L’Océan ,l’Homme et le Plancton par Pierre Mollo

L’Océan ,l’Homme et le Plancton

par Pierre Mollo, biologiste

1 – DES ORIGINES

15 milliards d’années nous sépareraient du Big Bang quand l’Univers qui était un point de haute énergie  est brutalement entré en expansion. En ralentissant une partie de cette énergie est devenue de la matière.

Il y a environ 4,6 milliards d’années, une étoile proche aurait été détruite dans une supernova et l’explosion a envoyé une onde de choc à travers la nébuleuse solaire, créant au final et entre autres la Terre qui se trouve à la bonne distance du Soleil qui permette la vie.

Il y a 4,5 milliards d’années,la jeune Terre, n’avait ni océan ni oxygène dans l’atmosphère qui était alors composée . à partir du dégazage du magma. d’azote, de dioxyde de carbone, d’ammoniac, de méthane, de vapeur d’eau et de plus petites quantités d’autres gaz.

La Terre se refroidit et la croûte terrestre se forme : les vapeurs d’eau se condensent donnant des pluies chaudes qui auraient conduit à la formation des océans il y a 4,2 milliards d’années.Ceux-ci recouvraient l’ensemble de la planète.

Un pluie de matériaux cométaires sur la Terre primitive pourrait avoir apporté des quantités de molécules organiques complexes, favorisant l’apparition de la vie il y a un peu plus de 3,7milliards d’années et donnant naissance à LUCA (Last Universal Common Ancestor )dernier ancêtre commun à toutes les formes de vie connues sur Terre.

2 – L’EAU : quelques données chiffrées

La Terre est recouverte par les océans pour 70% : les terres émergées ne représentant que 30% .

La moitié de ces 30% soit 15% de la surface de la Terre constitue la partie habitable pour les humains.

97% de l’eau présente sur la planète est imbuvable en l’état brut. Sur les 3% restants, 2% constituent les calottes glaciaires. Il reste donc 1% d’exploitable pour les 7 milliards d’humains qui seront 9 milliards ou plus dans un demi-siècle. Importance de conserver cette ressource indispensable à la vie.

3 – Les débuts de la vie sur Terre : le PLANCTON ou le domaine de l’invisible

Le plancton est l’ensemble des végétaux et animaux aquatiques qui dérivent au gré des courants.

Le plancton se divise en :

– plancton végétal, phytoplancton, constitué d’algues presque toutes unicellulaires,

– le plancton animal, zooplancton, composé de deux groupes :
      – zooplancton permanent : organismes unicellulaires ou pluricellulaires qui naissent, se reproduisent et meurent à l’état de zooplancton,
      – zooplancton temporaire : œufs et larves d’animaux très variés (crustacés, coquillages, poissons…) qui quittent le monde du plancton en se métamorphosant

31 PHYTOPLANCTON  (14 000 espèces )

L’ensemble des algues microscopiques formées d’une seule cellule ont des organismes qui fabriquent leur substance à partir du gaz carbonique (CO2) et des composés minéraux (azotes, phosphates, potassium, fer, silice…) dissous dans l’eau,utilisant l’énergie de la lumière qu’elles captent grâce à la chlorophylle contenue dans leur cellule et libérant de l’oxygène.

311 Les algues bleues ou cyanobactéries

Ces phytoplanctons sont les algues primitives, nées il y a 3,5 milliards d’années pendant la période de volcanisme massif sur toute la planète. La Terre est alors couverte d’une eau boueuse, bouillante, chargée en éléments minéraux et en métaux lourds. Dans cette soupe primitive dépourvue d’oxygène ,la petite algue bleue apparaît et se développe, y consommant des composés métalliques et minéraux et du gaz carbonique pour fabriquer sa matière végétale. Cette production génère un déchet : l’oxygène. Premier organisme à réaliser la photosynthèse, grâce à la chlorophylle qu’elle contient, la cyanobactérie a offert l’oxygène à la planète. Socle de la vie dans les océans, l’algue bleue est à l’origine de la grande diversité du phytoplancton (diatomées, dinoflagellés…).  

Seul groupe de phytoplancton résistant aux températures élevées, elle se retrouve dans les milieux inhospitaliers comme, par exemple, les résurgences d’eaux chaudes à 60°C, alors que la température moyenne de la Terre est de 15°C.  Lorsque l’eau recouvrait toute la terre, les minéraux et oligo-éléments nécessaires au développement des cyanobactéries venaient des profondeurs, des abysses : par leurs fumures, les cheminées volcaniques remontaient ces nutriments arrachés à la croûte terrestre jusqu’à la surface des eaux

Capable de vivre dans les milieux extrêmes, l’algue bleue a survécu vivant au ralenti pendant des millions d’années, s’adaptant et évoluant, assurant ainsi la permanence de la vie sur Terre . Elles vivent, discrètes, enfouies dans les vases et réapparaissent lorsque la qualité des eaux leur est favorable, c’est-à-dire quand le milieu se dégrade. (indicateur de la mauvaise qualité de l’eau)

Beaucoup d’espèces sont toxiques et, dans certains cas, après leur mort, leurs toxines se diffusent dans l’eau où elles peuvent anéantir des organismes présents dans le milieu : plancton, coquillages, poissons…

Exception :La spiruline est une algue microscopique d’eau douce, de couleur verte et en forme de ressort, datant de 3 milliards d’années. Elle se développe dans les eaux chaudes, riches en nutriments, peu profondes et ensoleillées, comme celles des zones tropicales et semi-tropicales. Cette petite algue est désormais considérée comme l’une des solutions d’avenir pour lutter contre la faim dans le monde.

312 Les Diatomées

Grâce aux cyanobactérie,plusieurs centaines de millions d’années après, les eaux sont devenues beaucoup plus claires. Parallèlement, les volcans ont réduit leur activité et la température a peu à peu diminué, pour atteindre les 15 degrés : la formation des calottes glaciaires, la baisse du niveau de la mer .

La pénétration du soleil dans la mer et la présence de minéraux et de CO2 dans l’eau, les conditions de la photosynthèse se trouvent réunies. Des différences dans les températures et les profondeurs permettent l’apparition d’espèces végétales aux besoins divers : diatomées,dinoflagellés

Riches de plus de 6000 espèces, les diatomées peuvent représenter jusqu’à 80 % du phytoplancton, présentes dans tous les milieux, de l’eau douce à l’eau salée, à toutes les températures .La diatomée est un composant de l’alimentation des espèces marines supérieures riche en : protéines, lipides, vitamines, Oméga-3.

Une diatomée est une sorte de capsule contenant une partie végétale. Une structure transparente et rigide entoure totalement l’unique cellule qui la compose. Cette enveloppe se compose de silice, semblable à du verre très solide, perforée de trous minuscules pour assurer les échanges avec le milieu, dessinant des stries, des dentelles …Elle peut se diviser une fois, deux fois, trois fois par jour, en fonction de l’ensoleillement, des apports minéraux (dont la silice) et de gaz carbonique.

A la mort de la cellule, la partie siliceuse coule au fond de l’eau. Tombée sur la couche sédimentaire et recouverte par les apports ultérieurs, elle se fossilise peu à peu (diatomite). Des couches de 10 microns d’épaisseur se superposent au plus profond des océans depuis des centaines de millions d’années(ex : la formation de gisements d’hydrocarbures )

313 Les coccolithes

les coccolithes (plus de 200 millions d’années d’existence) sont des algues unicellulaires exclusivement marines qui vivent principalement dans les régions froides

(origine de la craie des falaises d’Etretat )

314 Les dinoflagellés

Les dinoflagellés sont des microalgues unicellulaires de couleur rouge-orangé et de taille moyenne ou petite, entre 3 et 50 microns. Les dinoflagellés occupent une place importante, après les diatomées, dans la contribution à la production primaire.Ce phytoplancton peut contenir de la chlorophylle et se développer par photosynthèse, produisant sa propre matière végétale.

Certaines sont considérées comme toxiques, rendant les coquillages impropres à la consommation pour l’homme ou mortels pour la faune marine .

32 LE ZOOPLANCTON

321 le zooplancton permanent

3211 Les Protozoaires unicellulaires sont de petits organismes, approchant le millimètre pour les plus gros, mais pouvant s’associer en colonies

3212 Les Copépodes (taille :’100 microns)sont de petits crustacés qui se développent dans tous les milieux aquatiques.  Les copépodes sont de petite taille. Ils n’ont ni branchies ni carapace, et ne présentent qu’un seul œil permettant de capter la lumière. Ils sont, en nombre d’individus, les animaux les plus abondants de la planète et représentent l’une des principales composantes du zooplancton permanent.

Les copépodes herbivores se nourrissent principalement de plancton végétal (diatomées, mais aussi dinoflagellés, chrysophycées, ou cryptophycées) qu’ils filtrent.

La chair de Copépodes est consommée par les méduses, les crevettes et les poissons, de la sardine au requin ;

3213 le krill qui existe depuis 36 à 60 millions d’années est un petit crustacé, semblable à une crevette, qui mesure environ quatre à sept centimètres de long pour un poids de 2 grammes Il possède cinq paires de pattes et deux grands yeux composés noirs. Son corps est presque transparent, pigmenté de petits points rouges. Son appareil digestif est visible par transparence, coloré en vert par une alimentation essentiellement composée de phytoplancton

Avec quelque 650 millions de tonnes, le krill est parmi les groupes animaux les plus abondants de la planète, après les copépodes. Le krill est également un filtreur important des océans, dont il diminue la turbidité.

Les adultes vivent en « essaims  dans les couches supérieures de l’océan, les œufs et larves pouvant être trouvés jusqu’à plus de 1 000 m de profondeur, essaims qui forment parfois des bancs s’étendant sur 450 km². Les baleines en mangent plusieurs tonnes par jour La pêche mondiale représente annuellement entre 150 000 et 200 000 tonnes.

3221 Le zooplancton temporaire 

Il est constitué de :

  • Les larves de crustacés (homard langouste,…)
  • Les larves de mollusques, tels que les huîtres, les moules ou les palourdes
  • les larves de vers annélides, les œufs et les alevins de poissons

De la qualité de l’eau de rivière se déversant dans les océans dépend la qualité du plancton qui se trouvera en bord de côtes.

En pleine mer ,l’upwelling assure une remontée vers la surface d’eaux profondes riches en minéraux, permettant ainsi le développement en surface de phytoplancton, puis de zooplancton et de toute la chaîne alimentaire(quid des continents de plastique ).

La mer fournit et sera amenée à fournir une partie substantielle de l’alimentation humaine : poissons bien entendu mais aussi, une autre ressource  : les algues.

A condition bien entendu de ne pas considérer la mer comme une poubelle !!! L’enjeu est de taille et d’actualité….

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(pour mémoire :  les deux tiers de l’oxygène de l’atmosphère sont produits par le phytoplancton).
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Réf : CY-J2017III03
Pour en savoir plus :
 » L’enjeu plancton  » l’écologie de l’invisible  de Maëlle Thomas-Bourgneuf  et pierre Mollo des Editions Charles Léopold Mayer  2009
 » Le manuel du Plancton  »  de  Anne Noury et Pierre Mollo des Editions Charles Léopold Mayer  2013

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