Caractéristiques des fonds marins, relief, types, flore et faune

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Simon Doyle

le fond marin C'est la partie de la croûte terrestre qui se trouve sous la mer. Le fond marin est très diversifié et peut être classé grâce à l'utilisation de plusieurs variables.

Par exemple, on peut les classer par le matériau qui les compose et la taille de leurs grains, mais il faut aussi préciser la profondeur à laquelle ils se trouvent, ainsi que les organismes qui les colonisent (plantes et animaux).

Figure 1. Schéma des différentes divisions océaniques. Les divisions basées sur la distance au rivage et les divisions basées sur la profondeur sont appréciées. Source: divisions océaniques.svg: Chris huh [CC0], via Wikimedia Commons

Le fond marin est géologiquement distinct des continents. Vivez un cycle perpétuel de formation et de destruction qui façonne les océans et contrôle une grande partie de la géologie et de l'histoire géologique des continents.

Index des articles

  • 1 Caractéristiques générales
    • 1.1 Géologie
    • 1.2 Géographie
  • 2 Classification des océans
    • 2.1 Connexion entre les océans
  • 3 types de fonds marins
    • 3.1 -Fonds littoral
    • 3.2 -Fond d'océan
  • 4 Diversité des fonds marins
  • 5 Références

Caractéristiques générales

Les processus géologiques sculptent le rivage, déterminent la profondeur de l'eau, contrôlent si le fond est boueux, sableux ou rocheux, créent de nouvelles îles et monts sous-marins (que les organismes colonisent) et déterminent la nature des habitats marins de plusieurs façons..

géologie

La distinction géologique entre l'océan et les continents est due à des différences physiques et chimiques dans la roche qui constitue la croûte dans chaque cas..

La croûte océanique, qui forme le fond marin, se compose d'un type de minéral appelé basalte qui a une couleur sombre. Contrairement à cela, la plupart des roches continentales sont de type granitique, avec une composition chimique différente de celle du basalte et une couleur plus claire..

Dorsale médio-atlantique

La dorsale médio-atlantique est une structure qui traverse une grande partie de la planète dans une direction nord-sud et à partir de laquelle le fond marin se forme constamment, du fait de la séparation des plaques tectoniques..

Figure 2. La dorsale médio-atlantique marque la limite de la plaque tectonique à partir de laquelle le nouveau fond marin est généré. Source: téléchargé à l'origine sur la wikipedia en anglais: 14h51, 21 octobre 2003. JamesDay (discussion / contributions). 200 × 415 (21177 octets) (carte de la crête médio-atlantique) [Domaine public], via Wikimedia Commons

En raison de ce phénomène, le fond océanique près de la crête est plus jeune (géologiquement) que le fond le plus proche des continents, car il a été généré plus récemment..

Ce phénomène a des conséquences sur la composition et la taille des particules (entre autres variables), qui influencent les différents types d'habitats et leurs habitants..

La géographie

Les océans couvrent environ 71% de la surface de la terre, le fond marin étant l'un des habitats les plus étendus au monde.

En revanche, les océans ne sont pas uniformément répartis par rapport à l'équateur. Dans l'hémisphère nord, il y a 61% des océans, tandis que dans l'hémisphère sud environ 80%. Cette simple différence signifie qu'il y a une plus grande extension du fond océanique dans l'hémisphère sud..

Classification des océans

Les océans sont traditionnellement classés en quatre grands bassins:

L'océan Pacifique

C'est l'océan le plus grand et le plus profond, presque aussi grand que tous les autres combinés, à 166,2 millions de kmdeux et 4188 m de profondeur moyenne.

L'océan Atlantique

Avec 86,5 millions de kmdeux, est légèrement plus grande que l'océan Indien (73,4 millions de kmdeux), mais les deux sont similaires en profondeur moyenne (3736 et 3872 mètres respectivement).

L'océan arctique

C'est l'océan le plus petit et le moins profond avec environ 9,5 millions de kmdeux et 1130 m de profondeur.

Plusieurs mers peu profondes, telles que la mer Méditerranée, le golfe du Mexique et la mer de Chine méridionale, sont reliées ou marginales aux grands bassins océaniques.

Connexion entre les océans

Bien que nous traitons généralement les océans comme des entités distinctes, ils sont en fait interconnectés. Les connexions entre les principaux bassins permettent à l'eau de mer, aux matériaux et à certains organismes de se déplacer d'un océan à l'autre..

Le fond marin pourrait également être conçu comme un grand système interconnecté. Cependant, d'autres variables telles que la profondeur de la masse océanique en un point particulier, les changements brusques de relief, entre autres, établissent de véritables frontières pour une grande partie de la faune océanique..

Types de fonds marins

La classification du fond marin dépend de différentes variables, telles que sa profondeur, la pénétration de la lumière, la distance à la côte, la température et le substrat qui le constitue..

Le fond marin peut être classé en:

-Contexte du littoral

Les côtes s'entendent de la limite de la plus haute marée, jusqu'à la limite qui détermine la zone euphotique (environ 200 mètres), où le rayonnement solaire pénètre (et la photosynthèse se produit).

Dans la zone euphotique, 99% du rayonnement est éteint, ce qui rend impossible la photosynthèse dans les zones plus profondes.

Bases littorales

Aile zone supralittorale, qui n'est pas submergé mais très influencé par la mer.

B) Le zone eulitorale qui inonde par intermittence, de la ligne de marée basse à haute.

C) La zone sous-côtier, qu'il est toujours submergé et qu'il comprend la zone allant de la limite de la marée basse à la zone euphotique. Cette zone sous-côtière est ce que l'on considère comme le fond marin.

Types de littoral

En revanche, le fond littoral est également classé en fonction de sa composition en:

  • Fonds homogènes: principalement composé de boue, de sable, de petites crêtes, de gravier ou de roche.
  • Fonds mixtes: Ce sont des mélanges des composants précédents dans des proportions différentes; Ils peuvent être constitués de sable-boue, de sable-galets ou de l'une des combinaisons possibles.
  • Arrière-plans flous: Ce sont des transitions entre certains des types précédents et se produisent dans des lieux de confluence de courants, des deltas de rivières, entre autres..

Le fond littoral est en général très fertile, car il reçoit une contribution importante des eaux de ruissellement du continent, qui sont généralement chargées de minéraux et de matière organique..

Faune du littoral

La faune du fond littoral est très large dans la zone sous-littorale, diminuant le nombre d'espèces à mesure que l'on avance vers la zone supralittorale (où abondent les espèces les plus résistantes à la dessiccation).

La variété de la faune comprend des gastéropodes, des crustacés tels que des balanes, des éponges, des nématodes, des copépodes, des hydroïdes, des anémones, des bryozoaires, des jets de mer, des polychètes, des amphipodes, des isopodes, des échinodermes (hérissons), des mollusques tels que des moules et des poulpes, des crabes et des crevettes. poisson.

Les coraux, animaux coloniaux qui abritent des microalgues dans leur corps, sont également présents sur le littoral et servent de refuge à de nombreuses autres espèces. Ces animaux ont besoin de lumière pour les atteindre afin que leurs microalgues symbiotiques puissent photosynthétiser..

Les récifs qui forment les coraux sont appelés les "jungles marines", en raison de la grande diversité des espèces qu'ils abritent..

Figure 3. Une étoile de mer bleue (Linckia laevigata) repose sur des coraux durs du genre Acropora et Porites, dans la Grande Barrière de Corail, en Australie. Source: Copyright (c) 2004 Richard Ling [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa /3.0/) ou CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)]

Flore du littoral

Les plantes et les algues sont également présentes sur le littoral.

Dans les eaux tropicales et subtropicales, les prairies de Thalassie (populairement appelée herbe à tortue), un phanérogame marin (plante à fleurs). Cette plante pousse sur des fonds doux et sableux.

La région intertidale (partie du littoral entre les niveaux de marées maximales et minimales) peut présenter des plantes telles que des mangroves, adaptées pour pousser dans des fonds boueux qui peuvent manquer d'oxygène (en conditions anoxiques).

Figure 4. Requin nourrice (Ginglymostoma cirratum) reposant sur une prairie d'herbe à tortue (Thalassia testudinum). Source: Équipe de biogéographie de la NOAA CCMA

Forêts de varech

L'un des habitats sous-littoraux les plus courants dans les régions tempérées du monde sont les grandes «forêts» ou «lits» de varech, constituées de groupes d'algues brunes de l'ordre des Laminariales..

Ces communautés sont importantes en raison de leur productivité élevée et de la diversité des communautés d'invertébrés et de poissons qu'elles abritent. Les mammifères tels que les phoques, les otaries, les loutres de mer et les baleines sont même considérés comme associés à ce type d'habitat..

Figure 5. Carte de la répartition mondiale des forêts de varech. Source: Maximilian Dörrbecker (Chumwa) [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons

Les forêts de varech donnent également lieu à de grandes quantités de algues dérivantes, surtout après les tempêtes, qui se déposent sur les plages voisines, où elles fournissent une source d'énergie aux communautés.

Figure 6. Plongeur dans une forêt de varech en Californie, USA. Source: Ed Bierman de Redwood City, États-Unis [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

Les forêts de varech qui peuvent s'étendre jusqu'à 30 m ou plus au-dessus du substrat, donnent une structure verticale aux communautés rocheuses sous-littorales.

Parfois, ces vastes forêts peuvent modifier les niveaux de lumière dans le substrat en dessous, réduire l'impact des vagues et de la turbulence et faire varier les nutriments disponibles..

Figure 7. Une loutre de mer et ses petits se nourrissant dans une forêt de varech. Source: Ed Bierman de Redwood City, États-Unis [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

-fond de l'océan

Propriétés physicochimiques

La mer profonde s'étend à travers le globe verticalement, c'est-à-dire du bord du plateau continental jusqu'aux fonds des tranchées océaniques les plus profondes..

Les propriétés physiques et chimiques de la masse d'eau qui remplit ce vaste espace varient sur toute sa profondeur. Ces propriétés ont été utilisées pour définir les caractéristiques du fond marin..

Pression hydrostatique: la pression hydrostatique (pression de la colonne d'eau) augmente avec la profondeur, ajoutant l'équivalent de 1 atmosphère (atm) tous les 10 m.

Température: Dans la plupart des régions du monde, les températures des eaux profondes sont basses (plage approximative de -1 à +4 ° C, selon la profondeur et l'emplacement), mais extrêmement stables.

La plupart des organismes des grands fonds marins ne subissent jamais de changements importants ou rapides de la température ambiante, à l'exception de ceux qui habitent les évents hydrothermaux, où les fluides surchauffés se mélangent à l'eau du fond à basse température..

Salinité et pH: les conditions thermiques constantes dans la plupart des océans profonds se combinent avec une salinité et un pH stables.

Flux d'énergie et de matière au fond de l'océan

La mer profonde est trop sombre, elle ne permet donc pas la photosynthèse. Par conséquent, la production primaire de plantes vertes (qui est à la base de pratiquement tous les écosystèmes terrestres, d'eau douce et marins peu profonds) est absente..

De cette manière, les réseaux trophiques du fond marin dépendent presque entièrement de particules organiques qui coulent de la surface..

La taille des particules varie des cellules mortes de phytoplancton aux carcasses de baleines. Dans les régions sans saisonnalité marquée, la mer profonde reçoit une bruine constante de petites particules (appelée «neige marine»).

Le long des marges continentales, les canyons sous-marins peuvent acheminer de grandes quantités d'herbes marines, de macroalgues et de débris végétaux terrestres vers les fonds marins profonds..

Figure 8. Canyon sous-marin du fleuve Congo en Afrique du Sud-Ouest, montrant environ 300 km du canyon Source: Mikenorton [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], de Wikimedia Chambre des communes

Les particules peuvent être consommées par les animaux au milieu de l'eau ou dégradées par les bactéries lorsqu'elles coulent à travers la colonne d'eau.

La forte baisse de la nourriture disponible qui en résulte à mesure que la profondeur augmente est peut-être le facteur qui affecte le plus la structure des écosystèmes des grands fonds..

Les agrégats de cellules mortes attachés aux substances muqueuses et aux pastilles fécales de zooplancton coulent rapidement, s'accumulant sur le fond marin sous forme de dépôts visibles de "Phytodetritus".

Faune des fonds marins

Les effets de l'obscurité sur la forme du corps, le comportement et la physiologie des organismes des grands fonds sont plus évidents chez les animaux qui habitent des profondeurs moyennes..

Les zones mésopélagique (200-1000 m) et bathypélagique (1000-4000 m), constituent ensemble plus de 1 milliard de km3 de l'espace habité par des poissons, des céphalopodes et des crustacés qui nagent activement, ainsi qu'une grande variété de zooplancton gélatineux (méduses, siphonophores, ténophores, larves, salpes et autres groupes).

Les organismes des grands fonds marins présentent des adaptations biochimiques pour contrecarrer les effets de la haute pression sur la fonction des enzymes et des membranes cellulaires. Cependant, l'obscurité et les pénuries alimentaires sont les facteurs qui affectent le plus le corps et le comportement des animaux..

Par exemple, de nombreux organismes sur le fond marin ont un métabolisme lent, qui dans certains cas se manifeste par une très longue espérance de vie..

Dans le désert du fond océanique en pénurie de nutriments, les évents hydrothermaux et les carcasses de baleines et de gros poissons représentent de véritables oasis d'abondance..

Bioluminescence

Plus de 90% des espèces animales de cet environnement (à des profondeurs bien inférieures à la pénétration maximale de la lumière du soleil) produisent de la lumière. Dans certains cas, cette production de lumière est due à des associations symbiotiques avec des bactéries luminescentes..

De nombreux poissons et céphalopodes ont des structures accessoires complexes (photophores) qui réfléchissent, réfractent ou filtrent la lumière émise, tout en gardant leurs yeux fonctionnels

L'abondance des organismes bioluminescents diminue considérablement avec l'augmentation de la profondeur.

Toucher et sentir

Contrairement à la grande quantité de bioluminescence dans la colonne d'eau profonde, très peu d'organismes benthiques (habitants du fond) produisent de la lumière. Certains groupes de poissons qui vivent près du fond marin ont des yeux réduits et sont censés avoir d'autres sens plus développés, tels que le toucher.

Les petits yeux du poisson trépied (Bathypterois) peuvent être de peu d'utilité, mais des rayons spécialisés de la nageoire pectorale, dotés de nerfs spinaux hypertrophiés, leur permettent de détecter les changements autour d'eux, fonctionnant comme une matrice mécano-sensible.

Figure 9. Un poisson du genre Bathypterois atricolor. Un grand nombre d'appendices modifiés sont observés. Source: Bureau d'exploration et de recherche océaniques de la NOAA, 2015 Hohonu Moana

Les fonds marins ont également une faune charognarde, qui a également développé un sens aigu de l'odorat (poissons, crabes, entre autres).

Diversité des fonds marins

On estime qu'il y a des centaines de milliers à plus d'un million d'espèces benthiques (eaux profondes).

Des niveaux de diversité aussi élevés sont inattendus dans un habitat constitué principalement de vasières monotones et pauvres en espèces..

Détritivores et fond marin

Le fond marin est le royaume des animaux mangeurs de boue. Les éponges, crinoïdes et autres filtres filtrants se trouvent dans les zones où les courants d'eau augmentent le flux de particules en suspension.

En revanche, les vastes plaines abyssales sont dominées par les détritivores, qui extraient la matière organique des sédiments de fond..

Les sédiments sous-marins en tant que source de nourriture ont l'avantage d'être en quantité illimitée et sont très accessibles, cependant, ils ont peu de valeur nutritive..

Dans les océans tempérés et polaires, le phytodétritus (la décomposition des restes d'organismes végétaux) constitue une «aubaine» saisonnière pour l'écosystème des fonds marins. Cependant, la quantité de phytodétritus qui arrive est imprévisible et sa distribution est souvent irrégulière..

Les grandes et abondantes holothuries (concombres de mer) sont des détritivores des profondeurs abyssales. Celles-ci présentent une variété de stratégies pour exploiter cette source de nourriture éphémère..

Figure 10. Concombre ou concombre de mer, un habitant commun des fonds marins. Source: Frédéric Ducarme [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], de Wikimedia Commons

Les références

  1. Beaulieu, S. (2002). Accumulation et devenir du phytodeffitus sur le fond marin. Océanographie et biologie marine: une revue annuelle 40, 171-232.
  2. Bergquist, D.C. Williams, F.M. et Fisher, C.R. (2000). Record de longévité pour les invertébrés des grands fonds. Nature. 403, 499-500.
  3. Corliss BA-1., Brown, C.W., Sun, X. et Showers, W.J. (2009). Diversité benthique des eaux profondes liée à la saisonnalité de la productivité pélagique. Recherche en haute mer, partie I 56, 835-841.
  4. Glover, A.G. et Smith, C.R. (2003). L'écosystème des fonds marins: état actuel et perspectives de changement anthropique d'ici 2025. Conservation de l'environnement. 30, 219-241.
  5. Levin, L.A. (2003). Oxygen Minimum Zone benthos: adaptation et réponse de la communauté à l'hypoxie. Oceanography 'and Marine Biology: an Annual Review 41, 1-45.
  6. Thiel, H. (1975). La structure de taille du benthos des grands fonds. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie. 60, 575-606.

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