Objectifs de la leçon

• Décrire les différents types d’organismes océaniques.
• Décrire les interactions entre les différents organismes océaniques.

Vocabulaire

• chimosynthèse
• vent hydrothermal
• invertébrés
• phytoplancton
• plancton

.

• productivité primaire
• récif
• vertébré
• zooplancton

Introduction

Les océans sont un endroit rude pour vivre. Dans la zone intertidale, les conditions changent rapidement car l’eau couvre et découvre la région et les vagues martèlent les rochers. La plupart des environnements en mer sont froids et à presque toutes les profondeurs sous la surface, la pression est très élevée. Au-delà de la zone photique, l’océan est entièrement noir. Les organismes se sont adaptés à ces conditions de nombreuses manières intéressantes et efficaces. La taille et la variété des différents habitats signifient que les océans abritent une grande partie de toute la vie sur Terre.

Types d’organismes océaniques

Les animaux les plus petits et les plus grands de la Terre vivent dans les océans. Pourquoi pensez-vous que les océans peuvent accueillir de grands animaux ?

Les animaux marins respirent de l’air ou extraient l’oxygène de l’eau. Certains flottent à la surface et d’autres plongent dans les profondeurs de l’océan. Il y a des animaux qui mangent d’autres animaux, et les plantes génèrent de la nourriture à partir de la lumière du soleil. Quelques créatures bizarres décomposent des produits chimiques pour fabriquer de la nourriture ! La section suivante divise la vie océanique en sept groupes de base.

Plancton

Le plancton est un organisme qui ne peut pas nager mais qui flotte au gré du courant. Le mot « plancton » vient du grec qui signifie vagabond. La plupart du plancton est microscopique, mais certains sont visibles à l’œil nu (figure ci-dessous).

Le phytoplancton est une minuscule plante qui fabrique sa nourriture par photosynthèse. Comme ils ont besoin de la lumière du soleil, le phytoplancton vit dans la zone photique. Le phytoplancton est responsable d’environ la moitié de la productivité primaire totale (énergie alimentaire) sur Terre. Comme les autres plantes, le phytoplancton libère de l’oxygène comme déchet.

On peut voir ici une vidéo d’un navire de recherche échantillonnant du plancton : http://www.youtube.com/watch?v=mQG4zAoh6xc.

Le zooplancton, ou plancton animal, consomme du phytoplancton comme source de nourriture (figure ci-dessous). Certains zooplanctons vivent toute leur vie sous forme de plancton et d’autres sont des formes juvéniles d’animaux qui se fixeront sur le fond à l’âge adulte. Certains petits invertébrés vivent en tant que zooplancton.

Plantes et algues

Les quelques véritables plantes que l’on trouve dans les océans comprennent les herbes des marais salants et les palétuviers. Bien qu’elles ne soient pas de vraies plantes, les grandes algues, que l’on appelle algues marines, utilisent également la photosynthèse pour fabriquer de la nourriture. Les plantes et les algues se trouvent dans la zone néritique où pénètre la lumière dont elles ont besoin pour pouvoir réaliser la photosynthèse (figure ci-dessous).

Invertébrés marins

La variété et le nombre d’invertébrés, animaux sans colonne vertébrale, sont vraiment remarquables (figure ci-dessous). Les invertébrés marins comprennent les limaces de mer, les anémones de mer, les étoiles de mer, les poulpes, les palourdes, les éponges, les vers marins, les crabes et les homards. La plupart de ces animaux se trouvent près du rivage, mais on peut les trouver partout dans l’océan.

KQED : Amazing Jellies

Les gelées sont des créatures d’un autre monde qui brillent dans le noir, sans cerveau ni os, certaines mesurant plus de 100 pieds de long. Avec de nombreuses autres zones océaniques, elles vivent juste au large des côtes de la Californie. Pour en savoir plus, consultez : http://science.kqed.org/quest/video/amazing-jellies/.

Poissons

Les poissons sont des vertébrés ; ils ont une colonne vertébrale. Quelles sont certaines des caractéristiques des poissons qui leur permettent de vivre dans les océans ? Tous les poissons possèdent la plupart ou la totalité de ces caractéristiques.

• Des nageoires avec lesquelles ils se déplacent et se dirigent.
• Des écailles pour se protéger.
• Des branchies pour extraire l’oxygène de l’eau.
• Une vessie natatoire qui leur permet de monter et de descendre à différentes profondeurs.
• Ectothermie (sang froid) pour que leur corps soit à la même température que l’eau environnante.
• Bioluminescence : lumière créée à partir d’une réaction chimique qui peut attirer des proies ou des compagnons dans l’océan sombre.

Parmi les poissons, on trouve les sardines, les saumons et les anguilles, ainsi que les requins et les raies (qui n’ont pas de vessie natatoire) (figure ci-dessous).

Reptiles

Seulement quelques types de reptiles vivent dans les océans et ils vivent dans les eaux chaudes. Pourquoi les reptiles sont-ils si limités dans leur capacité à vivre dans la mer ? Les tortues de mer, les serpents de mer, les crocodiles d’eau salée et l’iguane marin que l’on ne trouve qu’aux îles Galápagos résument les groupes de reptiles marins (figure ci-dessous). Les serpents de mer portent des petits vivants dans l’océan, mais les tortues, les crocodiles et les iguanes marins pondent tous leurs œufs sur la terre ferme.

Seabirds

De nombreux types d’oiseaux sont adaptés à la vie en mer ou sur le rivage. Quelques-uns sont présentés : (Figure ci-dessous).

Mammifères marins

Quels sont les traits communs aux mammifères ? Les mammifères sont des vertébrés endothermes (à sang chaud) qui donnent naissance à des petits vivants ; les nourrissent avec du lait ; et ont des poils, des oreilles et un os de la mâchoire avec des dents.

Quels traits les mammifères pourraient-ils avoir pour être adaptés à la vie dans l’océan ?

• Pour nager : corps fuselé, peau ou poils glissants, nageoires.
• Pour la chaleur : fourrure, graisse, taux métabolique élevé, petite surface par rapport au volume, système sanguin spécialisé.
• Pour la salinité : reins qui excrètent le sel, peau imperméable.

Les cinq types de mammifères marins sont représentés ici : (Figure ci-dessous).

KQED : Into the Deep with Elephant Seals

Des milliers d’éléphants de mer du Nord – certains pesant jusqu’à 4 500 livres – effectuent une migration annuelle pour se reproduire chaque hiver dans la réserve d’État d’Año Nuevo en Californie. Les biologistes marins utilisent des outils de haute technologie pour explorer les secrets de ces créatures étonnantes. Pour en savoir plus, consultez : http://science.kqed.org/quest/video/into-the-deep-with-elephant-seals/.

Interactions entre les organismes océaniques

La section précédente a brièvement abordé les adaptations que différents types d’organismes ont pour vivre dans l’océan. Un regard sur quelques-uns des différents habitats dans lesquels vivent les organismes peut mettre encore plus l’accent sur ces adaptations importantes.

L’intertidale

Une grande abondance de vie se trouve dans la zone intertidale (figure ci-dessous). Les vagues à haute énergie martèlent les organismes qui vivent dans cette zone et ils doivent donc être adaptés au martèlement des vagues et à l’exposition à l’air pendant les marées basses. Des coquilles dures les protègent des vagues et les empêchent de se dessécher lorsque l’animal est au-dessus de l’eau. Des attaches solides maintiennent les animaux ancrés à la roche.

Dans une mare à marée, comme sur la photo, quels organismes se trouvent à quel endroit et quelles adaptations spécifiques ont-ils à cette zone ? Les moules en haut à gauche ont des coquilles dures pour se protéger et éviter le dessèchement car elles ne sont souvent pas recouvertes d’eau. Les anémones de mer en bas à droite sont plus souvent immergées et ont des attaches solides mais peuvent se fermer pendant les marées basses.

De nombreux jeunes organismes font leurs débuts dans les estuaires et doivent donc être adaptés aux changements rapides de salinité.

Récifs

Les coraux et d’autres animaux déposent du carbonate de calcium pour créer des récifs rocheux près du rivage. Les récifs coralliens sont les « forêts tropicales des océans » avec une énorme diversité d’espèces (figure ci-dessous).

Les récifs peuvent former des formes intéressantes dans les océans. Rappelez-vous que les points chauds créent des volcans sur le fond de la mer. Si ces volcans s’élèvent au-dessus du niveau de la mer pour devenir des îles, et s’ils se produisent dans des eaux tropicales, des récifs coralliens se formeront sur eux. Comme les volcans sont des cônes, le récif se forme en cercle autour du volcan. Lorsque le volcan s’éloigne du point chaud, la croûte se refroidit. Le volcan s’affaisse et commence alors à s’éroder (figure ci-dessous).

Enfin, tout ce qui reste est une île récifale appelée atoll. Un lagon se trouve à l’intérieur du récif (figure ci-dessous).

Les récifs coralliens sont proches du rivage et sont donc soumis à la pollution terrestre. Les animaux coralliens sont très sensibles à la température et les récifs du monde entier sont stressés par la hausse de la température des océans.

Certaines vidéos sur les menaces qui pèsent sur les récifs coralliens se trouvent sur : National Geographic Videos, Environment Video, Threats to Animals, http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.

• Récifs coralliens
• Récif corallien de Belize

Zone océanique

La haute mer est une vaste zone. La nourriture est soit rejetée par la terre ferme, soit créée par le plancton photosynthétique. Le zooplancton et les animaux plus gros se nourrissent du phytoplancton et les uns des autres. Les plus gros animaux comme les baleines et les mérous géants peuvent vivre toute leur vie en pleine eau.

Comment les poissons survivent-ils dans l’océan le plus profond ? Les quelques espèces qui vivent dans les plus grandes profondeurs sont très spécialisées (figure ci-dessous). Comme il est rare de trouver un repas, les poissons utilisent très peu d’énergie ; ils bougent très peu, respirent lentement, ont une structure osseuse minimale et un métabolisme lent. Ces poissons sont très petits. Pour maximiser les chances de trouver un repas, certaines espèces peuvent avoir des mâchoires qui se déplient pour accepter un poisson plus gros ou des dents qui se replient vers l’arrière pour empêcher les proies de s’échapper.

De nombreuses vidéos liées aux océans se trouvent dans National Geographic Videos, Environment Video, Habitat, section Océan : http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/. Quelques-unes seulement sont énumérées ci-dessous.

• Comment nous pouvons savoir ce qui vit dans l’océan est dans « Deep-Sea Robo Help »
• Certains des résultats du recensement de la vie marine ont été publiés et sont discutés dans « Record-Breaking Sea-.Creature Surveys Released »
• La bioluminescence est commune dans les océans et vue dans « Why Deep Sea Creatures Glow »

Hydrothermal Vents

Au niveau des dorsales médio-océaniques, dans les cheminées hydrothermales, des bactéries qui utilisent la chimiosynthèse pour l’énergie alimentaire sont la base d’un écosystème unique (figure ci-dessous). Cet écosystème est entièrement distinct de la photosynthèse à la surface. On a trouvé des crevettes, des palourdes, des poissons et des vers tubulaires géants dans ces endroits extrêmes.

Une vidéo expliquant les évents hydrothermaux avec de bonnes séquences est vue ici : http://www.youtube.com/watch?v=rFHtVRKoaUM.

Résumés de leçons

• Les océans abritent une énorme diversité de vie : bactéries, plancton, invertébrés et vertébrés, qui comprennent les poissons, les reptiles, les oiseaux marins et les mammifères.
• La photosynthèse et la chimiosynthèse créent de l’énergie alimentaire de deux façons très différentes.
• Le plancton est constitué de minuscules plantes (phytoplancton) ou animaux (zooplancton) flottant librement.
• Tous les organismes marins doivent être spécialisés pour les conditions difficiles du milieu océanique dans lequel ils vivent.

Questions de révision

1. Qu’est-ce qu’un invertébré ? Nommez deux types.
2. Quel est le rôle du phytoplancton dans les écosystèmes océaniques ?
3. Si les poissons ont besoin d’oxygène pour vivre, pourquoi ne peuvent-ils pas survivre sur terre ?
4. Les ours polaires sont-ils des mammifères marins ou des animaux terrestres comme tous les autres ours. Quelle est votre opinion ?
5. Quels sont les quatre principaux habitats des organismes océaniques ?
6. Décrivez les adaptations que pourrait avoir un organisme qui vit dans un récif. Comment ces adaptations pourraient-elles être différentes de celles d’un organisme qui vit en pleine mer ?
7. Décrivez l’importance du maintien des écosystèmes océaniques.

Points à considérer

• Comment l’océan interagit-il avec l’atmosphère ?
• Comment l’énergie est-elle transférée autour de la planète et comment cela affecte-t-il la vie sur Terre ?
• Quel serait l’effet de la pollution sur les océans ?