Notes d'écologie générale

2.2. FACTEURS HYDROLOGIQUES

Les facteurs hydrologiques sont des facteurs écologiques liés aux caractéristiques chimiques et physiques du milieu aquatique.

2.2.1. Facteurs physiques du milieu aquatique

Le milieu aquatique est très peuplé d'organismes divers. L'activité et la survivance de ces organismes sont liées à une série des facteurs physiques du milieu tels que la densité, la viscosité, les mouvements de l'eau, la température, l'éclairement, la pression...

- La densité :

La densité de l'eau varie avec la température et sa teneur en matière dissoute (tableau 1). Cette densité relativement élevée permet aux organismes de grande taille de flotter.

Tableau 1 : Comparaison de la densité de trois types d'eau

Type	4°C	30°C
Eau pure	1,000	0,995
Eau de Lac	1,001	1,000
Eau de mer (35 %o sel)	1,028	1,022

La densité des organismes aquatiques est en général légèrement supérieure à celle de l'eau. Selon les principes physiques, ces organismes devaient couler, mais ils ont développé des adaptations morphologiques leur permettant de résister. Il s'agit, par exemple, des flotteurs chez les algues et les Cnidaires, des vessies natatoires chez les poissons.

- La viscosité :

La viscosité de l'eau assure aussi la flottabilité des organismes planctoniques de petite taille. Les eaux tropicales étant chaudes ont une faible viscosité. Elles ont tendance à faire couler les organismes planctoniques qui développent à cause de ce problème des soies abondantes et d'autres structures morphologiques augmentant la flottaison. La viscosité (résistance à l'écoulement) et la densité de l'eau constituent des entraves au déplacement rapide des animaux en milieu aquatique. Les animaux aquatiques bons nageurs ont alors tendance à réduire la résistance à l'avancement en développant une forme fuselée ou hydrodynamique.

- Les courants :

Les courants constituent probablement les facteurs écologiques les plus importants dans les cours d'eau. Ils jouent un rôle important dans le fonctionnement du milieu marin et continental. Ils ajustent les températures des mers et des continents (courants marins), font circuler les éléments minéraux nutritifs dans les milieux aquatiques et contrôlent le cycle vital des nombreux animaux aquatiques. Ainsi des alevins planctoniques des poissons sont transportés par les masses d'eau en mouvement vers les zones où ils se fixent pour atteindre le stade adulte. Les courants permettent aussi la survie et le développement des animaux aquatiques fixes en leur amenant des aliments.

-La luminosité :

La lumière est un facteur écologique important en milieu aquatique car grâce à elle les végétaux aquatiques réalisent la photosynthèse. Les radiations lumineuses sont absorbées au fur et à mesure que la profondeur augmente. Suite à cette absorption de la lumière par l'eau, les végétaux ne se développent en milieu marin ou lacustre que dans une couche superficielle allant un peu au-delà de 100 m de profondeur (zone euphotique). L'éclairement est suffisant dans cette zone et la photosynthèse s'y déroule normalement. Au delà de 100 m jusque 500 m de profondeur, il existe une zone sombre avec très peu de lumière et où on ne trouve que des animaux (zone oligophotique). L'oeil humain peut y percevoir encore une faible lumière. De 500 m aux plus grandes profondeurs l'obscurité est totale (zone aphotique). On peut y trouver des animaux mais pas des végétaux.

- La pression :

C'est un autre facteur du milieu aquatique qui conditionne les organismes marins. Elle s'accroît au fur et à mesure qu'on descend dans l'eau. Elle augmente de 1 bar tous les dix mètres de profondeur. Les animaux vivant en profondeur, pour survivre à la forte pression de l'eau doivent présenter des adaptations particulières aux conditions de vie auxquelles ils sont soumis. Pratiquement, ils ont une pression interne qui s'équilibre avec la pression extérieure. S'ils sont ramenés par hasard et brutalement à la surface de l'eau leurs organes se dilatent sensiblement et parfois explosent.

- La température :

Dans les eaux courantes les variations des températures suivent celles de l'air, mais elles sont souvent de faible amplitude. Les sources ont des eaux dont la température ne varie que très peu. Les cours d'eau aux rives dégagées c'est à dire dont les eaux sont exposées aux rayonnements solaires ont des températures plus chaudes que les cours d'eau dont les rives sont ombragées par les arbres. Dans les lacs et les étangs suffisamment profonds des régions tempérées, la température augmente en hiver avec la profondeur alors qu'en été, elle décroît avec la profondeur. En été, il est alors possible de distinguer trois zones dans un lac si on considère la température, il y a une zone superficielle ou épilimnion dont la température varie avec celle de l'air, une zone de transition ou thermocline dans laquelle la température décroît rapidement et une zone profonde ou hypolimnion dans laquelle la température varie peu au cours de l'année.

- Le débit

C'est la quantité d'eau en m³ qui coule dans un cours d'eau en une seconde. Ce paramètre est aussi très important en milieu aquatique car il intervient dans la répartition des organismes dans les cours d'eau.