Notions d’écologie marine
Emmanuel Bernier
Plan
• Définitions• La vie de relation• La chaîne alimentaire• Étagement de la bordure côtière• Écosystèmes remarquables• Espèce menacées, espèces protégées• Comportement du plongeur
Définitions d’écologie
• Écologie : science, philosophie, doctrine politique
• Biotope : littéralement « lieu de vie », abiotique, conditions physico-chimiques
– lumière : espèces photophiles ou sciaphiles,– température : espèces sténothermes, eurythermes ou homéothermes,– salinité : espèce sténohaline ou euryhalines,– hydrodynamisme : mode calme ou battu, courant,– nature et structure du substrat : meuble, dur, granulométrie, …– gaz dissous, …
• Biocénose : littéralement « vie en commun », espèces associées à un biotope
• Écosystème : ensemble des interactions des espèces d’une biocénose entre elles et avec leur biotope (flux de matière et d’énergie)
• Écologie scientifique : littéralement « étude de l’habitat », étude des écosystèmes càd des interactions entre biocénose et biotope
Écosystème
Biotope(conditions physiques
et chimiques)
Écosystème
Biocénose(peuplements,
populations, espèces)
Biodiversité
• Espèce : « Groupe de populations naturelles effectivement ou potentiellement interfécondes, isolé par rapport aux groupes similaires sur le plan de la reproduction » - Mayr (1940)
• 1,7 M d’espèces connues pour 10 à 30 M d’espèces existantes estimées
• Niche écologique = spécialisation, « métier » de l’espèce
• Un cas particulier : l’homme
• La biodiversité : diversité du vivant à 3 niveaux– à l’échelle des gènes– à l’échelle des espèces– à l’échelle des écosystèmes– ça se traduit par l ’occupation de toutes les niches écologiques
• Une mauvaise question : à quoi ça sert ?– enjeux éthiques– enjeux économiques– enjeux sanitaires
Relations au sein des biocénoses
• Relations intra-spécifiques : territorialité, reproduction, éducation, sociétés animales, …
• Relations inter-spécifique : associations
A B
Compétition - -
Exploitation (parasitisme, prédation) - +
Antibiose - 0
Neutralisme 0 0
Carpose ou Commensalisme + 0
Mutualisme ou Symbiose + +
Quelques exemples
symbiose
compétitioncommensalisme
parasitisme
Matière minérale
Végétaux et phytoplancton
Herbivores et zooplancton
Carnivores et planctonophages Super-prédateurs
La chaîne alimentaire
Prédateurs
Recycleurs (bactéries)
La pyramide alimentaire
1000 kg
100 kg
10 kg
1 kg
végétaux
herbivores
carnivores
super-prédateurs
Quelques régimes alimentaires : dis-moi ce que tu manges, …
• Microphages
– Planctonophages : castagnoles, requin pèlerin, rorqual, …
– Filtreurs actifs : éponges, ascidies, bivalves, …
– Filtreurs passifs : gorgones, vers tubicoles, bryozoaires, …
– Détritivores : crustacés
– Limivores : vers, holothuries
– Décomposeurs : bactéries, champignons
• Macrophages
– Herbivores : oursins, saupes, …
– Carnivores : éponges, anémones, …, grand requin blanc
Biotopes : benthos et pelagos
benthos
pelagos
plancton necto-plancton
necton
necto-benthique
benthique
sessile
vagile
Étagement de la bordure côtière
• Supra-littoral : zone découverte exposée aux embruns
• Medio-littoral : zone de balancement des vagues et marées
• Infra-littoral : zone immergée et bien éclairée (limite inférieure des herbiers)
• Circa-littoral : zone profonde à faible éclairement (limité par le talus
continental)
Le supra-littoral
balanes et littorines
ligie
Et aussi : cyanophycées, lichens, crabes…
Le medio-littoral
patelles
rissoella
actinie chevaline(tomate)
lithophyllum
L’infra-littoral
posidonie et biocénose associéegorgone blanche et codium
aiptasie
acétabulaires
anémone verte
Le circa-littoral
gorgones rouges et jaunes pseudolithophyllum
cérianthe
peyssonnelia
Écosystèmes remarquables
• L’herbier de posidonie• Le tombant coralligène• Les grottes• Le fond sablo-vaseux• Les lagunes littorales
La posidonie (Posidonia oceanica)Généralités
• Producteur primaire (MO, O2) : 1m2 10g/j de MO, 14l/j d’O2
• Plante « supérieure » (à fleurs)
• Reproduction sexuée : floraison au printemps
• Reproduction asexuée : bouturage
• Structures différenciées : feuilles, rhizomes, racines
• Les feuilles anciennes (externes) tombent à l’automne banquettes littorales, pelotes de fibres (égagropiles)
• Espèce endémique protégée (arrêté de juillet 88)
• Attention au palmage de « motoculteur »
La posidonie (Posidonia oceanica)Structure
rhizome
racines
bourgeon
feuilles
La posidonie (Posidonia oceanica)Écologie, biotope
• Fonds meubles de la surface à 30m (photosynthèse)
• Entrelacs rhizomes + racines (matte) croissance verticale
• Réduction de l'hydrodynamisme limite l'érosion, rétention de sédiment (fixation des nacres,…)
• Ressource alimentaire d’herbivores : saupes, oursins,…
• Habitat (25% des espèces méditerranéennes) : serrans, labridés, hippocampes
• Reproduction : nidification des labridés, ponte (seiches, aplysies), nurserie (castagnoles, sparaillons,…)
• Epibiontes : bryozoaires, hydraires, crustacés, echinodermes, polychètes, éponges, algues,…
La posidonie (Posidonia oceanica)Epibiontes
Bryozoaires : 1, 3, 4, 5, 9, 12, 17Algues : 2, 18, 19Hydraires : 10, 13, 14Éponge : 6Échinodermes : 7Foraminifère : 8Ascidie : 11Crustacé : 15Polychète : 16
La posidonie : quelques photos
Le tombant coralligène
• Bio-construction• Équilibre entre construction et destruction
cavités, boyaux : macro et micro-habitat• Vie fixée chaîne alimentaire vie libre• Faible luminosité : circa-littoral• Algues calcaires : peysonnellia, halimède, pseudolithophyllum,
mésophyllum• Bryozoaires• Éponges• Corail rouge• Vers : spirographes, bonellies• Tuniciers : ascidie rouge, violet
cf. récif corallien
Le tombant coralligène : des photos
Les grottesGénéralités
• Lumière faible, voire nulle faible production primaire, espèces sciaphiles ( photophiles)
• Hydrodynamisme faible moins d’apports extérieurs, sédimentation filtreurs actifs
• Température stable
Conditions abyssales
• Attention aux bulles lâchées sous les voûtes
• Attention au palmage qui soulève les sédiments
• Attention à l’équilibrage
• Attention à garder un contact visuel avec la sortie, ou à se munir d’un fil d’Ariane (technique spéléo)
Les grottes semi-obscures
• Végétaux : algues rouges, lithophyllum
• Cnidaires : anémones jaunes, corail rouge, corynactis
• Bryozoaires : dentelle de Neptune, faux corail
• Éponges : oscarelle, éponge pierre, aplysine
• Crustacés : langoustes, dromies, galathées, homard, cigales, crevette cavernicole jaune
• Poissons : apogons, mostelles, corbs, congres
Les grottes obscures
• Conditions abyssales stables : pas de lumière, pas d’hydrodynamisme
• Faune constituée essentiellement d’éponges aux formes ramifiées ou filamenteuses :
– Augmentation de la surface filtrante
– Pas d’hydrodynamisme : une structure fragile n’est pas un handicap
• Faune abyssale à faible profondeur : éponge hexactinelle, faufré noir (Oligopus ater)
Les grottes : configuration et température
eau "chaude"
eau "froide"
configuration ascendante
configuration descendante
Espèces protégées, espèces menacées
• 100 espèces disparaîtraient chaque jour !!!• Rythme 20 à 10000 x plus élevé que pendant les grandes crises « naturelles »• Annexe 2 de la convention de Barcelone : espèces menacées• 3 catégories :
– En danger : déclin très important, risque de disparition proche– Vulnérable : déclin important, en danger sans mesures de protection– Rare : vulnérable à un accident du fait de sa rareté naturelle
Espèces protégées (arrêté préfectoral ou ministériel)
• Mérou brun (arr. préf. du 2/4/93)
• Posidonie (arr. du 19/7/88)
• Oursin diadème (arr. du 26/11/92)
• Datte de mer (arr. du 26/11/92)
• Patelle géante (arr. du 26/11/92)
• Grande nacre (arr. du 26/11/92)
• Grande cigale (arr. du 26/11/92)
• Tortue caouanne (arr. du 17/7/91)
• Phoque moine (arr. du 28/2/91)
• Cétacés (arr. du 20/10/70)
© C. Coudré
Quelques espèces menacées (1)
Zostère
Lithophyllum
Axinelle
Cystoseire
Quelques espèces menacées (2)
Porcelaine
Anémonebuissonnante
Hippocampe
Comportement du plongeur
• Éviter les interactions• Pas de prélèvements (ni vivant, ni mort)• Laisser les cailloux en place• Attention aux palmes• Attention aux bulles d’air sous les plafonds• Pas de feeding• Conserver les déchets à bord (mégots, …)• Charte du plongeur responsable (longitude 181)
Le peuplement de la Méditerranée
• Milieu oligotrophe (pauvre en éléments nutritifs) eau bleue, faible productivité versus océans
• Biodiversité élevée : 7% des espèces décrites (faune et flore) pour seulement 0,8% de la surface des océans et 0,3% de leur volume
• Endémisme élevé (20%)
• Migrants atlantiques (75%) : peuplement « ancien » ( 6 Ma)
• Migrants Lessepsiens (5%) : colonisent essentiellement le bassin oriental (poissons-écureuils, poissons-lapins, rougets,…)
Bibliographie
• Méditerranée vivante – JG. Harmelin – Glénat 1987
• La mer et la vie – Y. Paccalet – Larousse 1994
• Méditerranée, introduction à la plongée – A. Mojetta – Gründ 1996
• Paysages sous-marin de la Méditerrannée – E. Dutrieux, J. Attard, Ch. Quintin – Ed. Ouest-France 1999
• Comprendre l’écologie et son histoire – P. Matagne – D&N 2002