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