Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Plan : - Introduction - Distribution des habitats/écosystèmes aquatiques - Chimie de l’eau (utile aux biologistes…) - Apports énergétiques et écosystèmes aquatiques - Diversité dans les milieux aquatiques - Groupements écologiques chez les organismes aquatiques - Organisation des communautés aquatiques Tout ça en  1h30!!!

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Introduction et buts du cours: Ecosystèmes aquatiques Écosystèmes marins (océanologie) Écosystèmes d’eaux douces (limnologie) Mais ces divisions sont-elles utiles? Estuaires et marais salants sont généralement classés parmi les milieux marins… Les lacs salés parmi les écosystèmes d’eau douce… Les grands lacs parmi les écosystèmes d’eau douce… Il y a plus de points en communs entre une côte rocheuse et une rivière d’altitude qu’entre cette côte rocheuse et une côte sableuse (turbulences, oxygénation, organismes fixés,…). 53350 km2 37600 km2

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Introduction et buts du cours: À la fois illustrer l’originalité et le diversité de ces écosystèmes… … et montrer que les principes fonctionnels peuvent être identiques (donc que la dichotomie eau douce/eau salée n’est pas fondamentale d’un point de vue écologique) différences > points communs

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Introduction et buts du cours: Taxons/diversité Chimie des eaux et autres facteurs abiotiques, etc. La structure des communautés est dominée par l’environnement physique (c’est à dire le[s] mouvement[s] des eaux  substrat et/ou sur les masses d’eaux avoisinantes) Processus écologiques similaires malgré des chimies des eaux distinctes, etc. différences > points communs

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Distribution des habitats: vues quantitative et statique 1,5 x 109 km3 d’eau

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Distribution des habitats Distribution des habitats Eaux souterraines « connectivité » (apparente) surface profondeur Spirale d’Ekman influence hydrogéo- morphologique essentielle Peu connectées (lacs, bassins,…) Distributions irrégulières … mais certaines « concentrations » (45% des eaux douces sont réparties dans seulement 7 lacs!!!)

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Distribution des habitats: aspects dynamiques (circulation) couplage atmosphère/surface Exemple de la mousson dans l’océan indien

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Distribution des habitats: couplage atmosphère/surface  cycle hydrologique Précipitation Évaporation Transpiration

Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Chimie des eaux : matière inorganique dissoute Les biologistes ne s’intéressent pas vraiment à l’eau pure, mais à sa composition et donc aux concentrations des éléments en solution qu’elle contient (ce qui n’est souvent pas grand chose…) Conductivité (mesurée en S.cm-1) La salinité est donc la quantité totale de matériaux dissous (ions) dans un échantillon. Squelette de nombreux organismes marins Carbonate de calcium (CaCO3) Saturation

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Chimie des eaux : matière inorganique dissoute Cas des eaux douces  beaucoup plus de variabilité. Influences du terrain traversé, des caractéristiques géologiques et physique du terrain/bassin (apports terrigènes), des apports anthropogéniques,…. Composition moyenne (en ppm ou mg.l-1, hors micropolluants): Ca2+ 13,4 (5,3 – 24,2) Mg2+ 3,4 (1,4-5,2) Na+ 5,2 (3,2-7,0) K+ 1,3 (1,0-1,6) Cl- 5,8 (3,4-7,0) SO42- 8,3 (3,5-15,1) HCO3- 52,0 (26,7-80,1) SiO2 10,4 (6,6-16,3)

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Chimie des eaux : ‘gaz’ dissous Oxygène Gaz carbonique respiration origine atmosphérique photosynthèse quand présente… (voir ‘Apports énergétiques…’) Hyperoxie photosynthèse Sur-saturation en 02  Saturation (100%)  Sous-saturation en 02 Normoxie Hypoxie respiration/ décomposition eutrophisation

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Chimie des eaux : autres caractéristiques pH (alcalinité/acidité)  pH eau de pluie  5,6  pH eau de mer  8,2  pH lacs de cratères  2 pouvoir tampon du bicarbonate H20 + CO2  H2CO3  HCO3- + H+ CO32- + 2H+ Alcalinité réfère grossièrement à la mesure de la concentration en (bi)carbonates de l’eau Carbone (inorganique) total dissous (DIC) DIC = [CO2] + [HCO3-] + [C032-] Carbone total TOC

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Apports énergétiques Photosynthèse 6H20 + 6CO2  602 + C6H12O6 lumière Production primaire non limitant Facteurs limitants de la prod. prim. NO3-, PO4- Disque de Secchi Ds coefficient d’extinction k = 1,7Ds

Introduction à l’Ecologie Aquatique ULBI609 Introduction à l’Ecologie Aquatique - Généralités - Apports énergétiques Photosynthèse/Respiration/Profondeur respiration P>R P<R Zone photique profondeur de compensation photosynthèse point de compensation (pourrait être une autre valeur)