Écosystème aquatique

Les récifs coralliens forment des écosystèmes marins complexes avec une grande biodiversité.

Les écosystèmes marins sont les plus grands des écosystèmes aquatiques de la Terre et existent dans des eaux à forte teneur en sel. Ces systèmes contrastent avec les écosystèmes d’eau douce, dont la teneur en sel est plus faible. Les eaux marines couvrent plus de 70% de la surface de la Terre et représentent plus de 97 % de l’approvisionnement en eau de la Terre et 90 % de l’espace habitable sur Terre. L’eau de mer a une salinité moyenne de 35 parties par millier d’eau. La salinité réelle varie selon les différents écosystèmes marins. Les écosystèmes marins peuvent être divisés en plusieurs zones selon la profondeur de l’eau et les caractéristiques du littoral. La zone océanique est la vaste partie ouverte de l’océan où vivent des animaux comme les baleines, les requins et les thons. La zone benthique se compose de substrats sous l’eau où vivent de nombreux invertébrés. La zone intertidale est la zone entre les marées haute et basse. D’autres zones littorales (népotiques) peuvent comprendre des vasières, des herbiers marins, des mangroves, des systèmes intertidaux rocheux, des marais salés, des récifs coralliens, des lagunes. Dans les eaux profondes, des évents hydrothermaux peuvent se produire lorsque des bactéries de soufre chimio-synthétique forment la base du réseau trophique.

Un écosystème côtier marin est un écosystème marin qui se produit là où la terre rencontre l’océan. Les écosystèmes marins côtiers comprennent de nombreux types d’habitats marins, tels que les estuaires et les lagunes, les marais salés et les mangroves, les prairies d’herbiers marins et les récifs coralliens et les forêts de varech. Directement et indirectement, ils fournissent une vaste gamme de services écosystémiques pour les humains, tels que la séquestration du carbone, le recyclage des éléments nutritifs et des éléments nutritifs, la création de pépinières et de zones de pêche pour la pêche commerciale, la prévention de l'érosion côtière et la modération des événements extrêmes, en plus de fournir des services récréatifs et de soutenir le tourisme.

Les organismes qui vivent librement à la surface, appelés neuston, comprennent des organismes clés comme les algues dorées Sargassum qui composent la mer des Sargasses, des balanes flottantes, des escargots marins, des nudibranches et des cnidaires. De nombreuses espèces de poissons importantes sur les plans écologique et économique vivent ou dépendent de Neuston. Les espèces à la surface ne sont pas réparties uniformément; la surface de l’océan abrite des communautés et des écorégions neustoniques uniques à certaines latitudes et seulement dans des bassins océaniques spécifiques. Mais la surface est aussi en première ligne du changement climatique et de la pollution. La vie à la surface de l’océan relie les mondes. Des eaux peu profondes aux eaux profondes, en passant par l’océan, les rivières et les lacs, de nombreuses espèces terrestres et marines dépendent de l’écosystème de surface et des organismes qui s’y trouvent.

Les écosystèmes d’eau douce sont un sous-ensemble des écosystèmes aquatiques de la Terre, notamment les lacs, les étangs, les rivières, les ruisseaux, les sources, les tourbières et les terres humides. Ils peuvent être comparés aux écosystèmes marins, qui ont une plus grande teneur en sel. Les habitats d’eau douce peuvent être classés selon différents facteurs, notamment la température, la pénétration de la lumière, les nutriments et la végétation. Il existe trois types fondamentaux d’écosystèmes d’eau douce : le lentic (eau lente, y compris les mares, les étangs et les lacs), le lotic (eau plus rapide, par exemple les cours d’eau et les rivières) et les terres humides (zones où le sol est saturé ou inondé pendant au moins une partie du temps). Les écosystèmes d’eau douce contiennent 41 % des espèces de poissons connues dans le monde.

Un écosystème lacustre comprend les plantes biotiques (vivantes), les animaux et les micro-organismes, ainsi que les interactions physiques et chimiques abiotiques (non vivantes). Les écosystèmes lacustres sont un excellent exemple d’écosystèmes lentiques (lentiques se réfère à l’eau douce stationnaire ou relativement calme, du latin lentus, qui signifie "léthargie"), qui comprennent des étangs, des lacs et des zones humides, et une grande partie de cet article s’applique aux écosystèmes lacustres en général. Les écosystèmes lacustres peuvent être comparés aux écosystèmes lotiques, qui impliquent des eaux terrestres telles que les rivières et les ruisseaux. Ensemble, ces deux écosystèmes sont des exemples d’écosystèmes d’eau douce.

Ce ruisseau dans les parcs nationaux et d’État de Redwood ainsi que son environnement peuvent être considérés comme formant un écosystème fluvial.

Les écosystèmes fluviaux sont des eaux qui drainent le paysage et comprennent les interactions biotiques (vivantes) entre les plantes, les animaux et les micro-organismes, ainsi que les interactions physiques et chimiques abiotiques (non vivantes) de ses nombreuses parties. Les écosystèmes fluviaux font partie de grands réseaux de bassins versants ou de bassins versants, où les petits ruisseaux d’amont s’écoulent dans des ruisseaux de taille moyenne, qui s’écoulent progressivement dans des réseaux fluviaux plus grands. Les principales zones des écosystèmes fluviaux sont déterminées par le gradient du lit de la rivière ou par la vitesse du courant. L’eau turbulente se déplaçant plus rapidement contient généralement des concentrations plus élevées d’oxygène dissous, ce qui favorise une plus grande biodiversité que l’eau des bassins se déplaçant lentement. Ces distinctions constituent la base de la division des rivières en rivières des hautes terres et des basses terres.

Les caractéristiques unifiantes suivantes rendent l’écologie des eaux courantes unique parmi les habitats aquatiques : le débit est unidirectionnel, il y a un état de changement physique continu, il y a un degré élevé d’hétérogénéité spatiale et temporelle à toutes les échelles (microhabitats), la variabilité entre les systèmes lotiques est assez élevée et le biote est spécialisé pour vivre avec les conditions d’écoulement.

Un milieu humide est un écosystème distinct qui est inondé par l’eau, de façon permanente (pendant des années ou des décennies) ou saisonnière (pendant des semaines ou des mois). L'inondation entraîne des processus sans oxygène (anoxiques) qui prévalent, surtout dans les sols. Le principal facteur qui distingue les milieux humides des formes terrestres ou des plans d’eau est la végétation caractéristique des plantes aquatiques, adaptée aux sols hydriques anoxiques uniques. Les milieux humides sont considérés comme l’un des écosystèmes les plus diversifiés sur le plan biologique, abritant un large éventail d’espèces végétales et animales uniques. Des méthodes d’évaluation des fonctions des zones humides, de la santé écologique des zones humides et de l’état général des zones humides ont été élaborées pour de nombreuses régions du monde. Ces méthodes ont contribué à la conservation des zones humides, en partie en sensibilisant le public aux fonctions de certaines zones humides.

Les organismes autotrophes sont des producteurs qui génèrent des composés organiques à partir de matières inorganiques. Les algues utilisent l'énergie solaire pour produire de la biomasse à partir de dioxyde de carbone et sont probablement les organismes autotrophes les plus importants dans les environnements aquatiques[5]. Plus l'eau est peu profonde, plus la contribution de la biomasse des plantes vasculaires enracinées et flottantes est importante. Ces deux sources se combinent pour produire l'extraordinaire production des estuaires et des zones humides, car cette biomasse autotrophe est convertie en poissons, oiseaux, amphibiens et autres espèces aquatiques.

Les bactéries chimiosynthétiques sont présentes dans les écosystèmes marins benthiques. Ces organismes sont capables de se nourrir de sulfure d'hydrogène dans l'eau provenant de cheminées volcaniques. De grandes concentrations d'animaux qui se nourrissent de ces bactéries se trouvent autour des cheminées volcaniques. Par exemple, il existe des vers tubicoles géants ( Riftia pachyptila ) 1,5 m de long et palourdes ( Calyptogena magnifica ) 30 cm de long[6].

Les organismes hétérotrophes consomment des organismes autotrophes et utilisent les composés organiques de leur corps comme sources d'énergie et comme matières premières pour créer leur propre biomasse[5].

Les organismes euryhalines sont tolérants au sel et peuvent survivre dans les écosystèmes marins, tandis que les espèces sténohalines ou intolérantes au sel ne peuvent vivre que dans des environnements d'eau douce[7].