Ecosystèmes - Déserts et broussailles xérophytes -
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Le désert du Thar, Inde
Le biome des déserts et broussailles xérophytes est un milieu caractérisé par des conditions arides.
Ces régions sont caractérisées par :
- une pluviosité faible voire inexistante et très irrégulière (inférieure à 150mm), il arrive souvent qu'il ne pleuve pas pendant des années.
- les rosées matinales y constituent souvent la seule ressource en eau pour les espèces vivantes présentes.
- une évaporation plus importante que les précipitations.
- un fort écart thermique entre les températures diurnes et nocturnes.
- un sol pauvre.
- une végétation rare, basse et atrophiée dite xérophyte composée notamment de plantes succulentes ou grasses.
- une petite faune éparse, on y retrouve des insectes, des petits reptiles, des arachnides et quelques oiseaux nocturnes.
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Répartition du biome deserts et broussailles xérophytes
Les formations végétales en milieu désertique sont peu denses mais leur richesse biologique alpha et bêta est importante.
Elles se concentrent généralement dans les rares lieux favorables ( cours d'eau temporaires, oasis..).
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Les plantes des déserts sont principalement caractérisées par un mode d'adaptation particulier à ces conditions rudes (une forte aridité, des vents forts car aucun coupe-vent arbustif, peu de précipitations..
Elles se caractérisent par :
- Des capacités à créer des réserves d'eau: c'est le cas des plantes succulentes ou plantes grasses (cactus et buissons notamment).
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- Des feuilles en épines ou même pas de feuilles du tout chez certains végétaux dans les regs principalement.
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- Des feuilles dures pour se protéger du vent.
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- Des feuilles réduites pour économiser de l'eau, on a observé la disparition des feuilles chez certains spécimens suivi d'une migration de la chlorophylle sur les tiges.
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- La présence de nombreuses graminées dans les ergs.
La faune
On y trouve :
- peu de grands mammifères: oryx, gazelles, chameaux, etc.
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Oryx
- Des rongeurs à rythme de vie nocturne principalement: gerboise, gerbille, etc.
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Gerboises
- Des oiseaux de nuit et des oiseaux coureurs.
- De nombreux insectes
- Les reptiles se sont aisément adaptés à ces milieux, de par de leur comportement insectivore notamment.
Ecosystèmes - Récif corallien d'eau froide -
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Récif de corail Lophelia
Les récifs coralliens d'eau froide ou récif corallien d'eau profonde vivent dans un environnement marin plus profond et plus sombre, que celui des récifs coralliens de surface, à partir de 39 mètres, où les températures peuvent atteindre 4 °C. Ce sont des cnidaires madréporiques, le plus souvent des coraux durs, mais incluent aussi certainscoraux noirs et quelques coraux mous, y compris les gorgones. Ils forment, comme ceux de surface, un véritable écosystème.
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Acropora cervicornis (coraux durs)
À la différence des coraux d'eaux chaudes, ces coraux ne dépendent pas de la zooxanthelle (algue unicellulaire, vivant en symbiose avec le corail) ; ils peuvent donc aisément se développer en eaux profondes. Des agrégations de plusieurs kilomètres decorail Lophelia se trouvent par exemple un peu partout dans le monde, mais beaucoup d'autres espèces d'eaux froides contribuent à l'élaboration de récifs profonds.
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Lophelia pertusa
Bien qu'il existe presque autant d'espèces de coraux en eau profonde que d'espèces de surface, seules quelques espèces d'eau profonde sont capables de développer des récifs. Les coraux forment des agrégations appelées plaque, monticule, massif, taillis ou bosquet. Ces agrégations sont souvent désignés comme des « récifs », mais diffèrent structurellement et fonctionnellement. En effet, à l'origine le mot « récif » désigne une structure « rocheuse » à fleur d’eau d'origine biologique ou non, mais dans le cadre de la vulgarisation de cet écosystème, la dénomination « récif corallien d'eau froide » est largement répandue.
Les câbles sous-marins et des méthodes de pêche comme le chalutage de fond ont tendance à casser les coraux isolés et détruisent les récifs. Les récifs coralliens d'eau froide sont protégés par l'United Kingdom Biodiversity Action Plan de la convention sur la diversité biologique.
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Un récif de Lophelia pertusa après le passage d'un chalutier de fond au large de la péninsule Olympique (État de Washington).
Les coraux d'eau froide sont énigmatiques, parce qu'ils construisent également leurs récifs dans les eaux sombres et fraîches des hautes latitudes, comme sur le plateau continental de la Norvège. Ils ont été découverts par des pêcheurs il y a environ 250 ans, ce qui a suscité l'intérêt des scientifiques. Ces premiers scientifiques ne savaient pas comment ces récifs pouvaient vivre dans les conditions apparemment stériles et sombres des latitudes septentrionales. Il a fallu attendre que le développement technologique permette à un sous-marin habité d'atteindre une profondeur suffisante, pour que les scientifiques commencent à comprendre ces organismes.
La première vidéo d'un grand récif coralliens d'eau profonde a été obtenu en juillet 1982, quand le compagnie pétrolière norvégienne Statoil a trouvé sur 15 mètres de hauteur et50 mètres de large, un récif à 280 mètres de profondeur près de l'île Fugloy, au nord du cercle polaire, au large des côtes septentrionales de la Norvège.
Les communautés de Lophelia abrite une vie marine diverse, tels que des éponges,
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Aplysina archeri (éponge)
des vers polychètes,
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Polychètes
des mollusques, des crustacés, des ophiures,
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Ophiure commune
des étoiles de mer,
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Différentes étoiles de mer
des oursins,
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Tripneustes ventricosus et Echinometra viridis,
deux espèces d'oursins
bryozoaires, les araignées de mer, des poissons et de nombreuses autres espèces de vertébrés et d'invertébrés.
Le premier colloque international pour les coraux d'eau profonde a eu lieu à Halifax, au Canada en 2000. Le symposium a examiné tous les aspects des coraux d'eau profonde, y compris les méthodes de protection.
Au large de la Nouvelle-Écosse, des chercheurs ont découvert récemment des coraux dits d'eau froide qui peuvent vivre jusqu'à sept kilomètres de profondeur.
Les coraux d'eau profonde vivent dans tous les océans, formant de gros récifs dans l'extrême Nord et l'extrême Sud de l'Atlantique, ainsi que dans les tropiques, dans des endroits comme la côte de la Floride. Dans le nord de l'Atlantique, les principales espèces de coraux qui contribuent à la formation de récifs sont Lophelia pertusa, Oculina varicosa,Madrepora oculata, Desmophyllum cristagalli, Enallopsammia rostrata, Solenosmilia variabilis, et Goniocorella dumosa. Quatre genres (Lophelia, Desmophyllum, Solenosmilia, et Goniocorella) constituent la plupart des récifs coralliens de 400 à 700 mètres de profondeurs.
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Spécimen de Madrepora oculata, recueilli au large de la côte de la Caroline du Sud.
Madrepora oculata vit jusqu'à 2 020 mètres et fait partie d'une douzaine d'espèces qui se rencontrent dans tous les océans, y compris sub-antarctiques. Des colonies deEnallopsammia contribuent à former des talus coralliens à des profondeurs de 600 à800 mètres dans le détroit de Floride.
Les coraux d'eaux profondes se développent plus lentement que les coraux d'eaux peu profondes, car il n'ont pas de zooxanthelles pour les nourrir. Les coraux d'eaux profondes, comme le corail Lophelia, croît d'environ 10 mm/an. En revanche, les coraux d'eaux peu profondes, comme les acropores, peut dépasser 10 à 20 cm/an. Les estimations de croissance des récifs sont d'environ 1 mm/an. Les scientifiques ont estimé, grâce à des méthodes de datation, que certains récifs ont au moins 10 000 ans.
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Corail bubblegum (Paragorgia arborea) à 1 257 m de profondeur dans les eaux de Californie.
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Hoplostethus occidentalis dans un récif corallien d'eau froide.
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Un corail Zigzag (Madrepora oculata).
Ecosystèmes - La Mare - (suite)
Types de mares
Les mares d'eau douce
La mare naturelle alimentée par les pluies
Elle apparaît naturellement lors de l'accumulation de l'eau de pluie par ruissellement. Certaines mares d'eau de pluie sont cependant artificielles, utilisées autrefois systématiquement pour le bétail, bien que cette pratique soit maintenant ponctuelle du fait de la pression des hygiénistes et de l'adduction d'eau potable. On peut l'observer dans une clairière, en pleine forêt, aux abords d'un champ, elle est la plus répandue à nos yeux, créées naturellement ou à l'issue des activités humaines (carrières désaffectées, trou d'obus).
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Mare forestière semi-fermée
Un très grand nombre de ces mares ont été comblées (souvent avec des déchets industriels, agricoles ou de construction) ou ont disparu au XXe siècle, victimes des agissements de riverains, de l'agriculture, des remembrements et de l'élevage hors-sol principalement.
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Mare forestière plus ouverte
Végétation
La végétation qui habite les mares peut être soit :
- Hydrophyte : plantes flottantes sans extension au-dessus de la surface (sauf fleurs) : renoncules aquatiques, flûteaux nageants ou luronium, nymphéas et nénuphars.
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Renoncules aquatiques
- Hélophyte : racines sous l'eau, tige et feuilles à l'air : saules, iris des marais, roseaux,droseras, prêle aquatique.
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Iris des marais
- Végétaux "terrestres" ou hygrophiles : plantes n'étant ni hydrophytes, ni hélophytes, comme certains Carex, certains Joncs et la Molinie.
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Molinie
Nombreux ont un statut protégé au niveau européen.
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Mare ouverte, montrant les ceintures naturelles de végétation, qui sont un facteur de tranquillité pour la faune
Certaines mares aux pentes douces sont cernées de différentes ceintures de végétation qui évoluent dans le temps et au rythme des saisons.
Faune
De multiples espèces d'amphibiens, de bactéries, et de nombreux invertébrés, dont vers,sangsues, insectes, mollusques..) colonisent les mares. Les conditions propres à chaque mare (température, pH, dureté, exposition, profondeur, durée de vie en eau, volume d'eau, milieu environnant, présence de prédateurs, d'engrais, de pesticides ou autres polluants, etc. ) détermineront les espèces qui s'installeront.
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Sangsue
Les mares d'eau douce abreuvent de nombreux mammifères et oiseaux, la matin très tôt souvent, participant ainsi à l'enrichissement des milieux alentours. Quand les mares sont trop peu nombreuses, les animaux s'épuisent à y venir, et sont soumis à une concurrence et une promiscuité qui est un facteur de risque de diffusion d'épidémies (maladie de Lyme, grippe aviaire, échinococcose, etc.).
Les mares temporaires
Elles sont très fréquentes dans les régions chaudes et sèches, mais également présentes dans les zones tempérée ou froides. Ce sont des habitats qui abritent une biodiversité pour partie adaptée à l'intermittence de l'eau. la conservation de ces milieux est importante pour la survie de certaines espèces à faible pouvoir de dispersion et qui en dépendent tels que les triops et en Europe et France Triops cancriformis, espèce dite fossile, car très ancienne, mais néanmoins en voie de disparition.
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Triops cancriformis
On les nomme parfois playa quand il s'agit du fond d'un ancien lac en régions arides situé à l'embouchure d'un cours d'eau endoréïque (qui ne se jette pas dans la mer, généralement dans le désert).
L'eau parvenant dans ce type de bassin y reste très peu de temps, l'évaporation et/ou l'infiltration étant importante(s) en zone désertique. Cette eau est plus souvent le fruit des rares précipitations qu'un apport du cours d'eau. Des écosystèmes adaptés à ces contextes se sont constitués au fil des millions d'années précédentes, certains amphibiens pouvant même supporter de passer plus d'un an sans eau et sans contact avec l'eau, certains poissons s'enfouissant dans la vase où ils se laissent pour partie déshydrater jusqu'aux prochaines pluies.
Les mares salées
Les mares salées littorales
Également appelées bassin de marée, elles se rencontrent principalement dans deux types de milieux :
- Les littoraux rocheux, où se sont creusées de petites dépressions, elles sont observables en tant que mare généralement à marée basse.
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Un bassin de marée
Certains de ces bassins de marée peuvent être saturés en sel (tels des lacs salés) à marée basse. Lorsque la mare est exposée à un fort ensoleillement, l'eau contenue dans ces bassins peut totalement s'évaporer, le sel se solidifiant alors et s'agglutinant sur les parois des roches.
- Les chenaux de marées des marais salants dans les vasières, les sols y sont généralement de type argileux.
Elles se forment à proximité de marais salants, en France on peut encore en observer une dizaine en Lorraine, dans la vallée de la Seille, le sol étant chargé en sel, l'eau douce qui va former les mares se gorge de sel à son contact.
Ces mares forment des écosystèmes très variés, abritant de nombreuses espèces rares ou devenues rares. La flore y survivant l'est également. Dans les mares salées, les espèces se sont adaptées à la salinité jusqu'à être devenues endémiques à ces milieux.
On y rencontre par exemple :
- des plantes hydrophiles : la renoncule de Baudot et la ruppie maritime ;
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Ruppie maritime
- dans les vases salées : différentes salicornes, la pucinellie ;
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Puccinellie
- dans les prairies salées: le jonc de Gérard, le scirpe, le troscart et l'aster, tous trois maritimes ;
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Aster maritime
- des oiseaux sédentaires tels le courlis cendré et le râle des genêts ainsi que de nombreux migrateurs qui profitent de ces étendues d'eau peu profondes ;
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Courlis cendré
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Râle de genêts
- des libellules, des coléoptères halophiles ainsi que quelques hétéroptères constituent les insectes locaux.
Ecosystèmes - La Mare -
Une mare est une étendue d'eau (pérenne ou non, naturelle ou non), de faible importance et profondeur. Il n'y a pas de critère précis pour différencier une grande mare d'un petit étang.
Chaque mare abrite un écosystème propre. Il est fréquent que des mares proches les unes des autres aient des couleurs et turbidités différentes. Les mares ont été classées parmi les grands biomes aquatiques par le WWF, et en Europe au moins 25 % de la biodiversité en dépend ainsi que d'autres zones humides.
Alors qu'elles ont fortement régressé au XXe siècle on leur retrouve une valeur esthétique et patrimoniale ; comme élément important du patrimoine aménitaire (beauté du paysage « inestimable »).
Mare établie sur une ancienne argilière (Nord de la France)
La presque totalité des mares subsistant dans les zones densément peuplées ou cultivées résultent d'activités humaines, mais ce sont des habitats qui se sont pour partie substitués aux tourbières et marais drainés par l'Homme depuis la préhistoire. Elles sont moins régulées par l'Homme que les étangs plus souvent curés ou vidés ou empoissonnés ou utilisés comme zones de loisir.
Mares résiduelles naturelles, en "marmite de sorcière" dans la roche sur le cours d'un torrent (Grand Wah, USA)
Elles ont longtemps servi de réserves d'eau pour la maison, ou contre les incendies. Autrefois vitales pour les agriculteurs, notamment là où les cours d’eau sont absents et la nappe peu accessible, les mares ont longtemps été des réserves d’eau pour le bétail, la volaille, les chevaux, pour la lessive, la cuisine, la vaisselle, la toilette, contre les incendies et les sécheresses.
La mare a souvent d'abord servi au bétail (Peinture d'Adolf Chelius ; 1856-1923)
Ce furent aussi des lieux de rouissage du lin ou du chanvre, des réserves d'eau pour les forges, des bassins pour l'assouplissement des osiers de vannerie etc. voire des piscicultures ou viviers. Elles ont mieux persisté dans les zones pâturées, là où l’agriculture n’a pas converti les élevages en élevage hors-sol. L'adduction de l'eau potable et la crainte hygiéniste qu'elles soient des foyers d'infection pour le bétail les ont fait disparaître de nombreux paysages en quelques décennies, au XXe siècle.
Rouissage du chanvre
Les mares régressent depuis un siècle environ, comblées (généralement avec des déchets organiques ou de construction, parfois industriels toxiques) ou non curées. Elles comptent parmi les premières victimes de l'eutrophisation (modification et la dégradation d'un milieu aquatique) générale des écosystèmes, à laquelle il faut ajouter diverses pollutions par les pesticides agricoles, plomb de chasse dans les « mares de chasse », ou encore acidification. Près des routes, elles ont été polluées par le plomb de l'essence. Des espèces invasives introduites telles que rat musqué et ragondin causent de gros dégâts sur les berges et les arbres périphériques (les berges en pentes très douces leur sont moins favorables).
Le ragondin
De plus, en tant qu'entité écologique, elles sont de plus en plus isolées. Des espèces invasives animales (écrevisse américaine, tortue de Floride, silures, etc.)
Un silure
ou végétales (Ludwigia palustris, la ludwigie des marais) -
Ludwigia palustris
souvent directement introduites par l'Homme - contribuent à leur dégradation. La pêche après rempoisonnement, et avec amorces constituées de boules de terre, ou la surfréquentation par des troupes d'oies ou canards d'élevage sont également d'importants facteurs de dégradation. On sait aussi depuis peu que certains vertébrés et invertébrés aquatiques sont très sensibles à l'éclairage nocturne.
Origine et formation des mares
Glaciations : À la fin d'une ère glaciaire où lors de la simple fonte d'un glacier, on peut observer la formation de mares dites glaciaires appelées Tjörn, elles se forment par l'accumulation de cette eau qui s'écoule des versants et qui se regroupe dans de petites dolines imperméables.
La dernière glaciation remontant à une dizaine de milliers d'années, on ne retrouve plus de mares formées à cette époque.
Moyen Âge: Des mares médiévales subsistent pour une partie, dont celles situées au creux des dolines, et dans les dépressions, ou en aval d'une source, qui servaient alors d'abreuvoir, voire de petits élevages ou viviers de poissons.
Époque contemporaine : Les mares ont massivement disparu des milieux agricoles et urbanisés après la première guerre mondiale, mais dans les milieux urbains et humanisés, apparaissent des mares d'un type nouveau :
- Des mares d'agrément ou d'ornement qui dans les jardins, ne jouent que partiellement ou plus du tout leur rôle d'écosystème naturel car trop artificielles ;
- Des mares pédagogiques ou de compensatoires ou de conservatoires creusées ou restaurées dans un objectif de renaturation, avec des principes de génie écologique, parfois dans le cadre d'une trame verte, sans toutefois pouvoir compenser la perte des centaines de milliers de mares éliminées depuis un siècle en Europe et Asie ;
- dans les carrières, et notamment argilières et sablières ; dans ces zones désaffectées ou non, sur sol imperméable, n'importe quel trou peut évoluer en écosystème de mare à caractère naturel, bien que dans un environnement artificiel. Quelques industriels y recréent des mares ou étangs pour compenser les effets de leurs activités.
Hormis en zone équatoriale pluvieuse, les mares sont des écosystèmes fortement saisonniers. Dans les zones arides, les mares sont souvent asséchées durant la saison sèche (l'été en général). Dans les zones froides, elles sont gelées jusqu'à plusieurs mois par an.
Elles abritent différents types de plantes enracinées sur le fond, sur les berges ou flottant en pleine eau. Ce sont souvent des plantes qui ont un important besoin de lumière.
C'est l'habitat de nombreux batraciens, insectes, mollusques, petits poissons et oiseaux. Certains n'y vivent tantôt toute l'année, tantôt quelques mois (tritons adultes ou leurs larves), ou n'y viennent que pour déposer leurs œufs (salamandre) ou pour les humecter avant d'y déposer les têtards (alyte).
Alyte avec sa ponte sur le dos
De nombreux invertébrés ne vivent que dans les mares. Certains ne sont actifs que la nuit. Certaines mares peuvent abriter des espèces endémiques.
Ninnenne