Plancton : définition et importance

Victor Hensen a été le premier scientifique à utiliser le terme plancton en 1887 pour désigner l'ensemble des organismes qui flottent au gré des mouvements de la mer. Il a donc choisi un mot qui les décrivait si bien, car plancton signifie "errant" ou "vagabond".

Ce groupe d'organismes est très nombreux et diversifié et habite aussi bien les eaux douces que les eaux marines. C'est dans les océans qu'il est le plus représentatif, atteignant des nombres de l'ordre de plusieurs billions, et il peut augmenter dans les mers plus froides. Cependant, dans les écosystèmes d'eau douce, on les trouve généralement dans les systèmes lentiques tels que les lacs, les étangs ou les réservoirs, car ils seraient emportés par les courants.

L'article suivant de ProjetEcolo vous permettra d'en savoir plus sur la biodiversité marine et l'enjeu auquel elle est confrontée.

Le plancton peut être classé de différentes manières. Ces types de plancton peuvent être distingués en fonction de leur alimentation :

• Phytoplancton : il s'agit d'un plancton végétal qui, comme les plantes, obtient de l'énergie et de la matière organique par photosynthèse. Il vit dans la couche photique, c'est-à-dire la zone qui reçoit la lumière du soleil, et peut atteindre jusqu'à 200 m dans l'océan. Il est composé de cyanobactéries, de diatomées et de dinoflagellés. Nous vous recommandons de consulter cet article de ProjetEcolo pour en savoir plus sur le Phytoplancton - Définition, Caractéristiques et Exemples.
• Zooplancton : Il s'agit d'un plancton de type animal. Il se nourrit de phytoplancton et d'autres organismes du zooplancton. Il se compose de crustacés, de méduses, de larves de poissons et d'autres organismes. Les organismes du zooplancton peuvent être différenciés en fonction de leur durée d'appartenance au plancton. Les organismes holoplanctoniques font partie du plancton toute leur vie, tandis que les organismes méroplanctoniques n'en font partie qu'à un seul stade, généralement le stade larvaire.
• Bactérioplancton : communautés bactériennes. Elles sont responsables de la décomposition des détritus et jouent un rôle clé dans les cycles biogéochimiques de certains éléments (C, N, O, P), le climat et les chaînes alimentaires.
• Virioplancton : constitué de virus aquatiques. Composé principalement de bactériophages et de virus d'algues eucaryotes. Il participe à la reminéralisation des nutriments, aux cycles biogéochimiques et fait partie des réseaux alimentaires planctoniques. On vous dit ici la différence entre cellules eucaryotes et procaryotes.

La plupart des organismes du plancton sont de taille microscopique et l'unité de mesure utilisée est donc le micron (millième de millimètre). La taille moyenne varie de 60 microns à un millimètre. En ce sens, les différents types de plancton qui existent sont les suivants :

• Ultraplancton : 5 microns. Les bactéries et les petits flagellés en font partie.
• Nanoplancton : 5 à 60 microns. Constitué de microalgues unicellulaires telles que les coccolithophoridés et les petites diatomées.
• Microplancton : de 60 microns à 1 millimètre. Quelques microalgues unicellulaires (diatomées, dinoflagellés), larves de mollusques et copépodes (petits crustacés).
• Mésoplancton : 1 à 5 millimètres. Larves de poissons.
• Macroplancton : Entre 5 mm et 10 cm. Sargasses, salpes et méduses.
• Mégaloplancton : Plus de 10 cm. Méduses.

il convient d'ajouter que les organismes végétaux ont des formes corporelles diverses qui répondent aux besoins de l'environnement dans lequel ils vivent, tels que la flottabilité ou la viscosité de l'eau. Parmi les stratégies ou adaptations qu'ils ont favorisées pour flotter dans l'eau, citons l'augmentation de la surface corporelle, l'incorporation de gouttelettes de graisse dans le cytoplasme et l'élimination des coquilles, des mues et d'autres structures. Cependant, certains organismes ont une petite capacité de nage grâce à des flagelles et d'autres appendices locomoteurs, comme les copépodes. La viscosité de l'eau varie en fonction de la température, plus élevée dans les zones chaudes, ce qui affecte la flottabilité des individus. Certaines diatomées ont développé la cyclomorphose, c'est-à-dire la capacité de développer des formes corporelles différentes en été (coquilles longues et larges aux extrémités pointues) et en hiver (coquilles courtes et obtuses).

Savez-vous quels sont les animaux marins et les animaux des fonds marins qui existent ? On vous en parle dans cet article et, dans la vidéo ci-dessous, on vous en donne une description en profondeur.

Parmi les nombreuses fonctions écologiques du plancton, on peut citer son rôle à la base de la chaîne alimentaire, son rôle dans les cycles biogéochimiques et son rôle de régulateur du climat. Il est également d'une grande utilité pour l'homme en raison de son importance économique et environnementale. L'importance du plancton pour les autres êtres vivants et pour la planète dans son ensemble est détaillée ci-dessous :

Chaîne trophique

Le plancton est une communauté d'organismes où s'établissent des réseaux trophiques entre producteurs, consommateurs et décomposeurs. Le phytoplancton, par la photosynthèse, transforme l'énergie solaire en énergie disponible pour les consommateurs, principalement le zooplancton. Au sein du zooplancton, on trouve des herbivores, qui se nourrissent de phytoplancton, des carnivores, qui se nourrissent d'autres espèces de zooplancton, et des omnivores, qui ont un régime alimentaire mixte. Certains d'entre eux établissent des relations mutualistes, d'autres sont parasites. À son tour, le plancton est consommé par les poissons, les mammifères, les crustacés, les oiseaux et d'autres animaux, de sorte que le plancton, dans son ensemble, se trouve à la base de la pyramide trophique des écosystèmes marins, d'eau douce et même terrestres, puisqu'il constitue la nourriture de nombreux échassiers.

D'autre part, les restes des organismes qui meurent et les excréments du zooplancton et d'autres animaux doivent être décomposés. Cette tâche est effectuée par le bactérioplancton et les scientifiques ont appelé ce processus la boucle microbienne. Les bactéries décomposent la matière organique dissoute dans l'environnement et reminéralisent également les composés inorganiques, fournissant ainsi à l'environnement des nutriments utilisés par le phytoplancton pour sa croissance et sa photosynthèse. De nouvelles recherches ont inclus le virioplancton dans les chaînes alimentaires, car il attaque le phytoplancton, le zooplancton et le bactérioplancton, libérant davantage de matières organiques et inorganiques dans l'environnement pour les réutiliser, ce qui alimente à nouveau ce cycle.

Bio-indicateurs de l'eau

Un bio-indicateur est un organisme vivant utilisé pour connaître et déterminer, dans le cas présent, la qualité de l'eau et son niveau de pollution. Les organismes planctoniques sont très sensibles à toute modification de l'environnement et peuvent donc fournir des informations sur l'état de conservation de l'environnement. Certains crustacés cladocères du genre Daphnia, sont utilisés dans des études toxicologiques pour étudier l'effet que certains polluants peuvent avoir sur les organismes et l'environnement. Certains polluants peuvent se bioaccumuler et, dans d'autres cas, entraîner la disparition de l'espèce, détruisant ainsi les chaînes trophiques, car ils constituent la base de l'alimentation du reste des organismes.

Cycles biogéochimiques

Le bactérioplancton joue un rôle fondamental dans la plupart des cycles biogéochimiques de l'environnement aquatique, en particulier dans les cycles du carbone, de l'azote et du soufre. Sans ces transformations, la vie sur Terre cesserait d'exister, car tous ces éléments ne seraient pas disponibles pour les plantes et les animaux. Cette capacité à réguler les cycles biogéochimiques est particulièrement importante dans les océans, où le volume d'eau et de bactéries est plus important. On estime qu'il y a environ 1029 bactéries dans les océans, et dans les zones lumineuses, il peut y avoir jusqu'à 500 000 bactéries par centimètre cube d'eau.

Les micro-organismes possèdent une machinerie interne qui leur permet de transformer la matière organique en matière inorganique et vice versa en utilisant différentes sources d'énergie. Les bactéries peuvent utiliser l'azote atmosphérique pour leur croissance, mais aussi obtenir de l'énergie à partir de gaz tels que le monoxyde de carbone (CO), l'hydrogène (H2) ou le sulfure d'hydrogène (H2S) et de métaux lourds tels que le fer ou le manganèse.

En outre, les bactéries photosynthétiques et les cyanobactéries (algues unicellulaires) fixent le CO2 et apportent près de 50 % de l'oxygène à l'atmosphère, réduisant ainsi l'effet de serre.

Il est bon de savoir aussi que, lorsque le plancton meurt, il tombe au fond de l'océan et crée une couche de sédiments qui, une fois fossilisés après des milliers d'années, donnent naissance au pétrole.

Régulation du climat

Le plancton a également la capacité de réguler le climat local des côtes et des mers. Il est produit lors d'une des phases du cycle du soufre, celle du DMS (acronyme de sulfure de diméthyle). Le DMS est responsable de la fameuse "odeur de mer". Le DMS est produit lors de la décomposition du DMSP (diméthylsulfoniopropionate), l'un des composés organiques simples les plus abondants dans l'océan. Le phytoplancton synthétise et accumule le DMSP dans ses cellules pour contrer l'effet du sel de l'eau de mer en empêchant la déshydratation. Ainsi, les algues la libèrent dans la mer lorsqu'elles meurent et se désagrègent ou lorsqu'elles sont ingérées par le zooplancton. Les bactéries l'utilisent également comme source de carbone et d'énergie et libèrent ensuite du DMS qui s'échappe dans l'atmosphère.

Dans l'atmosphère, le DMS est oxydé par le rayonnement ultraviolet et forme des aérosols de sulfate qui condensent l'humidité pour former des nuages. Comme les nuages limitent la quantité de rayonnement atteignant la surface de la terre, ils provoquent une baisse de la température, et le DMS réduit donc l'effet de serre.

Il s'agit d'un processus délicat, car l'augmentation de la densité des nuages réduit la quantité de rayons ultraviolets atteignant la surface de la mer, où se trouve le phytoplancton, qui cesse alors de produire de la DMSP.

En conclusion, nous ne devrions pas sous-estimer l'importance des organismes qui peuplent la Terre, car ces êtres minuscules ont démontré qu'ils ont un grand pouvoir sur les processus qui régissent cette planète, d'où la nécessité d'approfondir nos connaissances à leur sujet et d'empêcher leur disparition.

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