Océanographie
C’est l’application de toutes les branches de la science afin de comprendre la dynamique du milieu marin.
- L’océanographie physique s’intéresse principalement aux phénomènes physiques alors que l’océanographie biologique se concentre sur l’étudedes aspects biologiques.
Grandes caractéristiques du milieu marin
i) Propriétés moléculaires de base
- polarité
- liaisons hydrogènes
- -> Ex: Tension de surface
ii) Solubilité • Minéraux - Ensemble = salinité - Unité = ppm (‰) ou psu (« practical salinity unit ») • Gaz - oxygène - dioxyde de carbone - pH - basique (entre 7,5 et 8,4) - bien tamponné (réactions du bicarbonate)*
iii) Densité
- Flottabilité
iv) Densité (inertie) et viscosité (collant)
- Force de traînée
v) Caractéristiques thermiques
- Capacité thermique (stockage de chaleur)
- Conductivité (transfert de chaleur)
- Chaleur latente d’évaporation/de fusion
- Effet tampon sur les variations thermiques
- Endothermie difficile
- Relation entre la température et la densìté
vi) Atténuation de la lumière
vi) Divers
Transmission du son
• utilisation du son au lieu de la vue
Conductivité électrique
• utilisation de la détection électrique
Salinité
a) Six éléments constituent à eux seuls 99,3% des sels de mer (10 = 99,99%)
b) La salinité est définie par: Salinité = 0,03 + 1,80655 x Chlorinité
c) Variation de la salinité:
- évaporation
- panaches des fleuves
- exportation vers le fond
- gel
Gaz
Oxygène (un problème dans l’eau)
• Limitant pour la respiration
- 8 ppm à 0ºC (vs. 210 ppm dans l’air)
- Diffusion lente (10 000 fois plus lente)
• Sensible à la température
- 5,6 ppm à 20ºC
Dioxide de carbone (moins de problèmes)
• Équilibre : CO2 ↔ H2CO3 (bicarbonate)
Nombre de Reynolds (Re)
Paramètre sans dimension exprimant le rapport entre les forces d’inertie et les forces de viscosité dans un liquide.
Influences de la densité et de la viscosité
• Délogement du benthos • Chute des particules (e.g., phytoplancton, faeces du zooplancton) • Coûts de déplacement • Respiration
Unique relation entre la densité et la température
i) Point de congélation: -1.91°C (35 ppm)
ii) Densité maximale varie selon la salinité
Relation entre la densité, la salinité et la température
• Plus c’est salin, plus c’est dense.
• Plus c’est froid, plus c’est dense.
–> Donc, l’eau la plus dense est froide et salée
Contraste avec les écosystèmes terrestres - Aspects physiques
- La dimension verticale est plus importante : en mer, co-occurrence de communautés (ou d’environnements) distincts un au-dessus de l’autre.
> Zone photique plus épaisse
> Milieux sans lumière - Différences horizontales : Les différences entres les habitats sont plus graduelles en mer.
- Aspect visuel
Contraste avec les écosystèmes terrestres - Aspects écologiques
- Habitat suspendu – la colonne d’eau
- Communautés flottantes
- Cycle vital : planctotrophie - Livraison de la nourriture
- Animaux : filtreurs
- Plantes : sel nutritifs (aucun besoin de racines)
- Le flux d’énergie important entre des écosystèmes - Matériaux de construction
- Terrestre : lignine et cellulose
- Aquatique : alginates et protéines - Dominance des macrophytes
- Rapport biomasse : herbivores vs. plantes
- La taille des herbivores - Gros consommateurs
- Terrestre : herbivores (e.g., bison)
- Aquatique : prédateurs (e.g., thon) - Niveaux trophiques
- Terrestre : 3-4
- Aquatique : 4-5
Contraste avec les écosystèmes terrestres - Aspects évolutifs
- Absence de barrières physiques
- Les barrières existent mais ne sont apparentes
- Certaines communautés n’ont pas de point fixe
- Les frontières entre deux biomes sont vagues
- Le flux génique entre les biomes peut être important - Diversité
• Plus d’embranchements en milieu aquatique
• Plus d’espèces en milieu terrestre
- Grâce aux insectes et aux angiospermes
Contraste avec les écosystèmes dulcicoles
Différences entre le milieu dulcicole et marin
i) salinité
ii) dimensions des plans d’eau
iii) circulation & marées
iv) connectivité
v) température et densité
Comment classifier les organismes et les milieux?
Deux grandes catégories
1. Le fond (benthos) vs. la colonne d’eau (pelagos)
> Pélagiques : vivant en eau libre
> Benthiques : vivant en association avec le fond
- La zone côtière vs. la zone extracôtière
> Néritique : située sur la plate-forme continentale
> Océanique : sans influences continentales
Grandes divisions du milieu marin
- Néritiques
- Océanique
- Pelagos (zones)
- Benthos (zones)
Types d’organismes benthiques
Épibenthos : vivant SUR le fond
Endobenthos : vivant DANS les sédiments
Suprabenthos : vivant AU-DESSUS du fond
Taille des organismes benthiques
Classe Intervalle de taille
Microbenthos : <100 µm
Méiobenthos : 100-500 µm
Macrobenthos : >500 µm
Types de matériel pélagique
Plancton : une capacité locomotrice limitée et qui sont donc à la merci des courants
Necton : une capacité de se mouvoir contre les courants.
Neuston : vivant immédiatement sous la surface de la mer.
Pleuston : flottant à la surface ou projetant une partie
de leur corps à l’extérieur de l’eau
Seston : matière en suspension, qu’elle soit vivante or morte, organique ou inorganique.
Tripton : Partie non-vivante du seston (organismes morts et particules inorganiques).
Détritus : Tripton d’origine organique.
Taille des organismes pélagiques
Femtoplancton: <0,02-0,2 µm → Viroplancton Picoplancton: 0,2-2 µm →Bactérioplancton Nanoplancton: 2-20 µm Microplancton: 20-200 µm Mesoplancton: 0,2-20 mm Macroplancton: 20-200 mm Mégaplancton: 20-200 cm
Phytoplancton: Nano à meso
Zooplancton: Nano à méga
La vie planctonique
- Holoplancton : l’ensemble du cycle vital dans le plancton
* Méroplancton : une partie du cycle vital dans le plancton
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Introduction19
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Géographie30
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Reproduction en mer55
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Production primaire26
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Défis de la vie pélagique25
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La décomposition7
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Littoral I40
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Biome et réseaux alimentaires62
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Littoral II - Vase et Sable23
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Littoral III - Infralittoral23
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Pompes océaniques9
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Biomes polaires31
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Stocks exploités17
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Corail49
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Les profondeurs30
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Impacts humains25
