Guinguette Marais Poitevin

Estuaires : Là où l’océan rencontre l’eau douce

Les estuaires sont des biomes qui se produisent là où une source d’eau douce, comme une rivière, rencontre l’océan. On trouve donc à la fois de l’eau douce et de l’eau salée dans le même voisinage ; le mélange donne une eau salée diluée (saumâtre). Les estuaires constituent des zones protégées où de nombreux jeunes crustacés, mollusques et poissons commencent leur vie, ce qui crée également d’importantes zones de reproduction pour d’autres animaux. La salinité est un facteur très important qui influence les organismes et les adaptations des organismes présents dans les estuaires. La salinité des estuaires varie considérablement et est basée sur le taux d’écoulement de ses sources d’eau douce, qui peut dépendre des précipitations saisonnières. Une ou deux fois par jour, les marées hautes apportent de l’eau salée dans l’estuaire. Les marées basses qui se produisent à la même fréquence inversent le courant d’eau salée.

La variation rapide et à court terme de la salinité due au mélange d’eau douce et d’eau salée constitue un défi physiologique difficile à relever pour les plantes et les animaux qui habitent les estuaires. De nombreuses espèces végétales estuariennes sont des halophytes : des plantes qui peuvent tolérer des conditions salées. Les plantes halophytes sont adaptées pour faire face à la salinité résultant de l’eau salée sur leurs racines ou des embruns marins. Chez certaines halophytes, des filtres situés dans les racines éliminent le sel de l’eau que la plante absorbe. D’autres plantes sont capables de pomper l’oxygène dans leurs racines. Les animaux, comme les moules et les palourdes (phylum Mollusca), ont développé des adaptations comportementales qui leur font dépenser beaucoup d’énergie pour fonctionner dans cet environnement qui change rapidement. Lorsque ces animaux sont exposés à une faible salinité, ils cessent de se nourrir, ferment leur coquille et passent de la respiration aérobie (dans laquelle ils utilisent des branchies pour extraire l’oxygène de l’eau) à la respiration anaérobie (un processus qui ne nécessite pas d’oxygène et qui a lieu dans le cytoplasme des cellules de l’animal). Lorsque la marée haute revient dans l’estuaire, la salinité et la teneur en oxygène de l’eau augmentent, et ces animaux ouvrent leur coquille, commencent à se nourrir et retournent à la respiration aérobie.

Biomes d’eau douce

Les biomes d’eau douce comprennent les lacs et les étangs (eau stagnante) ainsi que les rivières et les ruisseaux (eau courante). Ils comprennent également les zones humides. Les humains comptent sur les biomes d’eau douce pour fournir des ressources aquatiques pour l’eau potable, l’irrigation des cultures, l’assainissement et l’industrie. Ces différents rôles et avantages pour l’homme sont désignés sous le nom de services écosystémiques. Les lacs et les étangs se trouvent dans les paysages terrestres et sont donc liés aux facteurs abiotiques et biotiques qui influencent ces biomes terrestres.

Les lacs et les étangs

Les lacs et les étangs peuvent avoir une superficie allant de quelques mètres carrés à des milliers de kilomètres carrés. La température est un facteur abiotique important qui affecte les êtres vivants présents dans les lacs et les étangs. En été, la stratification thermique des lacs et des étangs se produit lorsque la couche supérieure de l’eau est réchauffée par le soleil et ne se mélange pas à l’eau plus profonde et plus froide. La lumière peut pénétrer dans la zone photique du lac ou de l’étang. On y trouve du phytoplancton (algues et cyanobactéries) qui réalise la photosynthèse et constitue la base du réseau alimentaire des lacs et des étangs. Le zooplancton, comme les rotifères et les petits crustacés, consomme ce phytoplancton. Au fond des lacs et des étangs, les bactéries de la zone aphotique décomposent les organismes morts qui coulent au fond.

Figure 1. La croissance incontrôlée des algues dans ce lac a entraîné une prolifération d’algues. (crédit : Jeremy Nettleton)

L’azote et le phosphore sont des nutriments limitants importants dans les lacs et les étangs. Pour cette raison, ils sont des facteurs déterminants dans la quantité de croissance du phytoplancton dans les lacs et les étangs. Lorsqu’il y a un apport important d’azote et de phosphore (provenant des eaux usées et du ruissellement des pelouses et des fermes fertilisées, par exemple), la croissance des algues monte en flèche, ce qui entraîne une grande accumulation d’algues appelée efflorescence algale. Les efflorescences algales (figure 1) peuvent devenir si importantes qu’elles réduisent la pénétration de la lumière dans l’eau. En conséquence, le lac ou l’étang devient aphotique et les plantes photosynthétiques ne peuvent pas survivre. Lorsque les algues meurent et se décomposent, l’eau s’appauvrit gravement en oxygène. Les poissons et autres organismes qui ont besoin d’oxygène sont alors plus susceptibles de mourir, et les zones mortes qui en résultent se trouvent partout dans le monde. Le lac Érié et le golfe du Mexique représentent des habitats d’eau douce et marins où le contrôle du phosphore et le ruissellement des eaux pluviales posent des défis environnementaux importants.

Fleuves et cours d’eau

Les fleuves et les cours d’eau sont des masses d’eau en mouvement continu qui transportent de grandes quantités d’eau depuis la source, ou la tête de bassin, jusqu’à un lac ou un océan. Les plus grands fleuves sont le Nil en Afrique, l’Amazone en Amérique du Sud et le Mississippi en Amérique du Nord.

Les caractéristiques biotiques des fleuves et des cours d’eau varient sur toute leur longueur. Les cours d’eau commencent à un point d’origine appelé eau de source. L’eau de source est généralement froide, pauvre en nutriments et claire. Le canal (la largeur de la rivière ou du ruisseau) est plus étroit qu’à tout autre endroit sur la longueur de la rivière ou du ruisseau. Pour cette raison, le courant est souvent plus rapide ici qu’à tout autre endroit de la rivière ou du ruisseau.

L’eau qui se déplace rapidement entraîne une accumulation minimale de limon au fond de la rivière ou du ruisseau ; l’eau est donc claire. La photosynthèse ici est principalement attribuée aux algues qui poussent sur les rochers ; le courant rapide inhibe la croissance du phytoplancton. Un apport supplémentaire d’énergie peut provenir des feuilles ou d’autres matières organiques qui tombent dans la rivière ou le ruisseau à partir des arbres et des autres plantes qui bordent l’eau. Lorsque les feuilles se décomposent, la matière organique et les nutriments qu’elles contiennent retournent dans l’eau. Les plantes et les animaux se sont adaptés à cette eau en mouvement rapide. Par exemple, les sangsues (phylum Annelida) ont un corps allongé et des ventouses aux deux extrémités. Ces ventouses s’attachent au substrat et maintiennent la sangsue ancrée sur place. Les espèces de truites d’eau douce (phylum Chordata) sont un prédateur important dans ces rivières et ruisseaux à débit rapide.

A mesure que la rivière ou le ruisseau s’éloigne de la source, la largeur du canal s’élargit progressivement et le courant ralentit. Cette eau lente, causée par la diminution du gradient et l’augmentation du volume lorsque les affluents s’unissent, présente une plus grande sédimentation. Le phytoplancton peut également être en suspension dans les eaux lentes. Par conséquent, l’eau ne sera pas aussi claire qu’elle l’est près de la source. L’eau est également plus chaude. Les vers (phylum Annelida) et les insectes (phylum Arthropoda) peuvent s’enfouir dans la boue. Les vertébrés prédateurs d’ordre supérieur (phylum Chordata) comprennent les oiseaux aquatiques, les grenouilles et les poissons. Ces prédateurs doivent trouver leur nourriture dans ces eaux lentes, parfois troubles, et, contrairement aux truites dans les eaux de la source, ces vertébrés ne peuvent pas utiliser la vision comme sens principal pour trouver leur nourriture. Au lieu de cela, ils sont plus susceptibles d’utiliser des indices gustatifs ou chimiques pour trouver leurs proies.

Les zones humides

Les zones humides sont des environnements dans lesquels le sol est soit en permanence, soit périodiquement saturé d’eau. Les zones humides sont différentes des lacs car les zones humides sont des étendues d’eau peu profondes alors que les lacs varient en profondeur. La végétation émergente est constituée de plantes des zones humides qui sont enracinées dans le sol mais dont des parties des feuilles, des tiges et des fleurs dépassent la surface de l’eau. Il existe plusieurs types de zones humides, notamment les marais, les marécages, les tourbières, les vasières et les marais salés (figure 2). Les trois caractéristiques communes à ces types – ce qui en fait des zones humides – sont leur hydrologie, leur végétation hydrophytique et leurs sols hydriques.

Figure 2. Situé dans le sud de la Floride, le parc national des Everglades est un vaste ensemble de milieux humides, notamment des marais à herbe à scie, des marais de cyprès et des forêts de mangroves estuariennes. Ici, une grande aigrette se promène parmi les cyprès. (crédit : NPS)

Les marais et marécages d’eau douce sont caractérisés par un écoulement lent et régulier de l’eau. Les tourbières se développent dans des dépressions où l’écoulement de l’eau est faible ou inexistant. Les tourbières se produisent généralement dans des zones où il y a un fond argileux avec une mauvaise percolation. La percolation est le mouvement de l’eau à travers les pores du sol ou des roches. L’eau que l’on trouve dans une tourbière est stagnante et appauvrie en oxygène, car l’oxygène utilisé pendant la décomposition de la matière organique n’est pas remplacé. À mesure que l’oxygène de l’eau s’appauvrit, la décomposition ralentit. Cela conduit à l’accumulation d’acides organiques et d’autres acides qui font baisser le pH de l’eau. À un pH plus faible, l’azote devient indisponible pour les plantes. Cela représente un défi pour les plantes, car l’azote est une ressource limitante importante. Certains types de plantes des tourbières (comme le rossolis, la sarracénie pourpre et le piège à mouches de Vénus) capturent les insectes et extraient l’azote de leur corps. Les tourbières ont une faible productivité primaire nette parce que l’eau qu’on y trouve a de faibles niveaux d’azote et d’oxygène.

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