Fond marin: caractéristiques, reliefs, types, flore et faune
Le fond marin est la partie de la croûte terrestre qui se trouve sous la mer. Les fonds marins sont très diversifiés et peuvent être classés en utilisant plusieurs variables.
Par exemple, nous pouvons les classer en fonction du matériau qui les compose et de la taille de leurs grains, mais nous devons également préciser la profondeur à laquelle ils se trouvent, ainsi que les organismes qui les colonisent (plantes et animaux).
Le fond marin est géologiquement différent des continents. Il vit dans 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.
Caractéristiques générales
Les processus géologiques sculptent la côte, déterminent la profondeur de l'eau, déterminent si le fond est boueux, sablonneux ou rocheux, créent de nouvelles îles et des montagnes sous-marines (que les organismes colonisent) et déterminent la nature des habitats marins de nombreuses façons.
La géologie
La distinction géologique entre l'océan et les continents est due aux différences physiques et chimiques dans la roche qui constitue la croûte dans chaque cas.
La croûte océanique, qui forme le fond marin, est constituée d’un type de minéral appelé basalte, de couleur sombre. Contrairement à cela, la plupart des roches continentales sont de type granit, de composition chimique différente du basalte et de couleur plus claire.
Dorsale mi-atlantique
La dorsale médio-atlantique est une structure qui parcourt une bonne partie de la planète dans une direction nord-sud et à partir de laquelle le fond marin est constamment formé, du fait de la séparation des plaques tectoniques.
En raison de ce phénomène, le plancher océanique près de la crête est plus jeune (géologiquement) que le fond 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, les fonds marins constituant l'un des habitats les plus vastes au monde.
En revanche, les océans ne sont pas répartis de manière uniforme par rapport à la ligne équatoriale. On trouve 61% des océans dans l'hémisphère nord et environ 80% dans l'hémisphère sud. Cette simple différence signifie qu'il y a une plus grande extension du plancher 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 vaste et le plus profond, presque aussi grand que tous les autres, avec 166, 2 millions de km2 et 4, 188 m de profondeur moyenne.
L'océan atlantique
Avec 86, 5 millions de km2, il est légèrement plus grand que l'océan Indien (73, 4 millions de km2), mais les deux ont une profondeur moyenne similaire (3 736 et 3 872 mètres, respectivement).
L'océan arctique
C'est l'océan le plus petit et le moins profond, avec environ 9, 5 millions de km2 et une profondeur de 1 130 m.
Plusieurs mers peu profondes, telles que la mer Méditerranée, le golfe du Mexique et la mer de Chine méridionale, sont reliées ou marginales aux principaux bassins océaniques.
Connexion entre les océans
Bien que nous traitions généralement les océans comme des entités distinctes, ils sont en réalité interconnectés. Les liaisons 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.
Les fonds marins pourraient également être considérés comme un grand système interconnecté. Cependant, d'autres variables telles que la profondeur de la masse océanique en un point donné, 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 qui le sépare de la côte, la température et le substrat qui la constitue.
Les fonds marins peuvent être classés comme:
-Londural fond
Les littoraux sont inclus à partir 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 où se produit la photosynthèse).
Dans la zone euphotique, 99% du rayonnement est éteint, ce qui empêche la photosynthèse de se produire dans des zones plus profondes.
Zones du fond côtier
A) La zone supralittorale, non submergée mais très influencée par la mer.
B) La zone eulitorale inondée par intermittence, de la marée basse à la marée haute.
C) La zone sous -ittorale toujours submergée et qui comprend la zone allant de la limite de la marée basse à la zone euphotique. Cette zone sublittorale est ce qui est considéré comme un fond marin.
Types de fond côtier
Par ailleurs, le fonds littoral est également classé en fonction de sa composition en:
- Fonds homogènes: composés principalement de boue, de sable, de petites chansons, de gravier ou de roche.
- Fonds mixtes: sont des mélanges des composants précédents dans des proportions différentes; ils peuvent être composés de sable-boue, de bords de sable ou de toutes les combinaisons possibles.
- Arrière-plans flous: ce sont des transitions entre les types précédents et ils se produisent dans des sites de confluence de courants, de deltas de rivières, entre autres.
La côte est généralement très fertile, car elle reçoit une grande contribution des eaux de ruissellement du continent, généralement chargées de minéraux et de matière organique.
Fonds de la faune du littoral
La faune côtière est très large dans la zone sublittorale, ce qui diminue le nombre d'espèces à mesure qu'elle se déplace vers la zone supralittorale (où abondent les espèces les plus résistantes à la dessiccation).
La faune comprend des gastéropodes et des crustacés tels que des bernacles, des éponges, des nématodes, des copépodes, des hydroïdes, des anémones, des bryozoaires, des ascidiens, des polychètes, des amphipodes, des isopodes, des échinodermes, des mollusques et du poisson.
Les coraux, qui sont des animaux coloniaux qui hébergent 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 se photosynthétiser.
Les récifs qui forment les coraux sont appelés les "jungles de la mer", en raison de la grande quantité de la diversité des espèces qu'ils abritent.
Flore côtière
Les plantes et les algues sont également présentes sur le littoral.
Dans les eaux tropicales et subtropicales, les prairies Thalassia (communément appelées herbe des tortues), un herbier marin (plante à fleurs), sont typiques. Cette plante pousse sur des fonds mous et sableux.
La région intertidale (partie de la côte située entre les marées maximale et minimale) peut présenter des plantes telles que la mangrove, adaptées à la croissance dans des fonds boueux où il peut manquer d’oxygène (dans des conditions anoxiques).
Forêts de varech
L'un des habitats sous-littoraux les plus répandus dans les régions tempérées du monde sont les grandes "forêts" ou "gisements" de varech constitués 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 hébergent. Même considérés comme associés à ce type d'habitat, les mammifères tels que: phoques, lions de mer, loutres de mer et baleines.
Les forêts de varech produisent également de grandes quantités d’ algues dérivantes, en particulier après les tempêtes, qui se déposent sur les plages voisines, où elles fournissent une source d’énergie aux communautés.
Les forêts d’algues pouvant s’étendre jusqu’à 30 m ou plus au-dessus du substrat donnent une structure verticale aux communautés rocheuses sublittorales.
Parfois, ces vastes forêts peuvent modifier les niveaux de lumière dans le substrat ci-dessous, réduire l'impact des vagues et de la turbulence et faire varier les éléments nutritifs disponibles.
Fonds océanique
Propriétés physico-chimiques
La mer profonde s'étend verticalement dans le monde entier, c'est-à-dire à partir 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 tout au long de 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, en ajoutant l’équivalent de 1 atmosphère (atm) pour 10 m.
Température: dans la plupart des régions du monde, les températures en eau profonde sont basses (plage d'environ -1 à +4 ° C, en fonction de la profondeur et de l'emplacement), mais extrêmement stables.
La plupart des organismes d'eau profonde ne subissent jamais de changements importants ou rapides de la température ambiante, à l'exception de ceux qui habitent les cheminées hydrothermales, où les fluides surchauffés se mélangent aux eaux de fond à basses températures.
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 marins terrestres, d'eau douce et peu profonds) est absente.
De cette manière, les réseaux alimentaires des fonds marins dépendent presque entièrement des particules organiques qui coulent de la surface.
La taille des particules varie de cellules mortes de phytoplancton à des carcasses de baleines. Dans les régions sans saisonnalité marquée, les fonds marins reçoivent 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 de plantes terrestres vers les fonds marins profonds.
Les particules peuvent être consommées par des animaux d'eaux intermédiaires ou dégradées par des bactéries lorsqu'elles coulent dans la colonne d'eau.
La forte diminution résultant de la disponibilité des aliments à mesure que la profondeur augmente, est peut-être le facteur qui affecte le plus la structure des écosystèmes des grands fonds marins.
Les agrégats de cellules mortes fixées aux substances muqueuses et aux pellets fécaux de zooplancton coulent rapidement et s’accumulent sur le fond de la mer sous forme de dépôts visibles de "phytodétritus".
La faune du fond de l'océan
Les effets de l'obscurité sur la forme du corps, le comportement et la physiologie des organismes d'eau profonde sont plus évidents chez les animaux vivant dans les profondeurs moyennes.
Les zones mésopélagique (200-1000 m) et bathypélagique (1000-4000 m) constituent ensemble plus de 1 milliard de km3 d'espace habité par des poissons, des céphalopodes et des crustacés en train de nager activement, ainsi qu'une grande variété de zooplancton gélatineux, siphonophores, tentophores, larves, salpes et autres groupes).
Les organismes d'eau profonde montrent des adaptations biochimiques pour contrer les effets de la pression élevée sur la fonction des enzymes et des membranes cellulaires. Cependant, l'obscurité et le manque de nourriture sont les facteurs qui affectent le plus le comportement du corps et des animaux.
Par exemple, de nombreux organismes vivant sur les fonds marins ont un métabolisme lent qui, dans certains cas, se traduit par une très longue espérance de vie.
Dans le désert océanique où les nutriments manquent, les sources hydrothermales et les cadavres de baleines et de gros poissons représentent de véritables oasis d’abondance.
Bioluminescence
Plus de 90% des espèces animales présentes dans cet environnement (à des profondeurs bien inférieures à la pénétration maximale 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 maintenant leurs yeux fonctionnels.
L'abondance des organismes bioluminescents diminue considérablement avec 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 bas) produisent de la lumière. Certains groupes de poissons vivant près des fonds marins ont les yeux réduits et on pense qu'ils ont développé d'autres sens, comme par exemple le toucher.
Les petits yeux du poisson trépied ( Bathypterois ) doivent être peu utiles, mais les rayons des nageoires pectorales spécialisées dotées de nerfs rachidiens élargis leur permettent de détecter les changements autour d'eux, fonctionnant ainsi comme une matrice mécanosensible .
Le fond marin abrite également une faune au trésor, qui a également développé un sens aigu de l'odorat (poisson, crabes, entre autres).
Diversité du fond marin
On estime qu'il existe entre des centaines de milliers et plus d'un million d'espèces benthiques (eaux profondes).
Une telle diversité est inattendue dans un habitat constitué principalement de vasières monotones et pauvres en espèces.
Les détritivores et les fonds marins
Les fonds marins sont le royaume des animaux mangeurs de boue . Les éponges, les crinoïdes et autres filtres sont présents dans les zones où les courants d’eau augmentent l’écoulement des particules en suspension.
D'autre part, les vastes plaines abyssales sont dominées par des animaux détritivores, qui extraient la matière organique des sédiments de fond.
Les sédiments des eaux profondes, source de nourriture, ont l’avantage d’être en quantité illimitée et sont très accessibles, mais ont peu de valeur nutritive.
Dans les océans tempérés et polaires, le phytodétritus (restes en décomposition d’organismes végétaux) constitue un «souffle» saisonnier pour l’écosystème des fonds marins. Cependant, la quantité de phytodétritus qui arrive est imprévisible et sa distribution est généralement irrégulière.
Les grands et abondants holoturidés (holothuries) sont des détritivores des abysses profonds. Celles-ci présentent diverses stratégies d’exploitation de cette source alimentaire éphémère.
