Plancton

Vous trouverez ici des informations sur le monde invisible du Léman.
Photo : A. Piuz, Muséum d’histoire naturelle, Genève.

Chiffres clés

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de la biomasse des milieux aquatiques
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de l’oxygène sur terre est produit par le phytoplancton, invisible à l’œil nu, visible depuis l’espace !
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espèces de planctons
Le plancton

Le plancton représente la base de la chaîne alimentaire de n’importe quel plan d’eau. Il est défini comme l’ensemble des êtres vivants se trouvant en suspension dans l’eau qui, ne pouvant résister aux courants, se déplace au gré de ceux-ci. On l’appelle parfois « La vie qui dérive ».

Les organismes planctoniques sont regroupés de la manière suivante :

  • Les phytoplanctons (plancton végétal)
  • Les zooplanctons (plancton animal)

Sans phytoplancton, il n’y aurait ni zooplanctons, ni petits poissons, ni grands prédateurs dans le Léman ; la vie sous-lacustre serait inexistante. C’est le principe de la chaîne alimentaire : si le zooplancton ne peut plus se nourrir de phytoplancton, il disparait, les petits poissons se retrouvent sans zooplancton et déclinent à leur tour, ce qui fait disparaitre les grands prédateurs (Brochet, Grèbe Huppé…).

Parmi ces organismes microscopiques, un groupe est bien connu : les algues ! Attention, il ne s’agit pas ici des végétaux aquatiques (macrophytes) mais bien d’organismes unicellulaires. Selon une étude de 2003 de la CIPEL, il y aurait 140 taxons de phytoplancton rien que dans le Léman!

Le zooplancton est constitué de microorganismes appartenant au règne animal. Comme le phytoplancton, il est invisible (ou presque) à l’œil nu. En revanche, il est capable de se déplacer activement, sans toutefois être en mesure de s’opposer au courant. Il peut être unicellulaire ou pluricellulaire, comme la Daphnie, le plus grand des zooplanctons lémaniques.

Représentation simplifiée de la chaine alimentaire lémanique

Phytoplancton

A l’échelle de la planète, malgré sa petite taille, le phytoplancton constitue la majorité de la biomasse végétale dans l’eau et représente le premier poumon de la planète. En effet, 50% de l’oxygène que l’on respire provient des milieux aquatiques. Flottant librement dans la zone ‘euphotique’, c’est-à-dire là où lumière perce encore, ce sont des organismes photosynthétiques – qui utilisent l’énergie du soleil pour se nourrir – et qui contribuent de ce fait à l’oxygénation de l’eau.
De nombreuses espèces peuvent former des colonies, les rendant alors visibles à l’œil nu. C’est ce qu’on appelle communément les algues.

Attention à ne pas confondre les macrophytes et les algues !

Lorsque les activités humaines apportent une trop grande quantité de nutriments inorganiques (tels que les phosphates) dans le lac, les algues prolifèrent rapidement (bloom algal). Cette prolifération engendre un déséquilibre dans la zone euphotique en empêchant la lumière de pénétrer en profondeur.

Principales étapes menant à l’eutrophisation d’un milieu aquatique (source)

Les macrophytes, plantes aquatiques se développant au fond du lac, sont ainsi privés de lumière. De plus, la décomposition des algues est un processus très gourmand en oxygène provoquant l’asphyxie du milieu sur le long terme. Cette asphyxie, combinée à la surcharge en nutriment causée par la prolifération du phytoplancton, est appelée l’eutrophisation.

En résumé, le phytoplancton est indispensable à la vie dans les milieux aquatiques et il faut en prendre soin.

Dans le Léman, la réduction des apports en phosphates depuis les année 80 a permis une diminution des blooms algaux et ainsi une meilleure oxygénation de l’eau. Ce retour à la « normale » a permis aux plantes aquatiques de recoloniser les zones peu profondes, formant de nouveaux herbiers. Certains poissons, comme le Brochet, ont de fait vu leurs populations augmenter suite à cette amélioration de la qualité de l’eau.

Le phytoplancton connaît des fluctuations saisonnières impressionnantes ; un litre d’eau peut contenir 30 à 50 fois plus de plancton en début d’été que pendant l’hiver !

La quantité de phytoplancton est régulée par le zooplancton. Au printemps, le zooplancton consomme beaucoup de phytoplancton, ce qui engendre un déséquilibre. Puis, n’ayant plus de quoi se nourrir, le zooplancton disparait et le phytoplancton peut se développer à nouveau. De petites fluctuations persistent jusqu’à l’été, moment où l’équilibre est atteint.

Parmi les différents types de phytoplancton, un taxon est particulièrement connu : les Cyanobactéries ou algues bleues. Souvent citées pour leur toxicité potentielle en cas de bloom algal, ce sont des organismes qui peuvent réaliser de la photosynthèse dans des conditions extrêmes (pH, température, salinité, etc.). Elles seraient parmi les premières à avoir produit de l’oxygène et probablement l’un des premiers organismes sur terre, apparu il y a plus de 3.8 milliards d’années. Les cyanobactéries (voir ci-dessous) ont grandement contribué à rendre la planète habitable pour les animaux.

Bien que minuscule, le phytoplancton est peut-être l’organisme vivant sur lequel repose le plus de responsabilité.

Zooplancton

Le zooplancton se nourrit de phytoplancton et est mangé par les poissons (surtout les jeunes, appelés alevins), ainsi que par les mollusques et crustacés du Léman. Il constitue donc un maillon indispensable entre les organismes autotrophes, capable de produire leur propre matière organique à partir de l’énergie lumineuse (végétaux), aux espèces hétérotrophes, se nourrissant de matière organique (animaux). Le zooplancton est composé de deux groupes : le permanent et le temporaire.

Le zooplancton permanent passe toute sa vie sous forme planctonique (comme la Daphnie), alors que le plancton temporaire est considéré comme zooplancton uniquement pendant la phase larvaire de son développement. Il s’agit notamment de certaines espèces de crustacés ou de mollusques comme la Moule zébrée.

Etude des organismes pathogènes, des conditions physiologiques et pathologiques impliqués dans les mortalités anormales de moules (Mytilus sp.) Charles (2019)

Dans le Léman, le nombre total d’espèces de zooplancton est d’environ 200 ! Si on la compare au nombre d’espèces de poissons présents dans le lac – une vingtaine d’espèces indigènes – ce chiffre est impressionnant ! Contrairement au phytoplancton, le zooplancton peut survivre en profondeur. Il peut donc effectuer des migrations verticales nocturnes ; lorsque le soleil se couche sur le Léman, il remonte à la surface pour se nourrir de phytoplancton, puis redescend en profondeur la journée pour se cacher des prédateurs et se protéger de la chaleur. Ce n’est pas l’unique technique du zooplancton pour éviter de se faire manger ; beaucoup sont pratiquement transparents !

Le zooplancton possède un taux de reproduction extrêmement élevé. Prenons encore l’exemple de la Daphnie. La femelle peut se reproduire tous les 4 à 5 jours à partir de l’âge de 11 jours, pondant jusqu’à une cinquantaine d’œufs par semaine. Une stratégie efficace, qui permet de maintenir sa population, malgré sa courte vie (30 jours en moyenne) et ses nombreux prédateurs. C’est donc tout un monde qui s’agite à l’abri de nos regards… juste là, sous la surface !

Il est complexe de grouper et identifier les planctons par espèce à cause de leurs tailles et leurs ressemblances. Pour le phytoplancton, il est donc plutôt question de taxons qui peuvent faire référence à différents niveaux de classification génétique. On va ainsi parler de l’embranchement des Cyanobactéries, de la classe des Diatomées ou des algues vertes.

Il arrive également qu’un genre fasse parler de lui, comme en 2021 où un bloom d’algues brunes du genre Uroglena a été observé pendant plusieurs jours. Ce bloom d’une très grande ampleur était même visible depuis l’espace.


Uroglena, une algue de 0,2 mm visible depuis l’espace

La communauté de phytoplancton dans le Léman est fortement influencée par les conditions physico-chimiques du lac. Les espèces présentes aujourd’hui dans le Léman sont en partie différentes que celles présentes lorsque les teneurs en phosphate étaient plus élevées.

Diatomées

Asterionella formosa

Parmi les espèces les plus couramment observées dans le Léman, Asterionella formosa se caractérise par une délicate forme en étoile. Sa présence est plutôt signe d’un milieu eutrophe (chargé en nutriment et pauvre en oxygène).
Crédit photo : © Håkan KvarnströmParmi les espèces les plus couramment observées dans le Léman, Asterionella formosa se caractérise par une délicate forme en étoile. Sa présence est plutôt signe d’un milieu eutrophe (chargé en nutriment et pauvre en oxygène).
Crédit photo : © Håkan Kvarnström

 

Fragilaria crotonensis

Espèce fréquemment rencontrée dans le Léman, elle représente une grande partie de la biomasse planctonique du lac.
Crédit photo : © Håkan Kvarnström

 

Diatoma ehrenbergii

Crédit Photo : © Sophie Lavigne, Canton de Genève, OCEau, SSPMA

 

Cyanobactéries

Planktothrix rubescens

Cyanobactérie potentiellement toxique, l’espèce est présente dans le Léman. Selon les périodes, elle peut représenter une grande partie de la biomasse planctonique du Léman. Pour autant, même lors des pics d’abondance, les seuils critiques de dangerosité ne sont pas dépassés.

Crédit Photo : © Diane Maitre, Canton de Genève, OCEau, SSPMA

 

Autres taxons de phytoplancton couramment observés

Ceratium hirundinella

Une des espèces les plus couramment observées dans le Léman. L’espèce est plutôt indicatrice d’un milieu eutrophe.
Crédit photo : © Håkan Kvarnström

 

Melosira spirogyra

Algue filamenteuse bien connue des baigneurs et des baigneuses. En effet, c’est une des espèces qui va créer des colonies sur les enrochements du bord du lac. Leur présence rend les rochers particulièrement glissant ! 
Crédit photo : © Håkan Kvarnström & ASL 

 

Pediastrum


Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Dinobryon divergens

  
Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Staurastrum cingulum


Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Tout comme les phytoplanctons, les zooplanctons sont difficiles à catégoriser à cause de leurs tailles et de leurs ressemblances morphologiques. Ils peuvent avoir des régimes alimentaires très variés. Une partie est herbivore et consomme du phytoplancton alors que certaines espèces consomment d’autres zooplanctons. Deux groupes couramment observés dans le Léman sont les crustacés et les rotifères.

Crustacés

Le sous-embranchement des crustacés est principalement connu pour les espèces macroscopiques. Dans le Léman, les plus connus étant les écrevisses ou les gammares. Pourtant, c’est sous forme microscopique que les crustacés sont les plus abondant. Ils se rencontrent au stade larvaire (Nauplius) ou adulte (par exemple les Copépodes ou les Daphnies).

Calanide (copépode)


Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Nauplius (larve de copépode)


Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Daphnia


Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Cypris

Rotifères

Mesurant le plus souvent moins de 2 mm, l’embranchement des rotifères se caractérise par une symétrie bilatérale. Ce taxon regroupe une grande quantité des espèces de zooplancton du Léman.

Synchaeta

Keratella quadrata


Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Polyarthra

Crédit photo : © Håkan Kvarnström

Kellicottia

Crédit photo : © Håkan Kvarnström 

Jean-Claude DRUART, Frédéric RIMET, « Dynamique du peuplement des diatomées pélagiques du Léman de 1974 à 2007 », Archives des sciences, (2008)
Serena RASCONI, Oriane ANNEVILLE, Leslie LAINE, « Zooplancton du Léman, campagne 2018 », INAREE-UMR/CARRTEL, Thonon les bains Cedex. 2020.
Frédéric RIMET, « Phytoplancton du Léman, campagne 2018 », INRA-UMR/CARRTEL, Thonon les bains Cedex. 2019
Frédéric RIMET, « Phytoplancton du Léman, campagne 2018 », INRA-UMR/CARRTEL, Thonon les bains Cedex. 2021
Christian SARDET, « Plankton ; wonders of the difting world», the university of Chicago press, 2015
Havel, J. E. (2009). Cladocera. Encyclopedia of Inland Waters, 611–622.
Sivonen, K. (2009). Cyanobacterial Toxins. Encyclopedia of Microbiology, 290–307.

Vous trouverez d’autres informations sur le plancton du Léman dans les numéros 15, 29 et 125 de notre revue trimestrielle Lémaniques ainsi que dans nos infographies ou dans notre rubrique hebdomadaire Une info en 60 secondes.

Bloom planctonique de l'été 2021 visible depuis l'espace
Observation du plancton au microscope lors d'un atelier dans une classe
Plancton lémanique
Branchies d'Heptageniidae
Photo : Christian Solterer
La Daphnie, un crustacé planctonique emblématique des milieux aquatiques
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