Les écosystèmes d’eau douce sont affectés par les activités humaines, à cause, entre autres, des changements climatiques, de la pollution et des espèces envahissantes.
Notre équipe de chercheurs de l’Université du Québec à Montréal fait partie du Groupe de recherche interuniversitaire en limnologie, un réseau de scientifiques québécois qui étudient les écosystèmes des lacs. Nous axons une grande partie de nos recherches sur le zooplancton, qui joue un rôle central dans le réseau alimentaire.
Cet article fait partie de notre série Nos lacs : leurs secrets, leurs défis. Cet été, La Conversation vous propose une baignade fascinante dans nos lacs. Armés de leurs loupes, microscopes ou lunettes de plongée, nos scientifiques se penchent sur leur biodiversité, les processus qui s’y produisent et les enjeux auxquels ils font face. Ne manquez pas nos articles sur ces plans d’eau d’une richesse inouïe !
Le zooplancton comprend des animaux microscopiques variés qui vivent dans les lacs, certaines grandes rivières et les océans. Ils constituent un maillon central essentiel des réseaux alimentaires d’eau douce et peuvent servir de premiers indicateurs de problèmes pour un ensemble d’écosystèmes des lacs.
Des œufs en dormance
Le zooplancton est constitué de différents groupes. Parmi ceux-ci, les copépodes et les cladocères, des crustacés recouverts d’un exosquelette dur ou carapace de chitine, sont les plus étudiés. Les copépodes ont un corps allongé et peuvent être herbivores, omnivores ou carnivores. Ils ont des cycles de vie complexes et ont une reproduction sexuée.
Les cladocères, quant à eux, sont généralement plus arrondis, avec des carapaces bivalves, et sont plus souvent herbivores. Leur reproduction peut être sexuée ou asexuée et leur cycle de vie varie de quelques jours à quelques semaines.
Les deux groupes peuvent produire des œufs dormants — qui n’éclosent pas tout de suite — quand les conditions environnementales sont défavorables, habituellement à l’automne. L’éclosion de ces œufs a lieu plus tard, lorsque les conditions environnementales sont meilleures, ce qui peut être au printemps.
Au lieu d’éclore, de nombreux œufs dormants se retrouvent chaque année enfouis dans les sédiments des lacs, créant des données qui peuvent être utilisées pour étudier la manière dont les populations de zooplancton s’adaptent à l’activité humaine et à d’autres perturbations dans les lacs.
Une importante source de nourriture
Le zooplancton peut avoir des effets sur les écosystèmes des lacs de plusieurs manières. Cela tient en partie à sa position intermédiaire dans le réseau alimentaire entre le phytoplancton (algues microscopiques), qui tire principalement leur énergie du soleil, et des prédateurs pour qui le zooplancton constitue une proie.
En se nourrissant de phytoplancton, le zooplancton contribue à contrôler la densité des algues dans les lacs, et donc à éviter leur prolifération. La prolifération d’algues est préoccupante, car elle peut être néfaste, que ce soit à cause de la libération de toxines, de l’augmentation importante du pH ou de la création de zones pauvres en oxygène dans les lacs liée à leur décomposition.
Le zooplancton constitue également une excellente source de nourriture pour de nombreux organismes, tels que les poissons, les larves d’insectes et les oiseaux aquatiques. Il permet à l’énergie et aux ressources de remonter la chaîne alimentaire, jouant ainsi un rôle clé dans les cycles des nutriments qui sont essentiels pour la production primaire, c’est-à-dire la transformation du dioxyde de carbone en composés organiques.
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Les impacts des humains
La gravité et la nature des impacts de divers facteurs de stress sur les lacs varient en fonction du type de menace auquel la communauté de zooplancton est confrontée. Elles dépendent également d’autres facteurs tels que l’histoire écologique du lac, sa géologie et les conditions environnementales locales.
Il est essentiel de poursuivre les recherches sur ces facteurs de stress et la manière dont le zooplancton y réagit pour comprendre, prédire et atténuer leurs effets sur les écosystèmes d’eau douce.
La pollution constitue une grave menace pour les écosystèmes d’eau douce depuis les débuts de l’ère industrielle. La pollution des lacs peut être due à de nombreux types de contaminants, notamment les pesticides, le sel, les microplastiques et les métaux, issus de diverses sources, telles que l’agriculture, l’exploitation minière, l’industrie et les déchets urbains.
Les contaminants n’ont pas tous les mêmes effets sur le zooplancton. La salinisation est un problème mondial qui résulte de l’agriculture, de l’exploitation minière et de l’intrusion due à l’élévation du niveau de la mer. Dans les climats plus froids, la salinisation est principalement due à l’infiltration des sels de voirie dans les lacs et les rivières lors de la fonte des neiges.
La salinisation des lacs réduit l’abondance et la diversité du zooplancton, ce qui nuit à son rôle dans le contrôle des algues et en tant que ressource alimentaire pour ses prédateurs. Il en résulte une diminution du transfert d’énergie et de ressources par le zooplancton, ce qui engendre des effets d’entraînement.
Une autre menace pour le zooplancton d’eau douce est l’eutrophisation, c’est-à-dire un excès de nutriments essentiels à la production primaire, principalement du phosphore et de l’azote. Dans les lacs eutrophes, les communautés de zooplancton évoluent souvent vers des espèces à petit corps, moins riches en phosphore que les grandes espèces qui tendent à dominer dans les lacs tempérés.
Cela réduit le rôle régulateur du zooplancton, le rendant moins efficace dans le contrôle de la prolifération des algues, qui est par ailleurs fortement favorisée par les ajouts de nutriments associés à l’eutrophisation.
Les effets des changements climatiques
Le réchauffement climatique entraîne également une évolution vers un zooplancton à petit corps et à croissance rapide, à la fois par des effets directs sur les taux métaboliques et par une prédation accrue par les poissons, qui préfèrent se nourrir de zooplancton de grande taille, diminuant ainsi leur présence dans les lacs.
Étant donné que les zooplanctons de grande taille sont plus efficaces pour se nourrir de phytoplancton (algues) et compte tenu du fait qu’ils servent de proies aux poissons, ce changement réduit l’utilité du zooplancton sur le plan des transferts trophiques dans les lacs.
Le réchauffement climatique accompagne souvent d’autres facteurs de stress, avec lesquels il interagit de différentes manières. Par exemple, le réchauffement accentue les effets de l’eutrophisation, mais n’influence pas les effets de la salinisation sur le zooplancton.
L’étude du zooplancton d’eau douce et des effets des activités humaines sur leurs communautés est essentielle pour comprendre le fonctionnement des lacs dans un monde en mutation. La recherche sur le zooplancton est indispensable à une gestion efficace des eaux douces, car elle nous aide à atténuer, à réparer ou à gérer les effets de l’activité humaine sur les lacs.