Fiche de révision : Cycle de l’eau et milieux aquatiques

📋 Plan du Cours

1. Généralités sur l’eau
2. Cycle et répartition de l’eau
3. Typologie des eaux douces
4. Fonctionnement des eaux stagnantes
5. Brassage et dynamique lacustre
6. Zonation et biodiversité des lacs
7. Température et organismes aquatiques

📖 1. Généralités sur l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle de l’eau : Cycle perpétuel de circulation de l’eau sur Terre.

★ À maîtriser

• L’eau est l’élément fondamental de la vie et recouvre 72 % de la Terre, soit 1,386 milliards de km3.

Compléments

• Le volume d’eau terrestre est constant et stable depuis 3 milliards d’années.

📖 2. Cycle et répartition de l’eau

★ À maîtriser

• L’eau douce provient de l’évaporation des océans, des rivières et des lacs, de l’évapotranspiration des végétaux, puis des précipitations, du ruissellement et de l’infiltration vers les nappes phréatiques ou alluviales.

• La Terre contient 97 % d’eau saline et 3 % d’eau douce.

• Parmi l’eau douce, 68,3 % provient des calottes glaciaires, 31,4 % des eaux souterraines et 0,3 % des eaux douces de surface, lesquelles se répartissent entre les étangs à 87 %, les marais à 11 % et les rivières à 2 %.

Compléments

• L’eau terrestre existe sous trois états:
  • liquide
  • solide
  • gazeux

📌 Les déchets industriels et agricoles, notamment l’azote qui stimule le développement des algues et les métaux lourds, dégradent la qualité de l’eau et affectent son cycle ainsi que sa disponibilité.

💡 Astuce mémo

Évaporation → précipitation → ruissellement ou infiltration

📖 3. Typologie des eaux douces

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème aquatique : Ensemble d’éléments en interaction regroupés sur un territoire géographique identifiable et délimité.
• Limnologie : Étude des eaux douces continentales.

📝 Points essentiels

• Les eaux douces continentales comprennent des eaux de surface et souterraines, qui peuvent être courantes ou stagnantes.

📌 Les eaux courantes ont un faciès lotique et les eaux stagnantes ont un faciès lentique, caractérisé par une vitesse nulle.

💡 Astuce mémo

Lotique = eau en mouvement ; lentique = eau stagnante

📖 4. Fonctionnement des eaux stagnantes

🔑 Notions clés & Définitions

• Climax : Stade ultime d’évolution d’un milieu, pouvant entraîner la suppression ou la transformation totale d’un milieu aquatique en milieu terrestre.
• Thérophyte : Envahissement de plantes terrestres dans les milieux aquatiques résultant d’une forte production de matière organique par les plantes aquatiques.

★ À maîtriser

• Dans les eaux stagnantes, l’oxydation et la minéralisation de la matière organique se déroulent sur des centaines d’années, ce qui produit des eaux troubles et stagnantes.

📌 Dans un lac, les entrées de matières supérieures aux sorties provoquent un comblement progressif qui peut transformer à long terme le milieu aquatique en milieu terrestre.

Compléments

• Les eaux stagnantes ne transportent pas de charges en suspension et constituent des milieux fermés.

💡 Astuce mémo

Hiver → printemps → été : gel, brassage, stratification

📖 5. Brassage et dynamique lacustre

📝 Points essentiels

• La profondeur conditionne la stratification thermique et la pénétration de la lumière, tandis que la teneur en oxygène dissous caractérise également les eaux stagnantes.

• L’eau atteint sa densité maximale à 4 °C ; lorsque sa température s’éloigne de 4 °C dans un sens ou dans l’autre, sa densité diminue.

• Dans un lac tempéré, l’hiver gèle la surface, le printemps provoque la fonte et le brassage des eaux à 4 °C, puis l’été maintient les eaux chaudes en surface.

• L’épilimnion est la zone superficielle éclairée, agitée par le vent et riche en oxygène dissous ; la thermocline est une zone de transition où la température décroît rapidement d’environ 1 °C par mètre ; l’hypolimnion est la zone profonde pauvre en oxygène.

💡 Astuce mémo

Brassage → oxygénation, égalisation thermique et redistribution minérale

📖 6. Zonation et biodiversité des lacs

★ À maîtriser

• Le brassage assure l’oxygénation, l’égalisation de la température et la redistribution des minéraux dans le lac.

• Selon leur fréquence de brassage, les lacs sont:

  • Dimictiques : deux brassages annuels
  • Monomictiques : un seul brassage
  • Amictiques : aucun brassage

📌 Après la stratification estivale, l’oxygène dissous diminue dans les eaux profondes, le dioxyde de carbone augmente et l’eau devient anoxique du début du mois de juillet jusqu’au brassage vertical de fin septembre.

Compléments

• Pendant l’anoxie, les concentrations de Fe2+ et de NH4+ augmentent, puis le retour de conditions oxydantes en automne modifie la chimie de l’hypolimnion.

💡 Astuce mémo

Littoral → limnétique → profonde

📖 7. Température et organismes aquatiques

★ À maîtriser

📌 Les organismes d’un lac se répartissent entre la zone littorale, la zone limnétique ou pélagique et la zone profonde ou benthique.

• La zone de compensation sépare la zone limnétique de la zone benthique et constitue la limite où la consommation d’oxygène égale sa production, donc la limite de la photosynthèse.

• La zone littorale est une zone de production, d’alimentation, d’abri et de reproduction, riche en macrophytes, amphibiens, vers, petits poissons, benthos, zooplancton et phytoplancton.

📌 Les organismes sténothermes ne supportent que de faibles variations de température, tandis que les organismes eurythermes peuvent subir de grandes variations thermiques.

Compléments

• La zone limnétique est une zone de production grâce au phytoplancton et une zone de consommation par le zooplancton et les poissons.

• Le gardon ne peut pas vivre dans une eau dépassant 34 °C et le saumon d’Amérique ne supporte pas une température supérieure à 23,9 °C.

• Les poissons d’Antarctique de type notothénioïde peuvent vivre entre -1 °C et -2 °C, certains pouvant geler à -2,2 °C, et leur adaptation repose sur des antigènes.

💡 Astuce mémo

Sténothermes = faibles variations ; eurythermes = grandes variations

📊 Tableaux de synthèse

Types de lacs selon le brassage