Plancton

Le mot plancton désignait chez Homère les animaux errant à la surface des flots.



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Définitions :

  • Organismes animaux et végétaux qui flottent dans la mer ou en eau douce au gré du courant (source : fr.wiktionary)
  • Petits organismes, végétal ou animal, qui dérivent près de la surface de l'eau et qui forment un maillon important de la chaîne... (source : dfo-mpo.gc)
Les diatomées sont une des bases des réseaux trophiques océaniques et d'eau douce. Certaines sont reconnues comme bioindicatrices de la qualité de l'eau
Beroidæ, élément du zooplancton
La couleur des lacs et mares peut être due à des populations dominantes de plancton.

Le mot plancton (anciennement plankton, du grec ancien πλαγκτός / planktós ou «errant») désignait chez Homère les animaux errant à la surface des flots.

Hensen, en 1887 le définit comme la totalité des petits organismes vivants dans les eaux douces, saumâtres et salées, le plus fréquemment en suspension et apparemment passivement : gamètes, larves, animaux inaptes à lutter contre le courant (petits crustacés planctoniques et méduses), végétaux et algues microscopiques.
On lui oppose ;

Le plancton est à la base de nombreux réseaux trophiques. Il forme la principale nourriture des baleines à fanon, des coquillages filtreurs (dont moules, coques, huîtres, etc. qu'il peut intoxiquer par diverses toxines).

Productivité

La productivité primaire, réalisée par le phytoplancton (algues planctoniques), dépend de la disponibilité en nutriments (azote, phosphore et selon les espèces de phytoplancton silicium), de la température et de la lumière dans l'eau. La productivité secondaire est liée à la biomasse du zooplancton (plancton animal) ainsi qu'à son efficacité de croissance.

La productivité, liée à la biomasse, est plus élevée dans l'eau froide, le plus souvent plus dense et riche en nutriments. Elle est aussi fréquemment plus forte en milieu côtier soumis aux enrichissement en nutriments des fleuves.

Malgré une augmentation de productivité dans le nord, autour des pôles, et malgré quelques blooms spectaculaires locaux, l'activité planctonique semble en diminution à échelle planétaire de 1999 à 2006.
Le plancton est à la base de nombreux réseaux trophiques.

Types de plancton

Pterotracheidæ (Zooplancton)
Larve planctonique de poisson d'eau froide (Zooplancton)
Animalcule planctonique contribuant aux miro-mélange de l'eau (Zooplancton)

Le plancton désignant la totalité d'organismes différents, il est incorrect de dire «un plancton» : on devrait préciser de quel organisme (taxon) on parle.

Plancton et chaîne alimentaire

Le plancton est le premier maillon des chaînes alimentaires marines. Le phytoplancton est mangé par le zooplancton et par une grande variété d'organismes marins. Ils seront la proie de petits prédateurs eux-mêmes chassés par de grands prédateurs. Certains gros animaux comme la baleine et le requin pèlerin se nourrissent directement de zooplancton. Dans les eaux douces et plus toujours dans les eaux saumâtres, le phytoplancton est une des bases principales des chaînes alimentaires.

Dans les eaux spécifiquement turbides, chargées de particules sableuses ou de vases en suspension, des types spécifiques de plancton apparaissent, qui colonisent les particules en suspension, donnant la possibilité une biomasse élevée malgré le fait que la turbidité ne permette pas la pénétration du soleil. Ces eaux sont le plus souvent soumises à une agitation et ou à des courants importants qui les oxygènent.
Un cas spécifique est celui du bouchon vaseux des estuaires, qui se meut au rythme des marées et des afflux d'eaux douces. Il sert de nurserie ou de protection et de zone de nourrissage aux alevins de certaines espèces. Il peut aussi concentrer certaines pollutions. La "pluie" ou "neige" que forment les cadavres ou excréments de zooplanctons qui descendent passivement vers les fonds marins a une grande importance pour l'alimentation des espèces de grands fonds et pour les cycles biogéochimiques.

Certaines espèces planctoniques peuvent produire des toxines puissantes (dont botuliques), lesquelles peuvent être concentrées dans la chaîne alimentaire par les coquillages, organismes filtreurs ou certains poissons. Ces mêmes organismes peuvent aussi et en sus concentrer des toxiques modifiés et/ou bioaccumulés par le plancton tel le mercure méthylé, dont la quantité tend à augmenter régulièrement chez les poissons prédateurs et cétacés, de manière particulièrement préoccupante pour la santé des consommateurs humains et des écodispositifs marins.

Dans certaines conditions (apports élevés de nutriments, le plus souvent des matières organiques, nitrates ou phosphates), un "excès" de plancton conduit à une situation d'eutrophisation, ou alors de dystrophisation, c'est-à-dire de mort ponctuelle ou durable de la majorité des organismes aquatiques. L'ONU a identifié une centaine de zones mortes (Dead zone) dont en mer Baltique. Dans ces zones, l'eutrophisation peut être combinée à d'autres types de pollution ou de perturbation.

Plancton et nécromasse

Floraison planctonique (bloom) en aval d'un estuaire au large de l'Argentine, signe d'une productivité biologique intense, mais qui peut conduire à une zone d'anoxie la nuit, ou à une production de toxines (détecté par le satellite Aqua de la NASA à l'aide du spectroradiomètre MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) )

Le plancton est à l'origine d'une biomasse énorme, mais également d'une nécromasse qui forme une part importante de certains sédiments (la craie est la nécromasse fossile de plancton marin). La sédimentation de la nécromasse planctonique est un des puits de carbone planétaire, mais également une des voies qui a permis la détoxication des océans primitifs trop riches en certains sels, de calcium surtout, pour permettre une vie complexe sur les modèles que nous connaissons.

Plancton et climat

Le plancton intervient dans le cycle du carbone, via la photosynthèse, mais également en émettant après sa mort des molécules soufrées qui contribuent à la nucléation des gouttes d'eau, c'est-à-dire à la formation des nuages et des pluies. Le diméthylsulfure est le plus abondant des composés biologiques soufré émis dans l'atmosphère et il l'est principalement à partir des océans. Il est dégradé dans l'atmosphère marine ; essentiellement en dioxyde de soufre, diméthylsulfoxyde (DMSO), acide sulfonique et acide sulfurique qui forme des aérosols dont les molécules se comportent comme des noyaux de condensation de nuages. Le plancton a ainsi une influence sur la formation des nuages, et secondairement sur les apports terrigènes à la mer par le ruissellement. (voir article sur le diméthylsulfure).

La biomasse planctonique par litre d'eau est en moyenne énormément plus importante dans les eaux froides, même sous la calotte glaciaire, que dans les eaux chaudes tropicales, si elles sont éloignées de sources d'oligoéléments tels que les apports volcaniques des atolls coralliens.
Les phénomènes de remontée d'eau des profondeurs («upwellings») et d'endo-upwellings sont à l'origine de la répartition des masses de planctons qui conditionnent les espèces des réseaux trophiques supérieurs. Les modifications climatiques, en affectant les courants marins et la température de l'eau (et par conséquent sa teneur passive en oxygène) pourraient modifier la répartition et la nature des masses de plancton et par conséquent des ressources halieutiques. Des modifications importantes sont observées depuis près d'un siècle, mais la part des impacts de la surpêche et des pollutions (nitrates, pesticides, métaux lourds, turbidité, pollution thermique.. ) dans ces phénomènes est toujours complexe à déterminer. Le plancton pomperait actuellement à peu près un tiers du CO2 anthropique, soit tout autant que l'ensemble des végétaux terrestres et les plantes aquatiques, le dernier tiers étant celui qui est responsable de l'augmentation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère[2].

Menaces sur le plancton ?

Selon Michæl Behrenfeld[3] publié par le journal Nature (7 décembre 2006), l'imagerie satellitaire, qui permet par exemple d'évaluer la quantité de chlorophylle dans l'eau, montre que 60 % à peu près des mers de 1998 à 1999 ont eu un niveau d'activité planctonique particulièrement bas, en raison du phénomène El Niño, avant de récupérer avec La Niña puis de chuter régulièrement : de 1999 à 2005 (durant 6 ans). L'activité planctonique a fortement et régulièrement chuté, l'océan perdant – en moyenne, et chaque année - une capacité d'absorption de 190 millions de tonnes (Mt) de carbone comparé à l'année précédente. Si cette tendance devait être confirmée dans les années à venir, le réchauffement climatique pourrait être accéléré. Ce sont en effet à peu près 695 Mt de CO2, soit plus que le total des émissions annuelles de la France, qui n'ont pas - en 6 ans - été absorbées dans les zones tropicales et équatoriales, suite au recul de l'activité planctonique.

Le réchauffement est la cause envisageable la plus fréquemment citée, à cause de la "stratification" des eaux qu'il génère, laquelle implique une moindre remontée de sels nutritifs pour le plancton. La partie mobile du plancton contribuant elle-même à la formation des nuages, et au mélange des couches thermiques et de densité différente, ce cycle pourrait s'auto-entretenir, d'autant que les poissons, qui contribuent aussi au mélange des couches de surface sont aussi de moins en moins nombreux, tandis que les zones marines mortes sont en augmentation.

Scott Doney[4], aussi dans la revue Nature, précise que, dans le même temps, la productivité a augmenté aux hautes latitudes en raison du réchauffement des eaux de surface, mais sans pouvoir compenser le déficit de la zone tropicale, le gain de productivité étant limité et concernant un volume d'eau particulièrement inférieur. Il faut ajouter cet effet à ceux de l'acidification des océans, à ceux de leur surexploitation dont les impacts sont mal compris, à ceux du blanchiment ou de la mort des coraux, ainsi qu'à ceux de l'eutrophisation et de la turbidité anormale des estuaires et de vastes zones marines. Le plancton marin pourrait être mis à mal avant 2050, ou alors avant 2030 dans l'océan Austral. En Mer du Nord, depuis 1961, la part du plancton d'eau chaude ne cesse de croître comparé à celle du plancton d'eau froide.

Des régressions importantes de phytoplancton semblent être déjà survenues, surtout il y a à peu près 55 millions d'années, à une période précisément caractérisée par une augmentation des taux de gaz à effet de serre (de cause inconnue).

Les tailles

Le plancton est fréquemment classé selon sa taille, liée au type de filtre utilisé pour le recueillir.

Le nanoplancton et les tailles inférieures ont uniquement été découverts dans les années 1980. Le plus gros organisme planctonique est la méduse Chrysaora. Elle mesure 1 m de diamètre et 6 m de long.

Anecdote

Notes et références
  1. DAVIS C. C., 1955. The marine and fresh-water plankton. Michigan State Univ. Press, 562 p.
  2. Michæl Behrenfeld, Université de l'Oregon, in le journal Nature du 7 décembre 2006
  3. Université de l'Oregon
  4. Woods Hole Oceanographic Institution

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