Climat Biomes 3BIOS02

Dans ce chapitre, nous allons principalement traiter du climat et des biomes. Il s'agit donc de tous les facteurs climatiques comme l'ensoleillement, les précipitations, et de leurs effets sur la terre, que ce soit d'un point de vue terrestre ou maritime. Ces effets font du paysage qui nous entoure ce qu'il est, détermine le type de végétation et les animaux qui vivent autour de nous. En d'autres termes, nous allons parler d'un sujet qui a déterminé l'aspect et la constitution des choses qui nous entourent et qui agit quotidiennement sur elles. Par là, on peut donc comprendre pourquoi est-ce que tel espèce habite à tel endroit et, peut-être, prévoir ce qu'il en sera dans le futur...
SimonS 26 mai 2008 à 23:34 (MEST)

Influence du climat: circulation atmosphérique, précipitations et climat

Influence du soleil

La Terre reçoit constamment une énorme quantité de rayons solaires sous forme de rayonnement de courte longueur d'onde. Elle renvoie une quantité égale de chaleur dans l'espace sous forme de radiation de grande longueur d'onde. En effet les longueurs d'onde qui arrivent sur terre, qui ont donc passé la couche d'ozone (O3) et les autres gaz contenus dans l'air, ne sont pas de la même longueur d'onde que ceux qui arrivent à l'atmosphère extérieure.
Les gaz contenus dans l'atmosphère et les rayons solaires créent un effet de serre. En effet, ces gaz (CO2, O3, H2O, N2O, CH4 etc.) filtrent les rayons solaires entrants et sortants. Par exemple une grande partie des rayons UV émis par le soleil n'atteignent jamais la surface de la terre puisqu'ils sont absorbés par l'oxygène (O2) et l'ozone (O3).
L'intensité de la lumière que la Terre reçoit varie selon la latitude à cause de la forme ronde de la terre. (Cf. Annexe 1) Puisque la lumière solaire touche l'équateur à angle droit, ils y a plus de chaleur et de lumière par unité de surface. Au nord et au sud de l'équateur, la lumière atteint la surface courbe de la Terre obliquement, de sorte que l'énergie lumineuse est plus diffuse a sa surface.
Comme vous le savez sûrement, la Terre tourne autour du soleil et sur elle même, mais ce que vous ne savez probablement pas c'est que selon le cycle annuel, l'angle auquel la Terre est inclinée varie par rapport au soleil. (Cf. Annexe 2) Ce changement est à l’origine des saisons au nord et au sud de l'équateur, puisque les rayons lumineux touchent la terre d'un angle plus ou moins grand.
Les rapports entre la Terre et le soleil sont donc essentiels pour déterminer la nature et la répartition de la vie sur terre.

RubenS 22 mai 2008 à 15:20 (MEST)

Circulation atmosphérique

(Cf. Annexe 3) L'air a la capacité de contenir de l'humidité, celle-ci est plus grande quand l'air est plus chaud. L'air chaud et la température élevée à proximité de l'équateur favorisent l'évaporation de l'eau qui crée donc un air humide. Comme l'air chaud est plus léger que l'air froid, l'air humidifié (A) va remonter et va être remplacé par l'air plus froid (B) arrivant du nord ou du sud. A son tour, l'air froid devenu chaud (B) et humide va repousser l'air tropical (A) vers le nord ou le sud. Celle-ci (A) va perdre sa chaleur et donc son humidité et va redescendre, puis il reviendra vers l'équateur ou le cycle se répète.
C'est donc à l'équateur qu'il y a le plus de précipitations (Cf. Annexe 4) RubenS 22 mai 2008 à 15:52 (MEST)

Courants d'air

Par sa forme ronde, la rotation de la terre est rapide à l'équateur et plus lente aux pôles. L'air se déplace à la même vitesse que la terre selon la latitude. A l'équateur le vent tourne à l'inverse de la rotation de la terre, qui tourne vers l'est. Si une masse d'air se déplace vers l'équateur (depuis le nord ou le sud), sa vitesse sera donc plus lente que la rotation de la terre. C'est pourquoi elle est dérivée vers le nord-ouest au sud de l'équateur et a sud-ouest au nord. Inversement, l'air qui s'écarte de l'équateur rencontre une masse d'air plus lente et il est dévié dan la direction opposé, c'est a dire vers le nord-est dans l'hémisphère nord et vers le sud-est dans l'hémisphère sud.
(Cf. Annexe 3)
RubenS 22 mai 2008 à 15:53 (MEST)

Précipitations

Les précipitations a l'échelle planétaire sont expliqués par la circulation atmosphérique (Cf. Circulation atmosphérique). Cependant certains phénomènes ou structures topographiques , autre que la circulation atmosphérique planétaire, sont à l'origine des précipitations régionales. Les deux principaux sont les montagnes et les grands étendues d'eau.

• Les grandes étendues d'eau:
  

Les courants marin influent sur le climat des cotes, en effet ils réchauffent ou refroidissent les masses d'air maritimes avant qu'elles atteignent le continent. De manière générale les étendues d'eau comme les grands lacs et les océans agissent comme un modérateur. En été, la terre ferme est plus chaude que l'océan, l'air au dessus de la terre, étant plus chaude, s'élève, et un vent frais venant des océans ou des lacs souffle sur la terre ferme. (Cf. Annexe 8)

• Les montagnes:
  

Quand une masse d'air se rapproche d'une montagne, l'air chaud et humide s'élève et refroidit, ce qui entraine la perte de l'humidité, donc des précipitations. Contrairement a ce versant qui est exposé au vent, et qui est relativement humide, le versant a l'abri du vent peut souffrir de sècheresses. En effet l'air frais et sec descend et réabsorbe l'humidité. C'est pour cette raison que les déserts sont souvent situés a cette endroit. (Exemple: le désert d'Atacama à l'est des Andes) (Cf. Annexe 9)

Le climat

Ensemble des conditions météorologiques propres à un endroit, c'est-à-dire: la température, les précipitations, la lumière et le vent principalement. Ces derniers étant les facteurs abiotiques.
Le cycle saisonner constitue un facteur qui influe sur le climat.

L'influence de la latitude et de l'altitude

• La latitude est un facteur influençant la température sur Terre. Plus nous nous rapprochons de la latitude 0 (=Équateur), plus il fait chaud.

Près de l'Équateur, nous pouvons observer les températures moyennes les plus élevées sur Terre, ceci car le soleil est situé perpendiculairement à la terre. Il y a donc une plus grande quantité d'énergie solaire par unité de surface terrestre. Aux latitudes tempérées, les rayons solaires frappent la terre sous un angle plus oblique et sur une surface plus grande. L'énergie solaire est plus faible par unité de surface aux latitudes plus élevées. Il est important de noter que à ces latitudes, la température devient plus variable parce que les saisons sont plus marquées.

• L'altitude est également un facteur influençant la température sur Terre. Plus l'altitude est élevée plus la température baisse. Pour une même latitude, la température de l'air chute d'environ 6°C quand l'altitude s'élève de 1000 mètres.

Conséquences écologiques: Au-delà d'une certaine altitude, les arbres ne pouvant plus pousser, l'altitude où se trouve la limite des arbres diminue quand on s'éloigne de l'équateur. {{co|il serait important de dire que cette limite d'altitude à laquelle poussent les arbres varie forcément en fonction de la latitude... plus la latitude est élevée, et plus la limite des arbres sera basse en altitude... pour finir avec la toundra où les arbres ne poussent plus même à l'altitude de 0m. (Monsieur Brawand, merci pour votre magnifique phrase que j'ai agréablement Copié.) (cf. Annexe 7)

Types de climats

voir carte des Climats dans le Monde[1]

Tropicaux humides

• se trouve de part et d'autre de l'équateur
• jusqu'à 15-25° de latitude Nord et Sud
• Température annuelle moyenne: 18°c
• il existe durant l'année, une saison sèche et une saison humide
• plus nous nous approchons de l'équateur, plus la saison humide s'allonge.

Tropicaux secs, Désertiques, arides

• L'évaporation d'eau est supérieure aux précipitations
• La température annuelle moyenne: plus de 18°C
• Il existe quelques mois où il peut y avoir des précipitations
• végétation parfois absente
• Entre 10 et 15° de latitude Nord et Sud
• Il est caractérisé par région désertiques ou semi-désertiques des grandes régions continentales souvent entourées de montagnes, à l'ouest et au centre du continent.
• Exemples: Sahara, centre de l'Australie, ...

Méditerranéen (et chinois)

• étés chauds et secs et des hivers doux et humides
• température moyenne annuelle en hiver dépasse les 6°C et en été elle est supérieur à 22°C.
• se trouve sur les façades ouest des continents entre 30° et 40° de latitude Nord et Sud, et autour de la mer Méditerranée
• Exemples:Californie, Chili, Méditerranée, province du Cap, Australie méridionale, Chine

Tempérés

• il y a des saisons tempérées; saison froide (hiver et saison chaude (été)
• il existe 2 grands sous-groupes de climats tempérés:
  • climat océanique
    • étés frais et relativement humides
    • hivers doux et pluvieux (influencé par la proximité des océans oû l'on trouve des courants chauds)
    • température moyenne annuelle: 10-13°C
    • il y a beaucoup de précipitations pendant la saison froide; c'est lié aux dépressions.
    • se trouve entre 35 et 50° latitude Nord et Sud
    • Exemples: Paris, Londres, Dublin...
  • climat continental
    • c'est une zone à forte amplitude thermique inter (dépassant 40°C)
    • fortes précipitations, surtout pendant la période estivale. Elles sont fournies par l'humidité due à l'évaporation des terres (forêt et marécages)et des lacs.
    • Les étés y sont courts et chauds tandis que les hivers y sont longs et froids.
    • Exemples: Nord de la Russie, centre du Canada, Sibérie, Europe de l'est...

Subarctique

• climat froid
• sans saison sèche, sans aucun mois chaud (c'est-à-dire ne dépassant pas 22°C)
• étés moins chauds que dans le climat tempéré, hivers plus rigoureux
• étés courts et frais.
• se trouve que dans l'hémisphère Nord. C'est souvent des endroits très peu habités.
• végétation: Taïga, forêt boréale
• Exemples:centre Canada, Russie, Nord-Est de la Chine

Polaire

• température froide toute l'année. Le mois le plus froid, il est toujours en dessous de -40°C Olééé! (sur le Inlandsis, calotte polaire)
• sans chaleur estivale et avec des hivers glaciaux
• températures moyennes du mois le plus chaud ne sont jamais supérieur à 10 °C
• vents forts et persistant: le blizzard
• existence d'un permafrost et ne permet aucune agriculture
• Exemples: côtes Nord de l'Amérique, Groenland, Antarctique,...

Équatorial

• zone chaude intertropicale
• une seule saison,climat chaud mais humide
• forte chaleur quasiment constante toute l'année
• température moyenne annuelle : 27°C
• fortes précipitations, pluies presque quotidiennes
• vents rares, mais quelques typhons ou tornades liés à de faibles pressions

Les microclimats

Ce sont les conditions climatiques d'une zone très restreinte dues à des variations par rapport au climat général de la région (exemple: zone d'ombre, diminution des effets du vent, réduction de la vaporisation de l'eau du sol,etc.). Ce sont en fait des différences subtiles entre les facteurs abiotiques qui influent sur la distribution locale des organismes.
Exemples de microclimats: sous une roche, sous un tronc d'arbre qui se trouve par terre, au milieu d'une forêt, etc.

Le réchauffement climatique

L'effet de serre, cité plus haut, est crée pas les gaz à effet de serre. Ces gaz retiennent certains rayons d'une longueur d'onde spécifique. L'un de ces rayons est l'infra-rouge. La terre est continuellement bombardé d'une immense quantité de rayons. Ces rayons, dont le rayon UV, traversent la couche d'ozone et entrent en contact avec la terre. Les rayons UV sont alors renvoyés dans l'atmosphère sous forme de rayons infra-rouges. Ces rayons infra-rouges dégagent de l'énergie thermique et réchauffent donc l'air. Un certain nombre des ces rayons sont renvoyés vers la terre par la couche de gaz à effet de serre, en frappant la terre celles ci réchauffent le sol.La plus part des rayons I-R sortent de l'atmosphère. Sans cette effet de serre naturel, la température moyenne sur terre chuterait de 18°C. Nos actuelles industries, transports et industries agricoles émettent a ce jour une énorme quantité de gaz a effet de serre. Ces gaz accentuent l'effet de serre, et plus de rayons IR sont stockés en quelques sortes par l'atmosphère. Ce qui entraine un réchauffement de l'air et donc du climat.
Le réchauffement climatique est a ce jour l'un des principaux problèmes qui menacent la vie sur terre.
RubenS 26 mai 2008 à 23:35 (MEST)

Principaux biomes terrestres

Qu'est-ce qu'un biome?

Un biome est un ensemble d'écosystèmes variés qui occupe une vaste étendue géographique; il est déterminé par rapport aux espèces végétales et animales y résidant. Les biomes sont influencés par le climat de la région, qui détermine une structure caractéristique de leur végétation. La température et les précipitations influent sur la distribution des biomes, ainsi que l'altitude et la latitude. On peut souvent lier des facteurs entre eux : en effet, l'altitude affecte la température et la pluviosité est grandement influencée par l'éloignement de l'océan (voir ces chapitres dans influence des climats). La situation géographique des biomes est donc déterminée par une combinaison des facteurs cités précédemment, qui à leur tour ont une influence les uns sur les autres ; tout cela crée un environnement propice au développement de tel ou tel organisme ou espèce et donc d'un biome particulier.
Voici deux annexes : une qui nous montre la répartition biogéographique des biomes sur la terre (annexe 5) et l'autre qui nous montre l'influence des précipitations et de la température sur ces biomes et sur leur présence en un endroit (annexe 6).Ces facteurs permettent de prévoir la répartition des biomes.

Le dynamisme des biomes

Dans un biome, la règle générale est la perturbation naturelle et non la stabilité. En effet, un biome est dynamique.
Certains facteurs dits biotiques (intéraction du vivant sur du vivant (prédation, compétition... allez voir là [2])) et abiotique (intéraction du non-vivant sur du vivant (structure du sol, qualité et quantité de l'eau, climat...)) régissent la vie des espèces végétales et animales résidant dans un biome particulier. Ces facteurs étant en perpetuel changement naturel (ou perturbation naturelle), cela nécessite une certaine adaptation de la part des espèces.
Tout n'est donc que changement dans un biome : les conditions de vie changent donc le comportement des espèces animales et végétales également. Ces changements sont dits naturels car provoqués par la nature elle même. Mais les activités humaines ont profondément modifié ces perturbations...ce sujet sera traîté un peu plus bas.

Les sept principaux biomes

Voici les sept principaux biomes terrestres ainsi que leurs caractéristiques :

La forêt tropicale

Les forêts tropicales sont les écosystèmes les plus riches de la Terre : elles abritent au moins la moitié de ces espèces de plantes et d'animaux terrestres du globe, mais la plupart des espèces de plantes, d'animaux et de microorganismes sont représentés par très peu d'individus. Elle se trouve dans une zone à climat équatorial caractérisée par une forte humidité ambiante (dû à des précipitations régulières) et à une chaleur permanente. Les précipitations sont apportées par un vent nommé l'alizé.
La végétation y est dite ombrophile car vivant dans un milieu dans lequel la lumière pénètre difficilement, dû à la hauteur et à la densité de la végétation. Il y règne alors un véritable "combat pour la lumière" car une fois qu'un trou apparait, dû par exemple à la chute d'un arbre, il est très vite comblé par un autre arbre. Cet arbre sera celui qui se sera développé le plus rapidement et qui aura par là comblé le trou.
Le sol y est mince, pauvre et fragile car les éléments nutritifs sont captifs de la végétation : tout élément décomposé est réutilisé rapidement et remis en circulation ou entraîné dans les eaux souterraines.
N'oublions pas son rôle écologique: ces forêts stockent plus de CO2 qu'elles n'en relâchent et contribuent donc à la diminution des effets de serres et, bien sûr, émettent de l'oxygène. Malgré la très grande étendue géographique de ces forêts, elles sont en voie de disparition et avec elles de nombreuses espèces rares et, pour certaines, même pas observées... Dans relativement peu de temps, un quart des espèces du monde disparaîtront avec les forêts tropicales ombrophiles.
La plus grande forêt tropicale du monde est l'Amazonie [3]. Voici une photo de forêt tropicale [4] qui montre bien l'humidité ambiante qui y reigne.

La savane

Sous les climats secs proches des Tropiques, on trouve les vastes groupements herbeux du globe que sont les savanes. Ces climats se caractérisent par l'alternance d'une saison humide (dite de pluie) et une autre plus sèche, entraînant des incendies.
Les paysages de la savane sont très ouverts, les arbres étant souvent très dispersés. L'activité de beaucoup d'animaux et de plantes se limite à la saison des pluies, cette dernière y rythmant la vie. Les plantes herbacées luxuriantes pendant la saison de pluie fournissent une nourriture abondante, mais les grand Mammifères herbivores doivent chercher des pâturages plus verts et des points d'eau dispersés pendant les sècheresses saisonnières.
Les herbivores dominants y sont les insectes (surtout les fourmis et les termites) et la végétation dominante se compose de graminées et d'arbres dispersés. Les incendies sont une composante abiotique importante et les espèces végétales dominantes se sont adaptées à cela (dynamisme des biomes).
Au niveau du globe, le biome des savanes forme une transition entre la forêt tropicale et le désert. Mais ces savanes sont de plus en plus transformées en terres agricoles pour nourrir les populations humaines et plusieurs espèces s'en trouvent menacées : l'éléphant et le rhinocéros, suivis bientôt du lion, de la girafe et du léopard.
Un exemple concret : la Savane Sahélienne [5]. On y voit une certaine sécheresse avec, tout de même, une végétation relativement développée.
Ce biome est donc caractérisé par son climat transitif : tantôt pluvieux, tantôt sec.

Le désert

Le désert est caractérisé par des conditions arides, c'est à dire une pluviosité faible voire inexistante et très irrégulière. L'aridité n'a de lien qu'avec le manque d'eau et pas avec la température : il existe des régions arides et froides (des déserts froids) notamment aux pôles. Cet aridité rend le sol impropre et donc peu propice à la vie.
Dans les déserts chauds, en plus de faibles précipitations, on trouve un grand ensoleillement, ce qui fait que l'évaporation est plus importante que les précipitations. Les rosées matinales y sont d'ailleurs souvent la seule source d'eau pour les espèces présentes.
La végétation et la faune y sont donc :

• soit très peu développées : la végétation est rare, basse et atrophiée et la faune est essentiellement constituée d'insectes, petits reptiles, d'arachnides et quelques oiseaux, nocturnes pour la plupart.
• soit inexistante : absence de végétation, d'êtres humains et d'animaux

Voici un exemple pour chaucun des types de déserts :

• désert chaud :le désert du Sahara [6] qui est le plus vaste désert du monde. Sa superficie est tellement grande qu'il existe des parties avec un climat, une faune et une flore différents. En effet, le Sahara a un climat aride comme tous les déserts, mais par endroits, ce climat permet le développement de petites plantes et animaux alors qu'il présente des zone dénué de vie.
• désert froid : l'Antarctique [7] en est un exemple.

Il existe un phénomène appelé désertification. C'est un processus durant lequel un lieu qui n'est pas désertique le devient. En effet, plusieurs déserts (comme le désert du Thar en Inde) ne sont apparus que relativement récemment (entre 2000 et 1500 av. J.-C.).
On peut en déduire que le climat des déserts n'est pas propice au développement d'organismes complexes et imposants : tout n'est que sable ou glace avec, parfois, la présence de petites plantes (seulement pour le sable) et de petits animaux qui se sont adaptés à ces rudes conditions de vie.

La prairie tempérée (steppe)

Les prairies tempérées ou steppes sont caractérisées par un climat semi-aride : les précipitations y sont basses mais la température peut avoir une grande amplitude (également négative).
C'est une plaine sans arbre (sauf celles bordant une rivière ou un lac) tapissée de différentes herbes, courtes ou hautes. Les températures sont très variables, pouvant passer de -40°C à +40°C suivant les saisons; les étés peuvent être chaud et les hiver très froids.
Les conditions de vie y sont dures. La steppe est une région trop sèche pour contenir une forêt, car elle est éloignée de l'océan et ne reçoit pas assez de précipitations, mais pas assez pour devenir un désert, les précipitations y étant plus régulières. Si l'on ajoute à cela de la neige en hiver, des incendies en été (tout deux dûs aux extrêmes de température et au manque d'humidité pour les incendies) et un vent fort, dû à l'absence d'arbre, on comprend que la steppe possède des conditions de vie hostiles. De plus il est dûr de s'y adapter pour les organismes (comme dans la savane pour les incendies ou dans la taïga pour le froid) car les conditions sont changeantes.
Certains animaux, comme des souris, des lapins, certains chevaux ou encore des antilopes, réussissent à y vivre malgré ces conditions. Quant à la flore, il y a beaucoup de types d'herbes, certaines fleurs mais pas vraiment d'arbres. On voit que, comme dans les déserts, la faune et la flore ne sont pas très développés dans les steppes, mais, la sécheresse étant plus faible, ils le sont quand même d'avantage.
Comme dans les savanes, les activités humaines réduisent les steppes mais pas à des fins agricoles (car il est dûr d'y faire pousser beaucoup de choses, vu les conditions) mais pour l'élevage d'animaux ou la recherche de pétrole.
Voici un exemple de steppe : celle de Gobi en Mongolie [8].

La forêt décidue tempérée

On trouve ces forêts sous nos latitudes (en Europe centrale) ainsi que dans l'Est des Etats-Unis, en Amérique du sud, dans l'Est de l'Asie et en Australie. C'est un biome tempéré qui reçoit suffisamment de précipitations pour que de grands arbres y poussent.
Dans les forêts décidues, il y a quatre saisons distinctes (été, automne, hiver, printemps) et aproximativement de même durée, ce qui n'est pas le cas dans tous les autres biomes, et il y a des différences entre les saisons en matière de température, mais beuacoup moins prononcées que dans les steppes par exemple. Ceci permet à certains animaux de rester dans ces endroits même en hiver, lorsque les conditions deviennent plus rudes. Pour se faire, ces animaux utilisent différents moyen, comme l'hibernation par exemple. Certains autres animaux migrent, comme la majorité des oiseaux.
En automne, les feuilles des arbres changent de couleur et en hiver, les feuilles sont déjà tombées. Les arbres de ces forêts se tournent vers le soleil et trouvent les nutriments dont ils ont besoin dans le sol, ce qui leur permet de résister à l'hiver et de pousser.
Comme on peut le remarquer autour de nous (car oui, nous vivons, ou plutôt nous sommes censés vivre dans ce biome!!!) les activités humaines prennent le pas sur ces forêts et il n'en reste plus que des petites surfaces. Ceci pose problème à beuacoup d'espèces vivant dans ces forêts.
Voici une foto de forêt décidue tempérée [9].

La taïga

La taïga est le plus grand biome du monde qui occupe la majorité de la Russie et du Canada et qui déssine une large bande en dessous de la toundra.
Le climat y est plutôt froid. En effet, durant 6 mois de l'année les températures sont en dessous de 0°C, qui y est la température moyenne. Les précipitation quant à elles y sont régulières et la plupart des précipitations tombent sous forme d'eau en été alors que certaines le font sous forme de neige en hiver. Les hivers y sont très froids et les étés doux, pluvieux et humides.
La taïga a bien moins d'espèces animales et végétales que les forêts tropicales et décidues, ce qui est dû à ses conditions, beaucoup moins clémentes. En effet, pas beaucoup d'espèces végétales survivent aux hivers de la taïga. Elle est constituée d'une flore adaptée au climat froid : des sapins et autres conifères à feuilles persistantes, ainsi que de certaines mousses. C'est la zone la plus nordique (septentrionale) de la planète qui est encore boisée.
Les espèces animales (moyennement nombreuses) y sont elles aussi adaptées aux froid ou, comme les oiseaux, migrent vers le sud durant l'hiver.
Il s'agit d'une des principales réserves d'oxygène de la planète. Voici deux images : une de la taïga l'été [10] et l'autre, l'hiver [11].

La toundra

Elle est constituée de vastes plaines sans arbres qui se situent quasi exclusivement dans le nord, entre la taïga et le pôle Nord. C'est un biome c'est le biome le plus froid et sec du monde. En effet, les températures moyennes de l'année sont de -28°C. Les précipitations n'y sont vraiment pas fréquentes, la toundra recevant à peine plus de précipitations que les déserts. De plus, l'eau y tombe généralement sous forme de neige. Tout cela donne un climat très sec. Les conditions sont encore dégradées par le vent, très fort dans ce biome.
Les nuits peuvent y durer plusieurs semianes. Le soleil n'apparaît que très peu de fois durant l'hiver. Par contre, durant l'été, le jour peut durer plus de 24h.
Le sol étant constamment gelé, les arbres ne peuvent pas y pousser, car le développement, de racines par exemple, est impossible dans ces conditions. Les seules plantes capables de grandir et de vivre avec ce sol pauvre en nutriments, gelé et rocailleux sont des plantes basses, tel des mousses. La toundra est donc composée d'une strate végétale unique. Durant l'été, le soleil dégèlant un peu le sol, plus de plantes y poussent, mais ce n'est encore rien comparé à la majorité des autres biomes.
Etonnamment, il y a un certain nombres d'animaux dans la toundra. Il y a des mammifères comme des renards, des loups, des ours ou des caribous, ainsi que certains oiseaux. Il y a même des insectes qui se sont adaptés au froid. Mais ces animaux sont facilement perturbables, car ils vivent dans de dures conditions et un rien (comme certaines activités humaines (puits de pétrole, villes, routes...)!!!) peut casser leur rythme et même faire disparaître des espèces. Quelques exemples : des constructions sur la route migratoire des caribous, des pesticides éliminant les insectes, principale source de nourriture des oiseaux migratoires,etc...
La toundra constitue un des principaux puits de carbone du monde. En effet, le carbone absorbé pas la toundra est supérieur à celui relâché. Mais, avec les réchauffement climatique, la toundra fond et du carbone et relâché, contribuant à l'effet de serre.
Voici deux images de toundra : pendant la période chaude dite végétative [12] et pendant les grands froids [13].

Il existe sept autres biomes (comme la forêt sempervirente...) qui sont considérés par certains comme des sous unités des huit principaux, mais ils ne seront pas décrits ici. Les écologistes entre eux ne sont pas d'accord quant à la claissification des différents biomes, mais certains font l'unanimité, comme la taïga par exemple.

Les activités humaines

Nous avons vu précédemment que les biomes sont dynamiques. Mais les activités humaines ont profondément modifié le déroulement naturel des perturbations physiques périodiques dans la plus part des biomes. Plusieurs exemples ont déjà été cités dans les descriptions des différents biomes.
On pourrait également parler du réchauffement climatique qui, à bien des points de vue, constitue un vrai désastre écologique car il modifie les conditions climatiques des biomes et donc modifie grandement les différentes caractéristiques citées ci dessus (la température, le climat...). Le réchauffement climatique présent naturellement sur terre mais il est accentué par les activités humaines (il y a d'autres raisons à cela, mais ceci est un autre débat...) et c'est donc encore un exemple de perturbation des mécanismes naturels par l'Homme. Pour plus d'information voir la rubrique "le réchauffement climatique" plus haut sur la même page.
Ces activités ont aussi transformé beaucoup de biomes en zone urbaines ou agricoles : cela explique pourquoi le biome qui devrait être prépondérant dans la zone où l'on habite ne correspond pas forcément à ce que nous voyons en sortant de chez nous.
Donc tous les biomes cités ci dessus sont plus ou moins altérés par les activités humaines. Comme quoi, nous prenons parfois trop de place dans la nature...

SimonS 25 mai 2008 à 20:29 (MEST)

Écosystèmes aquatiques

Les écosystèmes aquatiques couvrent une grande partie de la terre, plus de 75% de sa surface. La majeure partie de cette surface est composée d'eau salée, quelque pourcents restant constituent la surface d'eau douce sur terre ferme. Les écosystèmes aquatiques sont d'une très grande importance à la biosphère dans la mesure où, déjà ils monopolisent la majeure partie de notre planète terre, mais aussi, et surtout parce qu'un grand nombres d'espèces indépendantes à chacune y cohabitent. Ils renferment habituellement une grande variété de formes de vie tel que les bactéries, les protozoaires, les champignons, les larves d'insectes, les vers, les escargots. Mais aussi Les plantes et les animaux microscopiques vivant en suspension dans l'eau (Planctons par exemple), ainsi que les poissons, les amphibiens, les reptiles et les oiseaux, etc...

Le rôle des écosystèmes aquatiques

Les écosystèmes aquatiques ont un rôle important dans la préservation de l'environnement. Ils recyclent les éléments nutritifs (cycle biogéochimique), purifient l'eau, atténuent les précipitations d'eau, régénèrent les eaux souterraines, et fournissent des habitats à la faune.
Les être humains profitent aussi des écosystèmes aquatiques. Notamment au niveau touristique où l'on peut trouver aux bords des eaux: des ports, des plages, des hôtels, etc...

Systèmes de circulation dans les océans

Les systèmes de circulation des océans sont définis par les courants atmosphériques, qui sont d'énormes boucles superficielles que l'on peut voir sur cette image (Voir annexe Ecoaqua_1). Ces courants sont modifiés par plusieurs facteurs; tels que la présence de masses continentales, ou encore par la vitesse de rotation de la terre, ce qui induit comme on peut le voir sur l'image, que la plupart des boucles dans l'hémisphère nord vont dans le sens des aiguilles d'une montre alors que dans l'hémisphère sud c'est l'inverse.

Ces grandes boucles formées en surface par les déplacements de l'eau ont une grande influence sur le climat, notamment en hiver par exemple, quand les courants dénommés El Niño (Voir annexe Ecoaqua_2), qui surviennent exceptionnellement certaines années, sont à l'origine d'un "détraquement" du temps dans le monde entier. Ces courants se caractérisent par une élévation anormale de la température de l'océan.

À eux tout seuls, ils arrivent à perturber tout un ensemble d'écosystèmes. Les conséquences d'El Niño sont dévastateurs; Il est responsable d'hivers anormalement froids et humides, de tempêtes hivernales et d'inondations sur la côte Américaine, de pluies anormalement fortes comme par exemple en 1982 en Équateur et au Pérou où 2m50 de pluies tombèrent en 6 mois... Il fait aussi ravage auprès de la faune océanique, parce que les poissons ont tendance à migrer vers le sud à la recherche d'une eau plus froide, où il y a plus de plancton (lors de El Niño, le plancton est 20 fois moins abondant que d'habitude) les populations d'oiseaux de mer et d'otaries meurent de faim (réaction en chaîne)!
Ces courants, bien que l'on sache maintenant ses conséquences, restent difficile à expliquer. La cause de ce phénomène qu'est El Niño reste un énigme...
Cet exemple montre bien que les courants océaniques ont une importante répercussion sur la biosphère.

Écosystèmes marins

Les écosystèmes marins couvrent de loin la majorité de la surface terrestre (+ de 75%). Elles se distinguent notamment des écosystèmes d'eau douce par leur eau "salée", mais aussi par leur profondeur, qui est en moyenne de 3 kilomètres.
Ils peuvent être diviser en 3 "parties" différentes; la zone néritique, la zone pélagique ainsi que la zone benthique (Voir annexe Ecoaqua_3).

La zone néritique

La zone néritique est toute la partie supérieur à 300 mètres du plateau continental (voir image). Même si cette zone est peu profonde, elle regorge un grand nombre d'espèces différentes. Cette zone est particulièrement importante, parce qu'elle contient la plus riche quantité de poissons dans le monde entier. Comme le fond de la mer est proche de la surface, les éléments nutritifs provenant de la terre sont donc beaucoup plus abondants, car ils remontent plus facilement des profondeurs. Les rayons de Soleil peuvent aussi pénétrer plus facilement jusqu'à la partie la plus profonde de la zone néritique. De ce fait les plantes peuvent utiliser la photosynthèse, et s'il y a des plantes, ça veut dire qu'il y aura de la "nourriture" que les poissons pourront manger, et de l'oxygène pour qu'ils respirent.

La zone pélagique

La zone pélagique (Voir annexe Ecoaqua_4) est un ensemble de sous-zones.
Épipélagique: c'est la seul zone où la lumière est suffisante pour permettre la photosynthèse, c'est pourquoi c'est le milieu le plus abondant en faune.
Mésopélagique: reçoit que trop peu de lumière pour permettre la photosynthèse.
Bathypélagique: Cette partie de l'océan est quasi-sombre, ici vivent des organismes bioluminescents. Ils se nourrissent de déchets provenant de plus haut, ou en chassant d'autres organismes.
Abyssopélagique: Aucune lumière n'atteint cette zone. La plupart des êtres vivants sont aveugles ou albinos.
Hadopélagique: Profondeurs allant jusqu'à 15 kilomètres, cette zone est en très grande partie inconnue, et très peu d'espèces connues y sont répertoriées.

Note: Ensemble, les organismes vivant dans cette zone produisent environ 40% de la photosynthèse de la biosphère!

La zone benthique

La zone benthique est la région la plus profonde des corps d'eaux, elle peut atteindre jusqu'à 11 kilomètres de profondeur! Son environnement est "peu" accueillant, il y fait de très basses températures, aucune lumière ne peut atteindre cette zone ce qui donne une obscurité totale, et il n'y pas de nourriture. C'est pourquoi, faute d'instruments avancés, on pensa d'abord que rien ne pouvait survivre dans ces profondeurs. En fait, de récentes recherches ont démontrées qu'il existe effectivement des êtres vivants dans la zone benthique, et pas qu'un peu, puisque des estimations vont jusqu'à des millions d'espèces... Comme chez certains animaux de la zone pélagique, les êtres qui vivent dans ces profondeurs se nourrissent de détritus venant d'organismes vivant en dessus d'eux à des kilomètres de leur zone.
Note: C'est un des rares écosystèmes au monde qui ne dépende pas de l'énergie solaire.

Problèmes liés aux écosystèmes marins

Il y a une surpêche/châsse de certaine espèces, notamment à cause de nouveaux systèmes de pêche développés, qui permettent aux pêcheurs d'en attraper beaucoup plus, et plus rapidement. Ceci aura et a déjà pour conséquence l'extinction, et la futur extinction d'espèces marines.
La pollution de l'eau et la construction en masse de bâtiments trop près des côtes contribuent aussi à détruire l'écosystème marin tout entier. On peut remarqué que tout ces problèmes liés aux écosystèmes marins sont tous provoqué par les humains...

Écosystèmes d'eau douce

Les écosystèmes d'eau douce couvrent moins de deux pourcents de la surface totale terrestre. Ils sont tous situés sur des milieux terrestres (Lacs, rivières...). En ce qui concerne les écosystèmes des lacs, ils peuvent être divisés entre 3 zones; la zone littorale, la zone limnique et la zone profonde (Voir annexe Ecoaqua_5).
La zone littorale est la partie la moins profonde, longeant les bords des lacs.
La zone limnique est la zone superficielle centrale du lac où la lumière pénètre efficacement, c'est là où les plancton et d'autres animaux cohabitent.
La zone profonde, comme son nom l'indique est la zone en dessous de celle limnique, c'est la partie profonde des lacs où la lumière ne passe pas efficacement pour permettre une bonne photosynthèse.

Stratification thermique

La stratification thermique est un phénomène naturel qui permet le brassage des grands lacs. Ce phénomène joue sur la température changeante des eaux à travers les saisons, donc de leur densité.
Les grands lacs ont deux zones de température, une appelé l'épilimnion et l'autre hypolimnion. La zone épilimnion est la couche superficielle des lacs, celle en dessus de l'hypolimnion (Voir annexe Ecoaqua_6). En été, l'eau de l'épilimnion est chauffé, sa densité est donc plus faible. Ceci provoque une séparation bien distinct entre cette eau et celle de l'hypolimnion, car il faut savoir que l'eau en dessous, se trouve à 4°C, et c'est le seuil de la densité maximale de l'eau.
Le brassage commence en automne, quand la température de l'épilimnion descend pour atteindre celle de l'hypolimnion, c'est-à-dire 4°C. Les deux eaux auront la même température et donc la même densité, ce qui permet aux deux eaux de se mélanger. Ce processus intervient deux fois lors d'une année; en automne et au printemps comme on peut l'imaginer. Ces brassages sont bénéfiques à la faune des lacs, car l'oxygène de l'eau superficielle descend pour aérer les profondeurs alors que les éléments nutritifs qui se trouvaient en profondeur remontent en surface. Sans ce brassage, bon nombre d'organismes n'auraient pu survivre.

Lexique

Cycle biogéochimique [14]

Sources

Raven et al., chapitre: 56
Campbell, chapitre: 50
http://en.wikipedia.org/br> http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/decouv/ecosys/fonctEcosAqu.html
http://www.eaurmc.fr/juniors/cahiers-pedagogiques/milieux-aquatiques.php
http://pagesperso-orange.fr/ecosysteme.aquatique/
http://www.blueplanetbiomes.org/steppe.htm
http://fr.wikipedia.org/wiki/Climat
http://climato.free.fr/carte.php3
http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_de_serre

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