Benthos
Les organismes sont abondants dans les sédiments de surface du plateau continental et dans les eaux plus profondes, avec une grande diversité dans ou sur les sédiments. Dans les eaux peu profondes, les herbiers marins constituent un riche habitat pour les vers polychètes, les crustacés (par exemple, les amphipodes) et les poissons. À la surface et à l'intérieur des sédiments intertidaux, la plupart des activités animales sont fortement influencées par l'état de la marée. Cependant, sur de nombreux sédiments de la zone photique, les seuls organismes photosynthétiques sont les diatomées benthiques microscopiques.
Les organismes benthiques peuvent être classés selon leur taille. Le macrobenthos sont les organismes de plus d'un millimètre. Ceux qui mangent de la matière organique dans les sédiments sont appelés mangeurs de dépôts (par exemple, holothuries, échinoïdes, gastéropodes), ceux qui se nourrissent du plancton ci-dessus sont les mangeoires en suspension (par exemple, bivalves, ophiuroides, crinoïdes) et ceux qui consomment d'autres animaux dans la l'assemblage benthique est un prédateur (p. ex., étoile de mer, gastéropodes). Des organismes entre 0,1 et 1 millimètre constituent le méiobenthos. Ces microbes plus gros, qui comprennent les foraminifères, les turbellaires et les polychètes, dominent fréquemment les chaînes alimentaires benthiques, remplissant les rôles de recycleur de nutriments, de décomposeur, de producteur primaire et de prédateur. Le microbenthos sont les organismes de moins d'un millimètre; ils comprennent les diatomées, les bactéries et les ciliés.
La matière organique est décomposée par voie aérobie par des bactéries près de la surface des sédiments où l'oxygène est abondant. Cependant, la consommation d'oxygène à ce niveau prive les couches profondes d'oxygène et les sédiments marins sous la couche de surface sont anaérobies. L'épaisseur de la couche oxygénée varie en fonction de la taille des grains, ce qui détermine la perméabilité du sédiment à l'oxygène et la quantité de matière organique qu'il contient. À mesure que la concentration en oxygène diminue, les processus anaérobies dominent. La couche de transition entre les couches riches en oxygène et pauvres en oxygène est appelée couche de discontinuité redox et apparaît comme une couche grise au-dessus des couches anaérobies noires. Les organismes ont évolué de différentes manières pour faire face au manque d'oxygène. Certains anaérobies libèrent du sulfure d'hydrogène, de l'ammoniac et d'autres ions réduits toxiques par le biais de processus métaboliques. Le thiobiota, composé principalement de micro-organismes, métabolise le soufre. Cependant, la plupart des organismes qui vivent en dessous de la couche redox doivent se créer un environnement aérobie. Les animaux fouisseurs génèrent un courant respiratoire le long de leurs systèmes de terriers pour oxygéner leurs habitations; l'afflux d'oxygène doit être constamment maintenu car la couche anoxique environnante épuise rapidement le terrier d'oxygène. De nombreux bivalves (par exemple, Mya arenaria) étendent de longs siphons vers le haut dans les eaux oxygénées près de la surface afin qu'ils puissent respirer et se nourrir tout en restant à l'abri de la prédation au fond des sédiments. De nombreux grands mollusques utilisent un «pied» musclé pour creuser et, dans certains cas, ils l'utilisent pour se propulser loin des prédateurs tels que les étoiles de mer. L '«irrigation» des systèmes de terriers qui en résulte peut créer des flux d'oxygène et de nutriments qui stimulent la production de producteurs benthiques (par exemple, les diatomées).
Tous les organismes benthiques ne vivent pas dans les sédiments; certains assemblages benthiques vivent sur un substrat rocheux. Divers phylums d'algues - Rhodophyta (rouge), Chlorophyta (vert) et Phaeophyta (marron) - sont abondants et divers dans la zone photique sur des substrats rocheux et sont d'importants producteurs. Dans les régions intertidales, les algues sont les plus abondantes et les plus grosses près de la marque de marée basse. Les algues éphémères telles que Ulva, Enteromorpha et les algues coralliennes couvrent une large gamme d'intertidales. Le mélange d'espèces d'algues trouvées dans un lieu particulier dépend de la latitude et varie également considérablement en fonction de l'exposition aux vagues et de l'activité des brouteurs. Par exemple, les spores d'Ascophyllum ne peuvent pas s'attacher à la roche, même lors d'une légère vague océanique; par conséquent, cette plante est largement limitée aux rives abritées. La plante à la croissance la plus rapide - ajoutant jusqu'à 1 mètre par jour à sa longueur - est le varech géant, Macrocystis pyrifera, qui se trouve sur les récifs rocheux subtidaux. Ces plantes, qui peuvent dépasser 30 mètres de long, caractérisent les habitats benthiques sur de nombreux récifs tempérés. Les grosses algues laminaires et fucoïdes sont également courantes sur les récifs rocheux tempérés, ainsi que les formes encroûtantes (par exemple, Lithothamnion) ou de touffetage courtes (par exemple, Pterocladia). De nombreuses algues sur les récifs rocheux sont récoltées pour la nourriture, les engrais et les produits pharmaceutiques. Les macroalgues sont relativement rares sur les récifs tropicaux où les coraux abondent, mais on trouve des sargasses et un assemblage diversifié d'algues filamenteuses et en touffes courtes, en particulier à la crête des récifs. Les invertébrés sessiles et à déplacement lent sont courants sur les récifs. Dans les régions intertidales et subtidales, les gastéropodes et les oursins herbivores abondent et peuvent avoir une grande influence sur la distribution des algues. Les balanes sont des animaux sessiles communs dans la zone intertidale. Dans les régions subtidales, les éponges, les ascidies, les oursins et les anémones sont particulièrement courants là où les niveaux de lumière baissent et les vitesses actuelles sont élevées. Les assemblages d'animaux sessiles sont souvent riches et divers dans les grottes et sous les rochers.
Les polypes coralliens qui construisent les récifs (Scleractinia) sont des organismes du phylum Cnidaria qui créent un substrat calcaire sur lequel vit un large éventail d'organismes. Environ 700 espèces de coraux se trouvent dans les océans Pacifique et Indien et appartiennent à des genres tels que Porites, Acropora et Montipora. Certains des écosystèmes les plus complexes du monde se trouvent sur les récifs coralliens. Les zooxanthelles sont des algues unicellulaires photosynthétiques qui vivent en symbiose dans le tissu des coraux et aident à construire la matrice solide de carbonate de calcium du récif. Les coraux constructeurs de récifs se trouvent uniquement dans des eaux plus chaudes que 18 ° C; des températures chaudes sont nécessaires, ainsi qu'une intensité lumineuse élevée, pour que le complexe corail-algues sécrète du carbonate de calcium. De nombreuses îles tropicales sont entièrement composées de centaines de mètres de corail construits au sommet d'une roche volcanique.
Liens entre les environnements pélagiques et le benthos
Considérer les environnements pélagique et benthique séparément les uns des autres doit être fait avec prudence car les deux sont liés de nombreuses façons. Par exemple, le plancton pélagique est une source importante de nourriture pour les animaux sur des fonds mous ou rocheux. Les distributeurs de suspension tels que les anémones et les bernacles filtrent les particules vivantes et mortes de l'eau environnante tandis que les distributeurs de détritus broutent l'accumulation de matières particulaires pleuvant de la colonne d'eau au-dessus. Les mues de crustacés, les excréments de plancton, le plancton mort et la neige marine contribuent tous à cette pluie de retombées de l'environnement pélagique vers le fond de l'océan. Ces retombées peuvent être si intenses dans certaines conditions météorologiques - comme la condition El Niño - que les animaux benthiques sur fond mou sont étouffés et meurent. Le taux de retombées du plancton varie également en fonction des cycles saisonniers de production. Cette variation peut créer une saisonnalité dans la zone abiotique où il y a peu ou pas de variation de température ou de lumière. Le plancton forme des sédiments marins et de nombreux types de plancton protistan fossilisé, tels que les foraminifères et les coccolithes, sont utilisés pour déterminer l'âge et l'origine des roches.
