LA CHAINE TROPHIQUE LA CHAINE ALIMENTAIRE

LA CHAINE TROPHIQUE
ou QUI MANGE QUI ?
Du Grec TROPHÊ Nourriture
La mer comme tous les autres milieux renferme des mangeurs et des mangés.
La notion de chaîne trophique permet de représenter l’organisation de la chaîne alimentaire
dans la nature, ou "qui mange qui ?", en mettant en évidence les relations de dépendances
entre être vivants.
Trois niveaux sont classiquement présentés :
- les producteurs, végétaux ou microorganismes aptes à se nourrir exclusivement d’éléments
minéraux
- les consommateurs, ayant une alimentation à base de matière organique, comme les
herbivores qui consomment les producteurs, les carnivores qui consomment des herbivores
ou d’autres carnivores, etc.
- les décomposeurs qui en se nourrissant de matière organique morte des premiers niveaux
assurent sa transformation en matière minérale.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
LA CHAINE ALIMENTAIRE
Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants de différents niveaux
trophiques dans lequel chacun mange des organismes de niveau trophique
inférieur qui le précède dans le but d'acquérir de l'énergie.
Le premier maillon d'une chaîne est toujours un organisme autotrophe
(organisme capable d'utiliser des éléments inorganiques pour synthétiser leurs
propres constituants organiques).
Dans les mers et océans, le phytoplancton assure ce rôle.
Dans les profondeurs abyssales où les rayons du soleil ne parviennent pas,
les bactéries thermophiles sont les premiers maillons de la chaîne.
Cependant, dans les profondeurs abyssales , la chaîne photosynthétique
existe tout de même, en effet les organismes pélagiques meurent et coulent.
L'homme est souvent le dernier élément de la chaîne : c’est un
SUPERPREDATEUR
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Le principe de la chaîne alimentaire
C'est la cascade des échanges trophiques
(alimentaires) dans un milieu peuplé d'animaux et de
végétaux, l'ensemble formant une biocénose.
Chaque organisme est prédateur du maillon
précédent et proie du maillon suivant. La boucle du
cycle se referme schématiquement(*) entre le dernier
maillon prédateur et le premier maillon végétal par la
décomposition de la matière organique (cadavres) en
matière minérale: opération qui est assurée par les
Bactéries.
(*): En réalité, Chaque maillon de la chaîne
comprend une partie des organismes qui est
consommée par le maillon suivant et une partie qui
meurt naturellement ou accidentellement: pollution,
maladies, ... il y a donc à chaque étape à la fois
passage à l'étape suivante et retour au monde
minéral par décomposition.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
•
Phytoplancton: algues microscopiques en suspension dans la masse d'eau. Elles se
développent à partir de matière minérale, grâce à l'énergie solaire. C'est le processus de
photosynthèse.
Photosynthèse: eau + gaz carbonique + énergie solaire => mat végétale + O²
Zooplancton: animaux vivant dans la colonne d'eau et incapables de lutter contre les courants.
Production primaire: développement de matière organique végétale (phytoplancton) à partir de
la matière minérale par le processus de la photosynthèse.
Production secondaire: développement des animaux herbivores à partir du phytoplancton.
Production tertiaire: développement des animaux carnivores à partir d'autres animaux.
Les étapes de la chaîne alimentaire (ou niveaux trophiques) permettent de mettre en évidence
trois groupes d'organismes:
•
Les producteurs: Macroalgues et phytoplancton, qui utilisent l'énergie solaire pour produire de la
matière organique vivante à partir du CO². Ils constituent le premier maillon de la chaîne.
•
Les consommateurs: prédateurs herbivores pour le premier maillon, puis carnivores pour les
suivants. Ce sont les maillons intermédiaires
•
Les décomposeurs: Bactéries qui assurent la minéralisation de la matière organique. Elles
représentent le dernier maillon de la chaîne.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
La seule façon de créer de la matière organique à partir de matière minérale
et de soleil est la photosynthèse. Elle est réalisée par les plantes, et
forcément à faible profondeur, car ensuite il n'y a plus assez de lumière.
Dans la chaîne alimentaire, on appelle ces organismes les producteurs
on peut dire aussi qu'ils sont autotrophes (organismes capables de fabriquer des
substances organiques simplement à partir de matière minérale grâce à l'énergie de la lumière, et donc leur
nutrition ne provient d'aucun autre être vivant)
On appelle les organismes qui mangent les producteurs des
consommateurs primaires (herbivores).
Les organismes qui mangent les consommateurs primaires sont des
consommateurs secondaires (carnivores).
A l'inverse, les détritivores sont les êtres vivant qui se nourrissent de
détritus d'origine végétale ou animale constituant la matière organique
morte.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
LES PRODUCTEURS
Êtres vivants autotrophes
Premiers maillons d'une chaîne alimentaire dans un réseau trophique
Le Phytoplancton (ensemble des algues microscopiques qui flottent dans les eaux. C'est le premier maillon de la chaîne alimentaire dans l'écosystème marin)
est le producteur de l’écosystème marin, il produit du carbone organique.
Les végétaux chlorophylliens étant à la base du réseau trophique, ils sont qualifiés de
producteurs primaires.
Algue rouge ou Rhodophycées
Algue brunes ou Phéophycées.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Algue vertes ou Chlorophycées
LES CONSOMMATEURS
Êtres vivants hétérotrophes (hétérotrophie du grec Heteros : autre Trophê : nourriture) –
êtres vivants qui
consomment de la matière organique provenant d'un autre organisme vivant.
Les consommateurs primaires (herbivores) qui mangent les Producteurs
Les Nasons qui se nourrissent principalement d’algues fixées
Les poissons perroquets qui « broutent « les algues qui se
situent sur les rochers et les coraux
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Les consommateurs secondaires (carnivores) se nourrissent exclusivement
d’autres poissons (consommateurs primaires)
Barracuda
Loup » ou bar
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Les consommateurs omnivores se nourrissent indifféremment
d'organismes producteurs ou consommateurs
Autres consommateurs
Le requin baleine, et la baleine elle-même se nourrissent quasiexclusivement de plancton et de zooplancton
L'animal qui se trouve au sommet de la chaîne alimentaire est un
superprédateur (le requin blanc) il n'est consommé qu'après sa mort par
des décomposeurs (ou plus rarement par un autre superprédateur).
L'être humain présente la particularité d'être à la fois un omnivore et un
superprédateur.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Les charognards ou nécrophages ou détrivores sont des
consommateurs particuliers qui se nourrissent d'animaux déjà mort et en
cours de décomposition. Ils ont une position intermédiaire entre
consommateurs et décomposeurs (crustacés, holothuries, vers, ophiures…)
Les décomposeurs sont des organismes hétérotrophes et saprophytes, c'est à
dire qu'ils se nourrissent de matière organique morte (animale ou végétale) et la
convertissent en matière minérale pour en restituer les éléments nutritifs au
milieu. Ce processus est appelé décomposition ou biodégradation. Les
principaux organismes décomposeurs sont des bactéries et des mycètes.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Le cycle de la matière
Le rôle des décomposeurs, bactéries et champignons, est prépondérant car en
décomposant les matières organiques, ils participent à l’épuration des
écosystèmes aquatiques.
Énergie solaire
Matière organique
Producteurs
Consommateurs
Éléments
nutritifs
Décomposeurs
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Chaîne trophique
En transformant les matières organiques complexes en substances minérales
simples - dont les producteurs, les végétaux ont besoin - les décomposeurs
referment la boucle qui, des producteurs, mène aux consommateurs puis aux
décomposeurs, une boucle que l’on a coutume d’appeler la chaîne alimentaire, ou
chaîne trophique.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Chaîne trophique
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Cycle du Carbone
Comme nous pouvons constater sur ce schéma chaque chaîne est formée de maillons successifs
appartenant à différents niveaux trophiques. Lorsque l'on passe d'un niveau trophique à l'autre, le
rendement est de 10% environ. Il faut qu'une sarpa mange l0g d'algues pour grossir de lg. Les neuf
autres grammes sont dépensés sous forme d'énergie ou éliminés sous forme de déchets. Alors, un
requin de 500kg correspond indirectement à 5000 tonnes de matières végétales...
Il est intéressant de noter que les animaux qui se situent en haut de la chaîne alimentaire, en mourant,
servent de nourriture à des bactéries qui minéralisent alors le cadavre en minéraux essentiels à la
photosynthèse.
Le cycle du carbone est équilibré et permet aux écosystèmes d’être autonomes..
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
CONCLUSION
Dans un réseau alimentaire, le rôle de
chaque maillon est primordiale. La survie
de chacun dépend directement de celui
qui le précède. L’extinction d’une espèce
peut déséquilibrer tout un réseau et mettre
en péril les autres espèces.
La survie d’une espèce passe par la
possibilité de se nourrir suffisamment pour
assurer sa continuité.
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost
Un exemple des conséquences du mode de fonctionnement de la chaîne alimentaire
se retrouve dans la concentration de certains polluants à l'intérieur d'animaux
comestibles.
Certains sels de métaux lourds ne sont pas éliminés par les organismes et cela entraîne
des phénomènes de concentration au fur et à mesure que l'on avance dans la chaîne
alimentaire.
La figure 2 schématise ce processus de concentration dans le milieu marin. Tout d'abord les
algues microscopiques (A) qui contiennent une quantité infinitésimale de polluant; ensuite
un petit crustacé du plancton qui mange par exemple 100 algues contaminées et qui ne
peut éliminer le polluant qui se fixe dans ses tissus (B); les sardines peuvent manger
plusieurs milliers de ces petits crustacés pour se nourrir (C), ce qui correspond à plusieurs
milliers de fois la dose de polluant des crustacés et à plusieurs centaines de milliers de fois
la dose de départ contenue dans chacune des algues du phytoplancton; ce polluant n'étant
pas éliminé par les sardines, il est concentré une fois de plus par les thons qui se
nourrissent activement aux dépens des sardines (D).
Chacun des organismes de la chaîne alimentaire joue donc la rôle d'un filtre qui conserve les
particules nocives pour les restituer dans leur totalité au niveau trophique suivant.
Cela explique les accidents très graves qui arrivent dans les régions les plus polluées.
Minamata, au Japon, reste un des exemples les plus frappants de ce phénomène.
JY BODIU - Maître de Conférences
Université Pierre et Marie Curie
Laboratoire Arago. F. 66650 Banyuls-sur-mer
USCMB Plongée -Cours de Biologie 2008-2009
Nathalie Prevost