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Les Océans
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Le cycle saisonnier de croissance du plancton végétal
Le phytoplancton (plancton végétal) a un cycle de croissance saisonnier bien défini, dans les océans tempérés et polaires. Ce cycle est fonction de processus physiques, biologiques et chimiques. |
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1. Cycle saisonnier du phytoplancton dans les océans tempérés de l'hémisphère nord. Il y a un pic de croissance du plancton au printemps, lorsque la lumière et les nutriments sont en abondance. Un deuxième pic se produit en automne. Ces fortes croissances de phytoplancton sont appelés blooms. Auteur: Lucinda Spokes.
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La densité de l'eau de mer est fonction de sa température et de sa salinité (si l'eau est plus ou moins salée). Lorsque la température de l'eau augmente suite à l'ensoleillement, les molécules d'eau s'agitent, il y a davantage d'espace entre elles et la densité diminue. Quand la température diminue, les molécules d'eau ont moins d'énergie, ne se déplacent pas beaucoup et restent plus proches les unes des autres. Il y aura plus de liaisons hydrogène (voir la partie "1. L'eau" pour plus de détails sur ces liaisons) et la densité va augmenter.
La salinité de l'eau est une mesure de la quantité de sel qui y est dissoute. Il y a plusieurs "sels" dans l'eau de mer. Celui qu'on trouve le plus est le chlorure de sodium (c'est le sel de table) mais il y a également un bon nombre d'autres composés chimiques dissous dans l'eau de mer, qui jouent aussi sur la salinité de l'eau. L'évaporation de l'eau de la mer fait augmenter sa densité, tandis que les apports d'eau par la pluie et les rivières font diminuer sa densité. Ces changements de la température et de la salinité autour du globe font que l'océan est en fait composé de plusieurs couches d'eau, qui ont des densités différentes. Les eaux les moins denses flottent au dessus des eaux plus denses.
Nous allons voir dans cette partie les processus qui influent sur la croissance du plancton végétal, et nous allons donc regarder comment les changements de la température de l'eau affectent la structure verticale des premières centaines de mètres de l'océan.
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Les ronds noirs représentent des nutriments, les ronds verts représentent du phytoplancton.
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Au printemps
Au printemps, le soleil chauffe les eaux de surface de l'océan, ce qui les rend moins denses. Cette eau chaude flotte au dessus des eaux plus froides et plus denses, ce qui est normal, et ces eaux de températures différentes ne se mélangent donc quasiment pas. Ceci implique que le phytoplancton qui se développe reste en surface. Il y trouve de la lumière et des nutriments en abondance, car les nutriments sont remontés des eaux profondes pendant l'hiver. Ces conditions sont idéales pour la croissance du phytoplancton. On observe alors des augmentations rapides de la quantité de phytoplancton, qu'on appelle le bloom de printemps.
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En été
Comme le phytoplancton se développe, ils épuise les nutriments des eaux de surface. Et comme il y a très peu de mélange avec les eaux du dessous, le phytoplancton stoppe son accroissement quand tous les nutriments disponibles ont été consommés. La reminéralisation des nutriments dans les eaux de surface et l'apport de nutriments par l'atmosphère permettent tout de même la croissance du phytoplancton, mais on ne peut pas considérer que l'été soit une saison particulièrement active du point de vue biologique par rapport au printemps. |
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A l'automne
Les jours raccourcissent et le soleil réchauffe moins l'eau. Les eaux de surface refroidissent et leur densité augmente. Puisqu'il y a moins de différence de densité entre les eaux de surface et les eaux du dessous, elles se mélangent un peu. Grâce à cela, les eaux du dessous plus riches en nutriments apportent à manger au plancton qui est en surface. Il reste assez de lumière pour la photosynthèse, et donc un petit bloom d'automne se produit parfois.
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2. Représentation de la façon dont le réchauffement saisonnier change la structure et le fonctionnement des premières cetaines de mètres de l'océan. Auteur: Lucinda Spokes, basé sur une idée originale de Stephanie Henson, SOC, Southampton University.
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En hiver
En hiver, le soleil réchauffe encore moins les eaux de surface qui se refroidissent davantage, et ceci fait augmenter encore leur densité. Les eaux de surface peuvent alors se mélanger avec l'eau du dessous. Ce mélange permet d'apporter à la surface les nutriments de l'eau profonde. Bien qu'il y ait des nutriments en abondance, il n'y a pas assez de lumière pour la photosynthèse du phytoplancton, qui ne se développe alors pas beaucoup.
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Dans les tropiques, le cycle saisonnier n'est pas si prononcé, car l'intensité du soleil ne varie pas beaucoup au cours des mois : le plancton végétal peut se développer toute l'année.
A propos de cette page:
auteur: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
relecteurs scientifiques: Prof. Tim Jickells - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K. et Dr. Keith Weston - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
dernière version : 2003-10.16 |
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