Cours 5 - Producteurs primaires Flashcards
(58 cards)
1
Q
Quels sont les différents producteurs primaires ?
A
- Phytoplanctons
- Macrophytes
- Périphyton
2
Q
Qu’est-ce que les phytoplanctons ?
A
Planctons (végétaux et animaux aquatiques qui dérivent avec les courant) photosynthétique (autotrophe pour le carbone)
3
Q
Qu’est-ce que les macrophytes ?
A
Ensemble de plantes aquatiques macroscopiques
4
Q
Qu’est-ce que le périphyton ?
A
Communauté complexe de micro-organismes (algues, bactéries, protozoaires et métazoaires) et de détritus qui s’accumule sur la surface de roches et d’objets sous l’eau
5
Q
Quelles sont les différentes caractéristiques des phytoplanctons ?
A
- Patrons saisonniers récurrents
- Grandes différence intra- et même inter-annuelle
- Nos connaissances à l’échelle spécifique sont minimales (difficile des faire des prédictions pour des espèces individuelles)
6
Q
Qu’est-ce que des cyanobactéries et leurs caractéristiques ?
A
- Dites algues bleues-vertes, mais ce ne sont pas des algues mais bien de bactréries
- Pas de noyau, pas des chloroplastes
- Possèdent des vacuoles remplies de gaz qui leur confèrent leur flottabilité
- Possèdent des phycobilines (pigments qui absorbent la lumière dans les longueurs d’ondes du vert surtout, contrairement à la chlorophylle)
- Plusieurs produisent des toxines qui peuvent être dangereuses pour les animaux aquatiques et l’homme
7
Q
Quel avantage les vacuoles des cyanobactéries leur confèrent-elles ?
A
Permettent des rester à la surface où la lumière est maximale tout en bloquant la lumière pour les organismes en-dessous. (réduire la synthèse de vacuole permet de redescendre plus bas où les nutriments sont peut-être plus abondants)
8
Q
Qu’est-ce que la plus ancienne preuve de vie sur terre ?
A
- Les stromalites fossiles
- Structure pétrifiée en forme de coussin lamellé produite par l’activité des colonies de cyanobactéries
9
Q
Quels sont les différents rôles des cyanobactéries ?
A
- Rôle de fixation de l’azote gazeux
- Rôle dans l’apparition d’une atmosphère riche en oxygène et des organismes eucaryotes
10
Q
Qu’est-ce que la phycobiline ?
A
Pigment présent chez les cyanobactérie qui absorbe la lumière dans les longueurs d’ondes du vert surtout, contrairement à la chorophylle
11
Q
Dans quelles conditions est-ce que les cyanobactéries performent-elles le mieux ?
A
Dans les eaux chaudes pour des raisons physiologiques (cycle de vie plus rapide) et physiques ( stratification plus prononcée, avantage pour les organismes ajustant leur flottabilité pour aller plus bas)
12
Q
Quelle est l’effet des changements climatiques sur les populations de cyanobactéries ?
A
- Augmentation de température favorise les cyanobactéries et favorise une stratification plus prononcée. Cela favorise également les cyanobactéries à cause de leur capacité à contrôler leur flottabilité
- Augmentation des précipitations et donc du ruissellement = plus de nutriments dans les cours d’eaux = favorise les cyanobactérie à cause de leur capacité à contrôler leur flottabilité
13
Q
Quelles sont les majeurs groupes d’algues d’eau douce ?
A
- Diatomées
- Dinoflagellés
- Algues vertes (chlorophyceae et charophyceae)
14
Q
Quelles sont les caractéristiques des diatomées ?
A
- Enveloppe de silice (SiO2) très dure appelée frustule (formée de deux thèques qui s’emboîtent comme une boîte)
- Lourdes et donc se déposent en grands nombres dans les sédiments des lacs (application en paléoécologie et en analyse médico-légale)
- Représentent un immense réservoir de carbone car la dissolution et la décomposition est empêchée par la frustule lorsque les algues se déposent au fond.
- Producteur primaire essentiel
- Chlorophylle a, c et carotenoides
15
Q
Quelles sont les caractéristiques des dinoflagellés ?
A
- Majorité est strictement hétérotrophe
- Ingèrent d’autre cellules et peuvent les utiliser comme chloroplastes
- Possèdent une armure de plaques de cellulose
- Possèdent 2 flagelles insérées dans des creux de l’armure qui les font tourner dans l’eau
16
Q
Quelles sont les caractéristiques des algues vertes (Chlorophyceae et Charophyceae) ?
A
- Vont d’organismes unicellulaires simples à des colonies multicellulaires complexes
- Possèdent des chloroplastes bien développés
17
Q
Quelles sont les différents facteurs affectant la croissance et la succession du phytoplancton ?
A
- Température : si la T augmente, vitesse du cycle vital s’accroît aussi (photosynthèse augmente, donc croissance plus rapide)
- Lumière : même raisonnement qu’avec la température
- Nutriments
- Facteurs biologiques : compétition pour les nutriments (mouvements verticaux), broutage (herbivorie), parasitisme
18
Q
Expliquez la relation entre la photosynthèse et la lumière.
A
- Photosynthèse s’accroit avec l’intensité lumineuse, jusqu’à saturation
- trop de lumière = photo-inhibition (destruction enzymes impliquées par la lumière - photo-oxydation)
19
Q
Est-ce que toutes les espèces photosynthétique ont la même intensité optimale ?
A
Non
20
Q
Qu’est-ce que le point de compensation ?
A
Quand photosynthèse = respiration
21
Q
Qu’est-ce que cause les variations diurnes de l’activité photosynthétique durant la journée ?
A
La photo-inhibition
22
Q
Qu’est-ce qui déterminent la distribution verticale de la productivité et la biomasse du phytoplancton ?
A
- Profondeur de la lumière (zone euphotique)
- Profondeur de la couche mélangée (nutriments)
23
Q
Quelle sont les différents cas de répartition verticale de la productivité et la biomasse du phytoplancton ?
A
- Zeu > Zmix = biomasse et productivité situé juste en dessous de Zmix (assez de lumière et plus de nutriments)
- Zeu=Zmix = productivité et biomasse modérée tout le long de la Zmix
- Zeu < Zmix = productivité et biomasse basse tout le long de la Zmix
24
Q
Quelles sont les différentes succession de groupes d’algues d’eaux douces en fonction des nutriments ?
A
- Si rapport Si et P est élevé (au printemps et eau froide) : diatomés
- Quand Si diminue (eau se réchauffe : stratification) avec peu ou pas de P : chlorophytes (algues vertes)
- Quand N et Si sont déficients, mais que P est abondant : cyanobactéries
25
Autre que la saisonnalité, qu'est-ce qui peut influencer la succession ?
Niveau trophique
26
Comment qualifie-t-on les différentes classes de planctons (selon leur taille)
- Femtoplancton (0.2 micromètres)
- Picoplancton (0.2-2 micromètres)
- Nanoplancton (2- 30 micromètres)
- Microplancton (30 - 200 micromètres)
- Mesoplancton (200 - 20000 micromètres)
- Macroplancton (> 20000 micromètres)
27
Quelles sont les attributs du femtoplancton ?
Très petites bactéries et virus
28
Quelles sont les attributs du picoplancton ?
- Contient le plus petit phytoplancton.
- Sujet à la prédation par des petits rotifères, protozoaire et animaux filtreurs
- Très haut potentiel de croissance
- Taux de dépôt négligeable
29
Quelles sont les attributs du nanoplancton ?
- Phytoplancton flagellé
- Principal nourriture du mirco- et macro- zooplacton
- Taux de dépôt très bas
- Taux de croissance élevé
30
Quelles sont les attributs du microplancton ?
- Sujet à la prédation du macro- zooplancton
- Sujet à un taux modéré de dépôt lorsque non mobile
- Taux de croissance modéré à bas
31
Quelles sont les attributs du mesoplancton ?
- Grosses cellules et colonies (même attributs que le large microplancton
32
Quelles sont les attributs du macroplancton ?
- Grosse plantes flottantes
- Potentiel de croissance le plus bas
33
Comment varie la présence du microplancton, nanoplancton et picoplancton d'un niveau trophique à l'autre ?
- Picoplancton : majoritaire au niveau oligotrophe et diminue graduellement plus le niveau trophique évolue
- Nanoplancton : Occupe une petite proportion constante d'un niveau à l'autre
- Microplancton : minoritaire au niveau oligotrophe et augmente graduellement avec le niveau
34
Pourquoi est-ce que le nanoplancton reste constant avec le niveau trophique ?
- Même si la productivité du nanoplancton augmente avec les nutriments (P) donc avec le niveau trophique aussi, la biomasse augmente très peu
- Suggère pertes importantes à cause de l'effet de la prédation par le zooplancton + animaux filtreurs
- Nano + Pico = algues ingérables (diminue même si le niveau trophique augmente
35
Pourquoi est-ce que le microplancton augmente avec le niveau trophique ?
- Le microplancton est évité à cause des enveloppes gélatineuses et des toxines entre autres
36
Quel élément est un bon indicateur du taux de croissance et de reproduction des espèces de phytoplancton ?
La taille (volume cellulaire et ratio surface et volume) -> plus la taille est petite et que le ratio est élevé, plus le taux de croissance est élevé.
37
Quel rôle joue le vent pour la biomasse de phytoplacton ?
Le vent joue un rôle dans la re suspension des nutriments, des sédiments et des algues (bris de la stratifications) et participe donc à l'augmentation de la biomasse du phytoplancton
38
Qu'est-ce que le paradoxe du phytoplancton ?
- Les lacs on généralement quelques espèces dominantes et parfois plusieurs espèces rares.
- Théoriquement, il ne devrait y avoir qu'une espèce dominant par exclusion compétitive pour la même niche écologique, mais équilibre multi-spécifique
39
Comment peut-on expliquer le paradoxe du plancton (équilibre multi-spécifique) ?
- L'environnement change trop souvent et trop rapidement
- Les relations symbiotiques entre espèces favorisent la co-existence
- Le broutage du zooplancton cible les espèces dominantes
- Alternance entre formes planctoniques et benthiques permet de réduire la compétition
40
Qu'est-ce que l'hypothèse des perturbations intermédiaires ?
- Diversité maximale quand des perturbations régulières ont lieu
41
Quelles sont les tendances majeures dans la composition des espèces selon les différents niveaux trophiques ?
- Oligotrophe : Diatomées
- Eutrophe : Cyanobactéries
42
Dans quelles conditions remarque-t-on des blooms de Cyanobactéries ?
- Ratio N:P est entre 10 et 15
- Températures élevées
- Peuvent ajuster leur flottabilité pour migrer verticalement en fonction des nutriments et des compétiteurs
- Utilisent la lumière verte (plus pénétrante que bleue ou rouge)
43
Dans quelles lacs est-ce que la biomasse d'algues vertes est-elle la plus importante ?
Les lacs chauds tropicaux
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Comment se répartie le phytoplancton horizontalement.
- Surtout en zone pélagique près du pourtour . Un peu au centre
- Absence de la zone littorale : compétition avec les macrophytes (nutriments, ombre) aussi allopathie (substances biochimiques ayant des effets sur la germination, la croissance, la survie et la reproduction d'autres organismes.) des macrophytes
45
Quelles sont les différents types de macrophytes et comment absorbent-t-ils leurs nutriments ?
- Émergentes : par les racines dans sédiments
- Enracinées à feuille flottantes : par les racines dans sédiments
- Flottantes non enracinées : directement dans l'eau
- Submergées : par les sédiments et l'eau
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Quels sont les différents rôles des producteurs primaires ?
- Abris
- Nourriture
- Épuration de l'eau
47
Comment est-que les producteurs primaires participent-ils à l'épuration de l'eau ?
- Par les racines et rhizomes : stabilisent les sédiments
- tiges et feuilles - dépôt des MES (matières en suspension)
- Polluants absorbés
- Nutriments absorbés
48
Comment varie la productivité entre les différents types de macrophytes ?
- Émergentes sont les plus productives (plus que les plantes de prairies et de forêts
- Submergées beaucoup moins productives (atténuation spectrale sélective de la lumière en profondeur
- Phytoplancton est le moins productif, mais très abondant
49
À quoi est lié la richesse en macrophytes d'un lac ?
- À la taille du lac
- À la pente du lac
50
Pourquoi est-ce que la pente d'un lac affecte la richesse en macrophytes ?
- Plus la pente d'un lac est prononcées, moins il y a des macrophytes (les lacs très turbides ont beaucoup moins de plantes qu'attendu selon le modèle, les lacs tropicaux beaucoup plus)
51
Quelles sont les différences entre les plantes terrestres est aquatiques ?
- Racines poussent dans un substrat anaérobie
- Racines ont besoin d'O2 pour respirer et ne peuvent l'obtenir qu'en le recevant des autres tissus de la plante
- Les tissus (racines et tiges) possèdent donc un système de lacunes intracellulaires (espaces vides) pour le transport de gaz
52
Quelles adaptations:différence est-ce que les plantes aquatiques submergées possèdent-elles ?
- 70% de la plantes est des lacunes intracellulaires
- feuilles minces, étroites, divisées : maximiser ratio surface:volume pour augmenter absorption de la lumière, du CO2 et des nutriments
- Eaux interstitielles des sédiments sont riches en nutriments (conditions anoxiques) = permet aux macrophytes de les absorber
53
Quelles sont quelques caractéristiques évolutives des macrophytes submergées ?
- Perdent nutriments pendant croissance (explique pourquoi algues se fixent aux macrophytes submergées)
- Maximisent absorption lumière:CO2 au détriment des nutriments
54
Quelles sont les contraintes principales de macrophytes submergées ?
- La lumière (pas principale)
- Même dans des eaux claires, ne dépassent pas 10m, car la pression hydrostatique est doublé à 10m de profondeur = comprime les lacunes et inhibe les échanges gazeux dans les tissus de la plante
55
Qu'est-ce que le périphyton ?
- Algues microscopiques fixées à des substrats immergés
- Même taxon que phytoplancton
56
Quelles sont les caractéristiques du périphyton ?
- Eaux chaudes et claires augmentent la biomasse
- Surface colonisable limitée à la zone euphotique
- Macrophytes sont un bon substrat
57
Quelle est l'effet de l'herbivorie sur le périphyton ?
- Contrôle de l'herbivorie = augmentation des diatomées et du périphyton
- Diminution des cyanobactéries
58
Pourquoi la contribution du périphyton diminue lorsque la productivité globale augmente ?
- Lorsqu'il y a plus de productivité plus il y a de particules dans la colonne d'eau
- Moins il peut avoir d'organisme benthiques photosynthétiques (lumière diminue)#
