Sciences · Biologie
Le plancton
Le plancton regroupe les êtres vivants qui dérivent au gré des courants. Le phytoplancton produit une grande part du dioxygène terrestre et nourrit le zooplancton, base des chaînes marines.
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Une cuillère d’eau de mer contient des milliers d’êtres vivants invisibles à l’œil nu. Ce peuple dérivant, le plancton, est l’un des acteurs les plus importants de la planète : il est à la base de presque toutes les chaînes alimentaires océaniques, il produit une grande partie du dioxygène que nous respirons et il joue un rôle majeur dans le climat. On l’étudie au collège avec les chaînes alimentaires et au lycée avec le cycle du carbone.
Le critère n’est pas la taille mais la mobilité : la méduse, qui peut dépasser un mètre, fait partie du plancton (voir méduse).
Le phytoplancton
| Groupe | Caractéristiques |
|---|---|
| Diatomées | Microalgues enfermées dans une coque de silice finement ciselée, en deux parties emboîtées |
| Dinoflagellés | Microalgues munies de deux flagelles ; certaines produisent la bioluminescence de la mer (voir bioluminescence) ou des toxines |
| Coccolithophores | Microalgues couvertes de plaques calcaires ; leur accumulation au fond des mers a formé la craie |
| Cyanobactéries | Bactéries photosynthétiques, comme Prochlorococcus, l’un des organismes photosynthétiques les plus abondants de la planète |
Le phytoplancton ne vit que dans la couche éclairée des océans, en général les 100 à 200 premiers mètres. Il a besoin de lumière, de CO₂ et de sels minéraux (nitrates, phosphates, fer). Il est donc particulièrement abondant là où des eaux profondes riches en éléments nutritifs remontent vers la surface, et dans les mers froides au printemps, où se produisent des efflorescences (ou blooms) visibles depuis l’espace.
Le zooplancton
Il comprend :
- des animaux qui passent toute leur vie dans le plancton : copépodes (petits crustacés, sans doute les animaux les plus nombreux de la planète), krill, méduses, salpes ;
- des larves d’animaux qui, adultes, ne sont plus planctoniques : larves de poissons, de crabes, d’oursins, de moules, de coraux (on parle de méroplancton).
Beaucoup d’espèces de zooplancton effectuent chaque jour une migration verticale : elles remontent la nuit en surface pour se nourrir et redescendent en profondeur le jour pour échapper aux prédateurs. C’est l’un des plus grands déplacements quotidiens d’êtres vivants sur Terre.
Un rôle vital
À la base des chaînes alimentaires
Le phytoplancton est le principal producteur primaire des océans : il fabrique de la matière organique par photosynthèse.
Phytoplancton → zooplancton (copépodes, krill) → petits poissons (sardines, anchois) → grands poissons, oiseaux marins, phoques → orques, requins
Les plus grands animaux de la planète sont planctonophages : la baleine bleue se nourrit surtout de krill, le requin-baleine et la raie manta filtrent le plancton.
Une usine à oxygène
Le phytoplancton réalise environ la moitié de la photosynthèse de la planète. Il produit ainsi une part du dioxygène atmosphérique souvent estimée autour de 50 %. Il y a environ 2,4 milliards d’années, ce sont des cyanobactéries qui ont, les premières, enrichi l’atmosphère en dioxygène.
Un acteur du climat
En absorbant du CO₂ pour sa photosynthèse, puis en coulant après sa mort ou sous forme d’excréments du zooplancton, le plancton transfère du carbone vers les profondeurs, où il peut rester stocké longtemps : c’est la pompe biologique des océans (voir cycle du carbone). Le réchauffement et l'acidification des océans menacent certaines espèces, notamment celles à coque calcaire.
Schéma décrit : observer du plancton
On récolte du plancton en traînant lentement dans l’eau un filet à plancton, cône de tissu à mailles très fines terminé par un petit flacon. Au microscope, sur une goutte de l’échantillon, on peut dessiner :
- des diatomées : petites boîtes transparentes en forme de disque, de bâtonnet ou d’étoile, avec des motifs réguliers et une couleur brun doré ;
- des copépodes : petits crustacés en forme de goutte, avec deux longues antennes et un œil unique rouge ;
- des larves : de crabe (avec de longues épines), d’oursin (en forme de chevalet).
On note pour chaque dessin le grossissement et la présence ou non de pigments verts ou dorés, signe de photosynthèse.
Erreurs fréquentes
- Croire que le plancton est uniquement microscopique : le critère est la dérive, pas la taille.
- Penser que les forêts produisent l’essentiel de l’oxygène : les océans, grâce au phytoplancton, en produisent une part comparable ; de plus, une forêt mûre consomme presque autant de dioxygène qu’elle en produit.
- Ranger tout le plancton parmi les végétaux : le zooplancton est animal.
- Confondre plancton et algues marines visibles : les grandes algues fixées sur les rochers ne sont pas planctoniques.
Exercice corrigé
Énoncé. Dans une zone de l’océan, on observe au printemps un pic de phytoplancton, suivi trois semaines plus tard d’un pic de zooplancton. Explique ce décalage.
Corrigé.
- Au printemps, la lumière et la température augmentent, et les eaux de surface contiennent encore des sels minéraux accumulés pendant l’hiver : le phytoplancton se multiplie rapidement.
- Le zooplancton se nourrit de phytoplancton. Disposant de beaucoup de nourriture, il se reproduit à son tour, mais sa croissance demande plus de temps.
- Le pic de zooplancton suit donc celui du phytoplancton, avec un décalage. En consommant le phytoplancton, le zooplancton contribue ensuite à sa diminution.
Questions fréquentes
Le plancton est-il dangereux ?
La plupart des espèces sont inoffensives. Certaines microalgues produisent des toxines qui s’accumulent dans les coquillages : la consommation de coquillages est alors interdite temporairement. Certaines méduses sont urticantes.
Y a-t-il du plancton en eau douce ?
Oui : les lacs et les étangs ont leur phytoplancton et leur zooplancton, comme la daphnie, petit crustacé appelé « puce d’eau » (voir lac et étang).
Le krill est-il du plancton ?
Oui : ces petits crustacés de quelques centimètres forment d’immenses essaims, notamment dans l’océan Austral, où ils nourrissent baleines, manchots et phoques.