiste à envoyer des filets géants lestés de plusieurs tonnes pour attraper les poissons. Or ceux des grands fonds ont une croissance très lente, raison pour laquelle ils vivent souvent vieux, de 20 à 150 ans suivant les espèces et qu'ils sont aptes à se reproduire entre 10 et 30 ans. Autrement dit, la plupart d’entre eux, pris dans les filets, ne se sont jamais reproduits. C’est donc à l’homme que revient une meilleure gestion de toutes les zones de pêches afin de minimiser la pression exercée sur les régions océaniques et d’utiliser les ressources de l’océan dans le respect des équilibres naturels. 6 Plongez dans les abysses ! La surface de notre planète est essentiellement constituée d’eau et, si l'être humain s'est déjà aventuré sur les plus hauts sommets du monde, nous ne connaissons que très peu les profondeurs de l’océan. Situés à plusieurs kilomètres sous la surface des mers, les abysses ne sont pas accessibles facilement : les meilleurs plongeurs ne peuvent pas dépasser les 330 mètres ! Pour accéder aux grands fonds, il faut des sous-marins spéciaux résistants à de fortes pressions. Dans ces eaux bien trop profondes pour que les rayons du soleil y apportent lumière et chaleur, un univers sans pareil s’ouvre devant nos yeux. Laissez-vous guider dans ces contrées inconnues ! Voyage dans la colonne d'eau 0-200m C'est la zone épipélagique. Cette zone est aussi appelée zone photique car c’est la seule région où il y a assez de lumière pour que le phytoplancton puisse se développer. Le phytoplancton est le véritable garde-manger de l’océan, car il sert à nourrir beaucoup de petits poissons qui seront à leur tour mangés par de plus gros prédateurs. Il est également un grand producteur d’oxygène dans l’océan. 200-1000m C'est la zone mésopélagique. A cette profondeur le phytoplancton ne peut plus se développer à cause de la lumière trop faible. Il en subsiste néanmoins suffisamment pour nourrir d’autres poissons. C'est dans cette zone que se situe la thermocline , en dessous de laquelle, la température de l'eau est proche de 4°C et reste quasiment const ante. 1000-4000m C'est la zone bathypélagique ou couramment appelée zone abyssale. Bien que toute la lumière ai disparu, quelques rares animaux y vivent et se nourrissent d'une « neige marine » composée de particules organiques. L’eau atteint une température de 3°C et la pression est 100 à 400 fois supérieure à celle qui règne à la surface terrestre. Seuls quelques sous-marins peuvent résister à de telles pressions. Au-delà de 4000 mètres Entre 4000 m et 6000 m, on trouve la zone abyssopélagique. Au-delà de 6000 m se trouve la zone hadale. Ces zones très profondes se situent près des côtes, là ou les plaques océaniques et continentales se touchent. Dans la fosse des Mariannes, la profondeur peut atteindre 11 000 m. 7 Un environnement et des conditions hostiles Les animaux des abysses vivent dans un environnement extrême qui les oblige à trouver des stratégies d'adaptation particulièrement étonnantes. Afin de mieux comprendre comment ces animaux peuvent survivre, nous vous présentons ici les quatre grands critères à prendre en compte pour étudier la vie dans les abysses : la lumière, la pression, la température et le manque de nourriture. La lumière En l'absence totale de lumière du soleil, les espèces des abysses utilisent d'autres sens, comme l'ouïe et le toucher. Cependant, pour combler ce manque de lumière, certains animaux ont développé une caractéristique fascinante leur permettant de créer eux-mêmes de la lumière : la bioluminescence. Pourquoi, me direz-vous, certains animaux prennent le risque de se faire repérer et manger en émettant de la lumière ? Quels sont les intérêts d'une telle technique ? Produire de la lumière peut avant tout servir à trouver ses proies. En effet éclairer l’eau peut par exemple être utile pour trouver le zooplancton nécessaire à son alimentation ou comme leurre au bout d’une canne à pêche. Comment se fait-il alors que les proies soient attirées par la lumière si elle est synonyme de danger ? Il se trouve simplement que la nourriture qui tombe sous forme de particule est en général recouverte de bactéries bioluminescentes. Les animaux ne produisent pas de la lumière en permanence et sont capables de stopper cette production quand ils le veulent. Elle peut servir également comme mécanisme de défense : en produisant des puissants flashes de lumière, l’animal peut par exemple aveugler l’ennemi. Certains l’utilisent aussi pour signaler leur taille et leur forme ou encore pour feindre une plus grande taille. La limace à museau noir imite ainsi la forme d'une méduse, espérant que son prédateur sera repoussé par la peur des zones urticantes. Quand il est en danger, le concombre de mer perd sa peau gluante et bioluminescente, qui vient alors s’attacher à son prédateur : une fois éclairé, ce dernier devient plus vulnérable. La pression Elle est 200 fois plus forte que la pression terrestre à 2000 m de profondeur et 500 fois plus forte à 5000 m. 8 C’est une contrainte très importante mais elle reste très difficile à étudier car il faut pouvoir étudier les animaux dans leur milieu pour comprendre ses effets. Un des caractères anatomiques d'adaptation à ce facteur physique est un corps entièrement mou : de cette façon les os ne sont pas écrasés par la pression. Un exemple pour vous expliquer les effets de la pression qui s'exerce. Quand un nageur descend sous l'eau à la piscine, il peut avoir mal aux oreilles : c'est à cause de la la pression qui augmente. Cependant la douleur que vous ressentez est provoquée par une pression à peine doublée. A 5000 m la pression exercée est multipliée par 500 et correspond à un poids d'une demie tonne sur chaque centimètre carré de votre corps ! La température Les fosses abyssales ont l’avantage de posséder les températures les plus stables de la planète. En effet elles n’évoluent ni en fonction de l’heure de la journée ni en fonction des saisons, car la profondeur est telle que le soleil ne peut pas la réchauffer. La température y est de 3°C. Il existe cependant des zones très chaudes (au-delà de 300°C) nommées les sources hydrotermales. Le manque de nourriture Les animaux doivent patienter longtemps entre deux repas, parfois certains pouvant rester des semaines sans manger. Le papillon de mer peut jeûner pendant 1 an. Ils doivent donc économiser au maximum leur énergie, avoir donc des rythmes métaboliques lents et des corps peu musclés. Pour attraper un maximum de nourriture, il est également préférable d'avoir une tête énorme. Certains animaux peuvent aussi avoir des estomacs extensibles : ils sont capables d’avaler des proies considérablement plus grosses qu’eux. "Le grand avaleur" tire son nom de cette capacité. Toutes les techniques sont bonnes pour trouver des proies: par exemple, l'eau peut être éclairée. Dans ce cas, la lumière bleue est la plus efficace car elle se propage plus facilement dans l'eau. Un système de détection très élaboré peut permettre de sentir toutes les vibrations de l'eau et pouvoir détecter le mouvement de poissons. Une dernière technique consiste à capter un maximum d'eau, la filtrer et récupérer la nourriture qui s'y trouve. 9 Evolution et reproduction dans les abysses Abysses et évolution Les abysses sont un milieu très intéressant du point de vue de l'évolution. En effet les scientifiques ont retrouvé des spécimens animals, nommés à tord espèces fossiles (comme le coelacanthe sur la photo), c'est-à-dire des espèces très anciennes retrouvées sous forme fossilisée et qui existent encore aujourd'hui. Elles sont simplement très bien adaptées à leur milieu et n'éprouvent pas le besoin d'évoluer. La raison majeure de ce phénomène tient à ce que les abysses sont un milieu très stable, soumis à aucun changement. Cependant, pour que les espèces puissent se perpétuer, il faut que les individus se reproduisent. Et dans un milieu comme les abysses, ce n'est pas une chose facile. Reproduction dans les abysses La reproduction dans les abysses n'est pas aisée car il faut réussir à trouver un partenaire dans un milieu où tout le monde cherche à se cacher. Certaines espèces disposent par exemple de moyens pour indiquer leur présence à leurs semblables et seulement à eux. Mais gare au prédateur qui copierait ce dispositif pour attirer à lui les malchanceux courtisans ! En attendant que les oeufs soient prêts à être fécondés, Mme calamar peut quant à elle stocker le sperme de son compagnon. Chez les carates, le seul objectif du mâle est de rencontrer une femelle : dès qu'il en aperçoit une, il se fixe à elle et vit en symbiose. Il se réduit alors à une réserve de spermatozoïdes destinés à féconder sa partenaire. D'autres enfin ont résolu le problème en devenant hermaphrodites. Ils sont capables de se reproduire seuls. Un monde en péril Grâce au développement, ces dernières années, de sous-marins spécifiques, les scientifiques commencent tout juste à découvrir ces êtres « étranges ». Une forme de vie bien réelle et unique qui semble tout droit sortie des films de science-fiction les plus fous et les plus poétiques. Cependant les scientifiques qui les étudient nous annoncent que ces animaux sont menacés par les techniques de pêche particulièrement destructrices. 10 Un sanctuaire fragile Malgré des conditions extrêmes, le milieu abyssal est une source incroyable et quasiment inexplorée de biodiversité. Face à cet environnement hostile, la vie s'est adaptée en « inventant » des procédés inouïs comme la bioluminescence et la chimiosynthèse. Cependant cet habitat est très stable et les animaux ne sont pas habitués à évoluer rapidement. De nos jours avec le développement de la pêche intensive, les filets sont menés jusqu’à 2000 m de profondeur. Ils ratissent les fonds océaniques et détruisent tout sur leur passage. De plus, certains animaux ont une maturité sexuelle très tardive incompatible avec les rythmes de pêche. En effet l’empereur, qui peut vivre 160 ans, doit attendre 25 ans avant de pouvoir se reproduire. C'est la raison pour laquelle il ne faut pas pêcher trop profond ni détruire des écosystèmes jusque-là protégés de l’homme. La pêche des animaux en profondeur reviendrait à détruire les forêts d'Amazonie pour capturer les oiseaux qui y vivent afin de les manger. Cela représente des dégâts immenses pour un bénéfice faible. Les systèmes de pêche La principale cause de destruction des écosystèmes abyssaux est la pêche en grands-fonds à laquelle s'adonnent certains chalutiers. Différents systèmes de pêche existent donc en fonction de la profondeur à atteindre et vous sont présentés cidessous, ainsi que leurs dangers. 1- La pêche à palangre consiste à traîner derrière le bateau des lignes de pêche pouvant mesurer jusqu'à 150 km de long. Ces lignes sont munies d’hameçons appâtés. Elles sont équipées de flotteurs et dérivent en surface, en fonction des espèces recherchées. 2- Le chalutage pélagique consiste à remorquer un filet conique pour y piéger toutes les espèces se trouvant sur son passage. Ce filet peut être traîné par un ou deux bateaux. Il se trouve entre deux eaux. 3- La senne : tiré depuis le navire, ce filet de plusieurs centaines de mètres de longueur permet tout d’abord d’encercler le banc de poissons préalablement repéré. Le filin glissé à l’aide d’anneaux dans la partie inférieure du filet 11 est ensuite tiré. Celui-ci forme une poche dans laquelle le banc de poissons se trouve prisonnier. Le filet est ensuite ramené progressivement le long du bateau. 4- Enfin il existe le chalutage profond, une des pêches les plus dévastatrices pour les espèces sous-marines et tous les récifs coralliens. D'énormes filets sont tirés par deux chalutiers sur le plancher océanique. Ces filets sont maintenus au sol par des plaques d'acier et avancent grâce à des rouleaux surmontant tous les obstacles. Tout est arraché mais seulement 20 % des prises sont utilisables pour la vente. Les requins : un exemple concret Les requins sont des animaux étonnants. En plus de faire partie des plus grands chasseurs des océans, ils sont aussi de très grands prédateurs des abysses. En effet 60 % des requins vivent au rythme ralenti des abysses. Ces requins un peu spéciaux peuvent mesurer de 50 cm à 4 m de long et sont des opportunistes : ils se nourrissent aussi bien de charognes que de proies vivantes. Pour s'adapter à ces conditions difficiles, les requins ont un système de flottaison très efficace qui leur permet de réduire leurs dépenses physiques. Leur foie contient une huile beaucoup plus légère que l'eau, ce qui permet de compenser leur poids jusqu'à 99 %. Cependant, cet animal parfaitement adapté à la vie marine est très menacé. Il y a une vingtaine d'années, certains pêcheurs voyant leur réserve de pêche diminuer, ont décidé de pêcher un nouveau type de poisson : le requin ! Sa chair et l'huile de son foie en font depuis un animal très recherché. Depuis 1992, la population de requins a chuté de 80 %. Ces animaux, ayant peu de prédateurs, n'ont en effet pas été habitués à se reproduire rapidement. Ils ont une reproduction tardive, une gestation très longue et peu de petits par portée. Ces facteurs en font une des espèces les plus menacées si la pêche n'est pas régulée très rapidement. 12 Abysses : une exposition en 3D ! L’exposition Abysses est là pour vous faire partager les mystères des grands fonds et toutes les différentes formes de vie et écosystèmes que l’on peut rencontrer dans les profondeurs océaniques. Aussi cette exposition montre des créatures, spécimens, photos, films, collectés au cours des 20 à 25 dernières années par les scientifiques et les océanographes. Abysses a choisi de présenter le meilleur et le plus révélateur de cette incroyable aventure sous-marine ! C’est dans un espace unique, transformé en écrin sombre, que se déroule le parcours de l’exposition. Un sas d’introduction permet de passer du monde de la surface à celui des abysses. La visite se déroule ensuite en deux temps, selon un découpage correspondant à la réalité des profondeurs : l’entre-deux-eaux (l’espace "pélagique" et le fond des océans (l’espace "benthique"). Les spécimens disposés sur des colonnes ou des aquariums sont présentés telles des œuvres d’art. Les photographies, enchâssées sur des caissons lumineux, ont un relief saisissant. Ce sas est un lieu de transition entre le monde de la surface et la plongée dans les abysses qui attend le visiteur. Une coupe simplifiée des océans est présentée, de façon à distinguer nettement les "tranches" de profondeur divisant le règne de l’entredeux-eaux ainsi que les différents écosystèmes du fond. Une chronologie illustrée de films et de photos, étayée de citations, situe les grandes étapes de l’exploration profonde. Ces images nous rappellent que les premières observations directes des abysses sont récentes et que, jusque-là, seule notre imagination nous permettait d’envisager, très imparfaitement, ce monde des profondeurs. 13 Immersion totale ! Après cette première mise en contexte, le visiteur quitte le monde de l’air pour celui de l’eau. Il se retrouve in situ, accompagné par une sonorisation discrète mais enveloppante, résolument abyssale ; il avance dans une semi-obscurité qui évoque la nuit océanique. De chaque côté de la salle sont présentés photographies, spécimens et vidéos. Une ligne d’aquariums située au centre de la pièce avec des animaux remarquables, rythme le parcours. Comme une créature des profondeurs, le visiteur se dirige vers les tâches de lumière qui attirent son regard. Alors sortent de la pénombre des radiolaires, animaux primitifs semblables à de minuscules planètes armées de piquants, ou le poulpe à ventouses lumineuses, Stauroteuthis syrtensis, merveilleuse ballerine rose à grandes nageoires en forme d’oreilles. Les créatures présentées dans l’exposition sont des animaux rarissimes dont il n’existe pas d’autres spécimens aussi bien conservés ailleurs. Les bêtes excessivement fragiles des profondeurs sont le plus souvent méconnaissables, tant elles sont abîmées par les filets qui les remontent. La plupart des spécimens de l’exposition ABYSSES ont été attrapés in situ à des fins scientifiques par les échantillonneurs des submersibles ou chalutés avec soin au cours de campagnes océanographiques menées au quatre coins du monde. Le public pourra ainsi découvrir en exclusivité mondiale des créatures uniques : plusieurs espèces de cérates – poissons dotés d’une canne à pêche à leurre lumineux – des rhinochimères au nez interminable, ainsi qu’un spécimen de chimère bleue extraordinairement rare… 14 Animaux incroyables des abysses « ABYSSES » dévoile ainsi la plus grande collection de créatures profondes jamais réunie. Les poulpes Dumbo Grimpoteuthis sp : Poulpe Dumbo - Profondeur : 300 à 5000 m. Ces poulpes à oreilles ont un comportement et une biologie très mal connus et peuvent être fréquemment rencontrés près du fond dans tous les océans du monde. Il leur arrive de s’aventurer assez loin dans la colonne d’eau. Les plus grands spécimens peuvent atteindre 1 m 50. Pour capturer leur proie les pieuvres (pieuvres et poulpes sont deux termes qui caractérisent le même animal) utilisent des ventouses. 15 Grimpoteuthis sp : Poulpe Dumbo - Profondeur : 300 à 5000 m. Il existe différents spécimens de poulpe Dumbo. On les appelle ainsi à cause de leurs nageoires semblables aux oreilles d'éléphant. Ce poulpe peut se déplacer de deux façons : en contractant sa robe (partie violette en bas sur la photo) ou en faisant un mouvement rotatif avec ses oreilles semblable au mouvement d'une hélice. D'autres poulpes quant à eux se déplacent en émettant un jet d'eau qui les propulse en avant. 16 Le crabe poilu Kiwa hirsuta : galathée yéti - Taille : 15 cm. - Profondeur : 2 300 m. Avec ses 10 pattes velues et ses longues pinces, la galathée yéti évolue à plus de 2300 mètres sous la mer ! Elle a des caractères surprenants dont les plus visibles sont la présence d’une dense couverture de soies recouvrant régulièrement les appendices portant les pinces. Observées au microscope électronique, ces soies révèlent la présence de nombreuses bactéries filamenteuses. Cette galathée a seulement été observée sur des sources hydrothermales de l'océan Pacifique. 17 Les montagnes sous-marines Les montagnes sous-marines offrent un relief proéminent au milieu de la plaine abyssale. Toutes sortes de créatures, mobiles ou sessiles, viennent s’y fixer, s’y nourrir ou s’y reproduire en profitant des courants. La richesse de la faune y est telle que ces formations géologiques, des volcans éteints pour la plupart mais parfois encore actifs, sont désignés comme des « îlots de diversité ». A chaque plongée, que ce soit dans le golfe d’Alaska, au sud du Pacifique ou au large de la Californie, les chercheurs stupéfaits découvrent de nouvelles merveilles. Ces oasis hydrothermales sont des zones très toxiques car elles émettent du méthane, principal composant du gaz de ville. Les bactéries utilisent ce méthane pour synthétiser le soufre nécessaire à la chimiosynthèse. Le méthane émis peut aussi se retrouver sous forme solide quand la pression est très forte et la température basse. 18 Les méduses des grands fonds Méduse Benthocodon sp. Cette méduse est de couleur rouge comme beaucoup d'animaux des abysses. Pourquoi cette couleur ? La longueur d'onde rouge est très absorbée dans l'eau de telle sorte que les animaux rouges dans l'eau sont presque invisibles dans l'eau. Ce système est très efficace en profondeur où la lumière est absente. Pour des zones moins profondes, il vaut mieux être transparent pour laisser passer la lumière sans la perturber. Si le système de camouflage n'est pas assez efficace, certaines méduses, quand elles sont en danger, émettent une forte lumière. Cette technique a pour but d'attirer d'autres prédateurs qui attaqueront peut-être le leur. Cependant, attirer à soi des prédateurs peut être très dangereux et est une technique utilisée qu'en extrême recours. 19 Tiburonia granrojo : La grande rouge - Taille 1 m de diamètre - Profondeur : 1 500 m Cette grosse boule sombre et veloutée a été découverte en 1993 par des chercheurs de l’institut MBARI en Californie. Elle est tellement différente des autres méduses que les biologistes ont dû lui créer une nouvelle sous-famille, celle des Tiburoniinae, du nom du robot, le Tiburon, qui l’a observée pour la première fois. Pour capturer ses proies, elle n’utilise pas des tentacules urticants comme la plupart des méduses, mais déploie de longs bras charnus dont le nombre varie étrangement entre 4 et 7. Cela peut être expliqué par le fait que certaines méduses peuvent céder un bras ou morceau de bras à un prédateur. En se détachant, le bras émet de la bioluminescence comme un leurre permettant à la méduse de s'enfuir. Sa technique de camouflage consiste à être opaque. Une opacité qui sert à ne pas refléter la lumière des autres poissons et à ne pas être repérée lorsqu'elle mange une espèce luminescente. Certains animaux opaques, vivant à moins de 500 m, éclairent en dessous d'eux de façon à imiter la faible lueur venant du ciel et ne pas créer d'ombre en dessous d'eux quand ils se déplacent. 20 La limace à nageoires Careproctus longifilis : Limace à nageoires effilées -Taille : 15 cm - Profondeur : 1900-3000 m. Comme un têtard préhistorique surgi devant la caméra, cette limace à la gueule étrangement perforée de larges pores sensitifs semble confirmer le mythe qui fait des abysses un havre de créatures fossiles, inchangées depuis la nuit des temps. Pourtant, malgré les apparences, la limace à nageoires effilées ne compte pas parmi les vieilles sentinelles de notre planète, à la différence des limules ou des cœlacanthes, dont les traces fossiles remontent à plus de 300 millions d’années ! 21 Le ver géant Riftia pachyptila : Ver tubicole géant Taille 1,50 m. Profondeur : 2000 à 2850 m. Jusqu’en 1979, à la pensée d'un ver, l’image d’un lombric incolore venait immédiatement à l’esprit. La découverte des créatures géantes et sublimement colorées aux abords des oasis hydrothermales sur la dorsale Pacifique orientale a chamboulé cette vision. Ces animaux étonnants vivent en symbiose avec des bactéries chimio-synthétiques qui se chargent de leur fournir le repas. Les spécialistes mirent un certain temps à comprendre le fonctionnement de l’animal, qu’ils croyaient au début filtreur. Robert D. Ballard se souvient de leur incrédulité : «Sans yeux ni bouche, sans aucun autre organe apparemment destiné à absorber de la nourriture ou à excréter des déchets, ce n’était ni ver, ni serpent, ni anguille, mais ce n’était pas une plante non plus — c’était la créature la plus étrange que nous ayons jamais vue.» Ce ver, au même titre que certains crustacés, peut posséder une taille largement supérieure à celle de ses homologues terrestres car sa durée de vie est plus longue et que le tube qu'il sécrète croît tout au long de sa vie. 22 L'étrange animal des ABYSSES Grimpoteuthis sp : Poulpe Dumbo - Taille 20 cm - Profondeur : 300 à 5 000 m Cette petite pieuvre rigolote ne manque pas d’évoquer les traits d’un personnage de dessin animé japonais. Quatorze espèces de Grimpoteuthis sont connues des chercheurs à ce jour mais, en dehors de la description taxinomique de base qui a été réalisée grâce aux animaux capturés dans les chaluts, ces pieuvres restent largement énigmatiques. On les surprend souvent posées sur le fond avec leur robe étalée autour d’elles. Que font-elles, immobiles dans l’obscurité ? Nul ne le sait. Si les pieuvres de surfaces sont connues pour lancer de l'encre noire, les pieuvres des abysses lancent une substance très lumineuse qui peut aveugler un prédateur pendant une dizaine de minutes, plus que le temps nécessaire pour s'échapper. Les photos de l'exposition se terminent ici. Nous espérons que vous avez apprécié la descente. A vous maintenant de créer vos propres animaux ! (cf. annexe p. 33 et 34) 23 L’exploration des grands fonds : des techniques inédites L’exploration des grands fonds Le désir d’explorer l’inconnu et de comprendre les mystères des profondeurs océaniques a inspiré de nombreux chercheurs. Le tour du monde du Challenger (1872-1876) est la première vraie grande campagne océanographique. Elle rapporte de nombreuses créatures, des milliers de mesures de température, de salinité et de profondeur, des centaines d’échantillons d’eau et de sédiments à analyser. La plus grande profondeur atteinte est alors de 5500m. Cette campagne va se poursuivre jusqu’à la seconde guerre mondiale. A partir de cette période, l’océanographie connaît un formidable essor. Elle bénéficie des technologies mises au point par les militaires, notamment en matière d’engins d’exploration. Pendant 100 ans, de 1850 à 1950, les scientifiques ont surtout cherché à savoir si la vie existait à toutes profondeurs. La fable des sandwichs de l’Alvin L’exploration systématique des grandes profondeurs va être relancée à l’issue d’une histoire insolite, celle d’un sandwich. En 1968, au cours d’une manœuvre de mise à l’eau, le sous-marin américain Alvin fut heurté et coula par 1540 m de profondeur. Le pilote eu le temps de se sauver mais le submersible sombra ouvert. Le repas des plongeurs fut considéré comme perdu. Alvin resta presque 1 an sur le fond de l’océan avant d’être récupéré. Lorsque les sacs qui contenaient les sandwichs ont été ouverts, ceux-ci ont été trouvés intacts. Les 3 pommes et le bouillon étaient en bonne état de conservation. Un biologiste s’appuya sur cette observation pour conclure à une vie bactérienne très réduite en milieu profond. Et c’est à partir de cet incident que l’idée d’un milieu abyssal à évolution très lente s’imposa et qui expliqua la longévité des espèces des grands fonds. L’idée d’une vie possible à toutes les profondeurs motiva bon nombre de scientifiques et de centres de recherches pour aller de plus en plus loin dans l’exploration des grands fonds et pouvoir comprendre de mieux en mieux le mystère des abysses. Des engins d’exploration de plus en plus perfectionnés Aujourd’hui, les scientifiques disposent de sous-marins comme le Nautile capables de descendre jusqu’à 6000 m. Tous sont équipés de caméras et de bras articulés. Ils étudient les dorsales océaniques, observent l’étrange faune profonde et procèdent à de nombreux enregistrements. 24 Mise à l’eau du Nautile © Ifremer Les principaux submersibles profonds habités 6000 m 5000 m 5000 m 11000 m 7000 m 7000m 25 11000 m 3000m Une expo… et un film pour servir la même cause Date de sortie cinéma : 27 janvier 2010 Réalisé par : Jacques Perrin, Jacques Cluzaud Avec Lancelot Perrin et Jacques Perrin Long-métrage français Genre : Documentaire Durée : 1h43 Année de production : 2009 Distributeur : Pathé Distribution « Progressivement, l’homme s’est aventuré sur la mer. Ses découvertes furent autant de conquêtes. Naviguant au-dessus d’un monde mystérieux, il n’en soupçonnait pas l’infinie richesse et diversité. Si les secrets océaniques ont fasciné les explorateurs, ils ont aussi fait naître les convoitises. On n’a jamais tant découvert, on n’a jamais tant agressé. Et pourtant, la mer est encore un immense territoire sauvage. Les portes océanes offrent toujours des espaces de liberté illimités. La mer, les bateaux, les poissons, c’est ce que dessinent les enfants. L’histoire naturelle des espèces cachées dans la mer est un merveilleux conte du vivant… Océans n’est pas un documentaire mais un opéra sauvage. Chaque plongeur cameraman, chaque opérateur a apporté des fragments de la partition : celle d’un hymne à la mer. » Jacques Perrin Après Himalaya et Le Peuple migrateur, Jacques Perrin nous entraîne, avec des moyens de tournage inédits, des banquises polaires aux tropiques, au cœur des 26 océans et de ses tempêtes pour nous faire redécouvrir les créatures marines connues, méconnues, ignorées. Océans s'interroge sur l'empreinte que l'homme impose à la vie sauvage et répond par l'image et l'émotion à la question : "L'Océan ? C'est quoi l'Océan ?" Nouveau regard, nouvelles techniques… Au commencement du film Océans, il y a un rêve des réalisateurs : nager avec les poissons et les dauphins, les accompagner dans leurs évolutions sous-marines et leurs traversées océaniques quelles que soient leur vitesse, leur évolutions, leurs acrobaties. Bref, ne pas les lâcher d’une semelle, créer une proximité d’où naîtront une complicité et une émotion nouvelles. Cela est devenu possible grâce à un caisson étanche et hydrodynamique, rapide et agile comme l’otarie, conçu spécialement pour les besoins du film, à l’intérieur duquel a été glissée une caméra numérique "customisée" capable de restituer toutes les nuances de bleu de l’univers sous-marin. Cette caméra numérique a pu être logée dans le caisson, mais aussi dans les torpilles tractées à pleine vitesse derrière un bateau pour accompagner, en les précédent, thons et dauphins ou à bord d’un scooter sous-marin. Un engin "mi-air mi-eau" qui filme, comme son nom l’indique, simultanément sur et sous la surface, idéal pour accompagner un phoque qui nage tête hors de l’eau, a également été réalisé. Mais un film sur la mer ne serait pas complet sans images extérieures et aériennes. Pour cela, des caméras traditionnelles de cinéma, avec de la pellicule 35mm, ont été utilisées. Cette fois, ce sont les moyens de filmage, la machinerie, qui était tout à fait originale. A côté des habituels hélicoptères (pour filmer la tempête par exemple), c’est un mini hélicoptère électrique télécommandé qui a été utilisé. Silencieux et minuscule, il peut s’approcher en toute discrétion des plus grands cétacés lorsque ceux-ci sont en surface. Enfin, grâce à un microscope numérique équipé d’une platine qui permet des mouvements extrêmement petits et doux, l’équipe de tournage a également pu nous faire voyager à l’intérieur d’une goutte d’océan… 27 Océans, éclosion de notre prise de conscience… « Conscience du fabuleux trésor qu’est la diversité de la vie, jaillissante ou cachée, imposante ou ténue, agressive, tendre, parfois pudique. Conscience des liens intimes qui font de nous, Homo sapiens, une espèce pas comme les autres, mais néanmoins partie intégrante du monde vivant : dépendants et solidaires. Conscience enfin de l’incroyable pouvoir qu’est le nôtre de construire… mais aussi de détruire. […] Il n’y a aucune place au pessimisme, bien au contraire. Imaginer le monde de demain et le construire sur une nouvelle relation à la vie sous toutes ses formes, c’est un formidable enjeu de générations : pour celles d’aujourd’hui et celles de demain. » Laurent Debas / Président co-fondateur de Planète Mer (www.planetemer.org) L’Océan est le sang de la vie et le lieu de naissance de toute vie sur la planète « L’Océan est le sang de la vie et le lieu de naissance de toute vie sur la planète : si la diversité de la mer diminue, nous même en subirons les effets ; si l’océan venait à mourir, nous mourrons tous. Vous pouvez appeler notre planète la Terre, mais la réalité est que la plus grande partie de la surface de notre globe est recouverte par le mystérieux manteau sombre et bleu de la mer. Il y a très peu de réalisateurs de films qui ont cette sensibilité, ce regard exceptionnel pour voir, reconnaître et découvrir le monde sous-marin où vit une immense diversité d’espèces fascinantes partageant cette magnifique planète avec nous. Mon fervent espoir est qu’ "Océans" puisse aider à motiver et à prendre conscience à quel point nos océans sont précieux et combien la protection de la mer est une cause majeure. Que les civilisations futures, que les humains qui nous suivront, protègent les poissons et les baleines avant leur disparition. » Paul Watson / Fondateur de la Sea Shepherd Foundation (www.seaspepherd.org) Océans, c’est le souffle de la vie qui déferle… « En révélant la véritable essence des êtres vivants dans leur dynamique la plus folle, dans leurs relations les plus intimes, Océans fait resurgir la vie exubérante que nous retrouverons si nous avons la volonté de laisser aux animaux marins des espaces de liberté ! Nous sommes 7 milliards et, sur les continents, nous avons déjà renoncé aux parfums de la vie sauvage. En mer, il est encore temps, mais il faut l’adhésion de tous. Or, les seuls arguments scientifiques ne suffisent pas à cette mobilisation, pas plus qu’ils n’ont permis d’endiguer le désastre accompli au profit de quelques uns et aux dépens de l’intérêt général à long terme… 28 Par l’universalité de son langage et l’émotion des images, Océans fait naître l’envie irrépressible de nouer une nouvelle relation avec les créatures du dernier territoire sauvage de la planète. » François Sarano / Président fondateur de Longitude 181 Nature (www.longitude181.org) Océans au secours de la recherche sur la biodiversité « Le 7ème Art constitue l’une des plus belles formes d’expression pour sensibiliser le Grand Public à l’enjeu majeur que constitue la préservation des océans pour les générations futures. Puisse Océans de Jacques Perrin et Jacques Cluzaud servir également d’électrochoc pour que les pouvoirs publics prennent enfin la mesure de l’urgence. » Yvon Le Maho Directeur de recherche en biologie marine au CNRS Spécial enseignants Matériel d’accompagnement élaboré autour du film : http://www.oceans-lefilm.com/enseignants/web/index.php/ressources Méduses dorées - © Richard Herrmann 29 La galerie Cuvier des Musées de Montbéliard La galerie Cuvier, au 2ème étage du musée du Château des ducs de Wurtemberg à Montbéliard, présente de façon didactique des collections d'histoire naturelle universelles et locales. La théorie de l'évolution biologique y est illustrée à travers l'exemple, entre autres, d'un groupe de poissons, la Baudroie. La fin du circuit est consacré à la paléontologie, étude de la vie très ancienne, de la région. Celui-ci offre, à travers les sites fossilifères de Noirefontaine (Doubs) et de Froidefontaine (Territoire de Belfort), une image de la vie marine ancienne et de l'évolution locale des paysages sur 150 millions d'années. Les poissons de Froidefontaine... voici 30 millions d'années L'Ichtyosaure de Noirefontaine... voici 180 milllions d'années 30 Annexes Webographie : A l'Ifremer : Nos systèmes sous-marins http://www.ifremer.fr/flotte/systemes_sm/ Environnement Profond http://www.ifremer.fr/droep/ Géosciences Marines http://www.ifremer.fr/drogm/ Ailleurs, en France : La Cité de la Mer à Cherbourg http://www.citedelamer.com/ La Cité des Sciences à Paris : Exposition Explora Océan http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/expo/explora/ Le Nautile en modèle réduit http://arn.gui.free.fr/ Titanic : L'un des multiples sites consacrés à ce naufrage http://perso.wanadoo.fr/titanic/ La vie dans les abysses (un dossier de Futura-sciences) http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/dossier458-1.php En Europe : La planète Océan : les grands fonds (page de la Commission Européenne) http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfsup/fr/depth.htm "Némo : Explorer les abysses", un site belge sur la vie à grandes profondeurs http://www.sc.ucl.ac.be/nemo/ Hydratech : Les hydrates de gaz dans les marges continentales européennes http://www.hydratech.bham.ac.uk/ 31 Bibliographie Vingt milles vies sous la mer" de Lucien Laubier (editions Odile Jacob) Abysses de Claire Nouvian (ed.Fayard) Animaux marins : de la plage aux abysses d’Aline Deprince (ed. Ushuaïa junior) Ma planète Mer, 19 activités pour découvrir le monde marin de Sally Zalewski (ed. De La Martinière jeunesse ) Mystérieuses créatures du fond des océans de John Woodward (ed.Larousse) Secrets des abysses de Christine Causse et Philippe Valette (ed. Fleurus – collection Voir les sciences) "Dans la nuit des abysses" par Daniel Reyss (Gallimard - collection Explora ?) "Explorons les grands fonds" (collection "Rouge et Or") "Au fond des océans" (Nathan - Les clés de la connaissance) "Planetoscope Océans" (Nathan) "Expédition Famous" de Claude Riffaud et Xavier Le Pichon (Albin Michel) "Atlas Famous" (édité par Gauthier-vilars et Cnexo) "Kaiko : Voyage aux extrémités de la mer" de Xavier Le Pichon (Editions Odile Jacob) "A moins 6000 mètres : Exploration des fosses océaniques - Campagne Kaiko" par un collectif Ifremer, CNRS, Université de Tokyo "Naissance d'un océan - La campagne Cyamex" (publication CNEXO) "La vie dans les abysses" de Patrick Geistdoerfer (Pour la Science - Collection Sciences d'Avenir) "Le Dictionnaire des Sciences de la Terre : Continents, Océans, Atmosphère" (Encyclopaedia Universalis chez Albin Michel) "Manuel de la faune des sources hydrothermales profondes" de Daniel Desbruyères et M. Segonzac (Ed. Ifremer, 1997) "La découverte des abysses" par Daniel Reyss (Presses Pocket) "Des oasis au fond des mers" par Lucien Laubier (Science et Découvertes - Le Rocher) "L'aventure des bathyscaphes : marins, ingénieurs et savants au plus profond des mers" par Jean Jarry (Editions du Gerfaut) Les écrivains des mers et des océans (ed. Vaillant) Croyances et légendes de la mer d’ Arz Claude (ed. Le télégramme) Les mystères de la mer et des océans : récits véridiques, contes et légendes de Richard Bessière (ed. Grancher) 32 Lexique dossier Abysses Abysses : stricto sensu, les abysses correspondent à une zone qui s’étend de 3000 à 6000 mètres de profondeur, mais par extension, on emploie le terme pour désigner les océans profonds dans leur globalité. En réalité, il existe des divisions plus fines auxquelles se réfèrent les spécialistes : - 0 – 200 m : la zone épipélagique Eclairée par le soleil, riche en nourriture, c’est la couche d’eau la plus peuplée des océans - 200 – 1000 m : la zone mésopélagique L’éclairement est faible mais encore existant, faisant de cette zone un théâtre d’ombres chinoises dans lequel les silhouettes se découpent dangereusement. La proximité de la surface, riche en nourriture, explique cependant la forte densité d’organismes. - 1000 – 4000 m : la zone bathypélagique La lumière a disparu, la température ne dépasse pas 4°C. La pression exercée par la masse d’eau est gigantesque à 4000 m, elle équivaut au poids d’une vache sur l’ongle du pouce. - au-delà de 4000 m : la zone abyssopélagique Bien plus que le manque de lumière ou d’oxygène, plus que la pression exercée par l’eau, c’est la rareté des ressources alimentaires qui limite le développement de la vie dans ces profondeurs. Biodiversité : la diversité naturelle des organismes vivants. Elle n'est pas fixe et considère l'évolution au cours du temps. On peut la diviser en catégories : 1 Au niveau des écosystèmes : elle caractérise les différents écosystèmes et les liens qui les définissent entre eux et avec leur environnement. 2 Au niveau des espèces : Elle caractérise et définit les différentes espèces et groupes d'espèces en ayant par exemple recours à la taxinomie. 3 Au niveau génétique : Elle sépare plusieurs individus d'une même espèce Bioluminescence : production et émission de lumière par un organisme vivant. La bioluminescence produit une lumière "froide" car la majeure partie de la lumière ne produit pas de chaleur. Elle est en général fabriquée par des bactéries qui vivent en symbiose avec leur hôte. Ces bactéries utilisent la luciférine qui émet de la lumière en étant oxydée lors d'une réaction chimique. La bioluminescence peut être utilisée pour se camoufler, effrayer ses ennemis, attirer ses proies, communiquer avec ses semblables. Ce phénomène est aussi utilisé chez les lucioles. Chalutier : navire de pêche qui doit son nom au filet qu’il utilise, le chalut, qui a une forme caractéristique en entonnoir. Chimiosynthèse : production de matière organique à partir de C02 et de minéraux. La chimiosynthèse est l'équivalent de la photosynthèse pour des organismes vivant sans lumière. Ils génèrent de la matière organique en tirant l'énergie de CO2 et des minéraux. Les bactéries réduisent (réaction chimique par transfert d'électron) les minéraux pour produire de l'énergie. La chimiosynthèse serrait peut être apparue à l'époque de la disparition des dinosaures quand on pouvait plus pratiquer la photosynthèse car aucun rayon lumineux ne parvenait sur terre. Cœlacanthe : poisson que l’on croyait disparu et qui a créé un débat sur les fossiles vivants. 33 Ecosystème : ensemble formé par une communauté d'être vivant et leur environnement Les éléments qui constituent un écosystème créent des échanges pour le maintien et le développement de la vie. Un écosystème doit tendre vers un équilibre stable mais doit pouvoir s'adapter à toute forme d'évolution. Évolution : transformation des espèces au cours du temps. Au cours du temps une espèce peut être amenée à changer pour mieux s'adapter à son milieu. Ces transformations peuvent aboutir à la création de nouvelles espèces et diversifier les formes de vie. Hadale : désigne les grandes profondeurs jusqu’à 11000 mètres. Référence au dieu des enfers, Hadès, dans la mythologie grecque. Hermaphrodite : phénomène biologique dans lequel l'individu est morphologiquement mâle et femelle. Il existe en biologie trois types d'hermaphrodisme : 1. l'hermaphrodisme simultané : on peut assister alors à une autofécondation : la fécondation des œufs se fait par les spermatozoïdes du même organisme. Mais ce phénomène reste plutôt rare car cela ne favorise pas le brassage génétique. 2. l'hermaphrodisme successif ou séquentiel : certaines espèces animales sont d'abord mâles puis deviennent femelles. C'est le cas, par exemple, du poisson clown, de certains batraciens et reptiles... 3. l'hermaphrodisme juvénile : correspond à des adultes qui ont une phase hermaphrodite mais qui ne produisent pas de gamètes lors de leur développement. Limule : mollusque ancestral vivant toujours de nos jours dont on utilise le sang pour un usage médical. Longueur d'onde : grandeur physique, utilisée pour caractériser des phénomènes périodiques. Une onde est un phénomène physique se propageant et qui se reproduit identique à luimême un peu plus tard dans le temps et un peu plus loin dans l’espace. On peut alors définir la longueur d’onde comme étant la plus courte distance séparant deux points de l’onde strictement identiques à un instant donné. On la note communément par la lettre grecque λ (lambda). La longueur d’onde est l’équivalent spatial de la période temporelle. En effet, la longueur d’onde est la distance parcourue par l’onde au cours d’une période. La lumière possède une longueur d'onde entre 400 nm et 800 nm. Particule organique : matière carbonée produite par des organismes vivants. La matière organique peut être des glucides, des protides ou des lipides. Elle est en général nécessaire à la vie. Ses composants essentiels sont le carbone (C) et l'eau (H2O) mais on retrouve aussi hydrogène (H), oxygène (O), azote (N), phosphore (P), soufre (S), et fer (Fe). Photique : ce terme vient du grec φοτος (photos soit lumière), la zone photique pouvant être décrite simplement comme une zone aquatique où baigne la lumière. Elle s’étend jusqu’à une profondeur à laquelle l’intensité lumineuse résiduelle correspond à 1 % de celle en surface (également appelée profondeur euphotique). Photosynthèse : processus qui crée de la matière organique à partir de la lumière du soleil, de l’eau du CO2. Processus bioénergétique qui permet aux plantes et à certaines bactéries de produire de la matière organique à partir de lumière. La principale conséquence de la photosynthèse est la 34 présence d’oxygène sur terre. La majorité de l’oxygène est produit par les algues et le phytoplancton mais aussi par les arbres. L’océan est ainsi le plus grand puit de carbone et le plus grand producteur d’oxygène sur terre. Plancton : le plancton est l'ensemble des petits organismes vivant dans les eaux douces. Le plancton est à la base de nombreuses chaînes alimentaires (ou réseaux trophiques). Il est la principale source de nourriture pour beaucoup d'animaux comme la baleine à fanons. Il existe deux classes de planctons : le zooplancton et le phytoplancton. Ce dernier se différencie du premier par sa capacité à réaliser la photosynthèse. Le zooplancton lui se nourrit de phytoplancton plus petit. Plaques tectoniques : ce sont les différentes plaques qui découpent les 100 premiers km de la surface terrestre. Les plaques tectoniques sont au nombre de 14 et sont composées de deux types de lithosphères : - La lithosphère océanique composée d'une couche sédimentaire, absente si la plaque est jeune, de croûte océanique et d'une partie du manteau supérieur. - La lithosphère continentale composée de croûte continentale et d'une partie du manteau supérieur. Leurs collisions et frottements sont responsables de certains séismes. La rencontre entre une plaque océanique et une continentale est appelée la subduction. Pression : en physique, la pression est une force qui s'exerce sur une surface. La pression joue au même titre que la température un rôle très important pour beaucoup de disciplines. Il existe beaucoup d'unités de mesure de la pression. On définit en général le Pascal comme unité du système international avec 1 Pa=1N/m² (Pa pour Pascal unité de pression, N pour Newton unité de force et m² pour mètres carrés unité de surface). La pression atmosphérique correspond à la force qu'exerce le poid de l'atmosphère sur la surface terrestre et sert de référence dans de nombreuses mesures. Ainsi, une pression de 1 Atmosphère est égale à 100 000 Pa (ou 1 bar). Sous l'eau, le poid de l'eau qui se trouve audessus de notre tête exerce une pression d'une atmosphère tout les 10 mètres de profondeur. A 10 m de profondeur nous subissons une pression égale à 2 bar. A 100 m, de 11 bar et à 1000 m, de 101 bar. A l'échelle microscopique, la pression représente le nombre de chocs moléculaires que reçoit une surface en un temps donné. La pression est une grandeur intensive, c'est à dire qu'elle ne dépend pas de la quantité de matière considérée. Rythme métabolique : dépenses physiques exercées par le corps. Sessile : caractérise les organismes seuls ou en colonie qui se fixent sur un substrat, comme les éponges et les coraux. Source hydrothermale : sorte de volcan sous-marin foyer de vie dans les abysses. Sous l’effet de la température et de la pression, le fluide magmatique remonte vers le plancher océanique. Il s’acidifie et se charge en éléments métalliques au contact des roches environnantes. Ensuite, lors de l’émission, au contact de la mer froide, les minéraux du fluide précipitent et forment ainsi des édifices minéraux comparables à des cheminées. Il en existe deux types principaux: 1. Un fumeur noir émet de l'eau sulfureuse (sulfure métallique) à très haute température (350 °C). Le fluide ne subit pas de dilution par l’ eau de mer avant l’émission. 2. Un fumeur blanc se forme lorsque le fluide hydrothermal est dilué par l’eau de mer avant son émission. Il émet de l'eau à des températures de 150 à 270°C. 35 Symbiose : association intime et durable entre deux organismes Décrit la vie en association de différents organismes. Cette définition inclut le parasitisme. Si on la restreint on peut parler de symbiose en cas de bénéfice mutuel. Dans ce cas les symbiotes ne peuvent vivre séparément. Taxinomie : science qui a pour but de décrire les organismes vivants. Le but de cette science est de décrire les organismes pour ensuite les identifier, les nommer et les classer. On associe la taxinomie à la systématique car ces deux méthodes donnent le même résultat et peuvent être confondues. Thermocline : zone de transition thermique rapide entre les eaux superficielles et les eaux profondes. Dans les mers et océans, presque tous les rayons du soleil frappant la surface sont absorbés par la couche d'eau superficielle qui, se réchauffe alors. Le vent et les vagues font circuler cette eau, distribuant la chaleur de manière à peu près uniforme sur les premières dizaines de mètres de profondeur. Si les mouvements de convection ou de brassage sont faibles, la couche supérieure, moins dense et plus chaude, flotte littéralement sur la couche froide sous-jacente. Sous cette couche, la température chute très rapidement, d'environ 20 °C en général. C'est la fine couche de transition e ntre les deux que l'on appelle « thermocline ». Sous la thermocline, la température continue de chuter avec la profondeur mais de manière beaucoup moins prononcée. Dans les océans, 90 % de l'eau se situe au-dessous de cette thermocline à une température comprise entre 0 et 3 °C. Les plongeurs peuvent également sentir une thermocline de quelques degrés sur les premiers mètres d'eau, principalement en été. Urticant : qui produit des démangeaisons. 36 37
