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Le début de la chaîne alimentaire

samedi 5 avril 2014, par subaq

Notions générales d’écologie :

La chaîne alimentaire est la description des échanges trophiques (c’est-à-dire alimentaires) à l’intérieur d’une biocénose. La biocénose peut être décrite comme l’ensemble des organismes, animaux et végétaux, vivant dans un milieu donné (ruisseau, étang, mare…). Dans une biocénose, l’ensemble des organismes, vivants ou morts, constitue un écosystème avec le milieu qui lui sert de support (eau douce ou eau de mer en milieu aquatique).

Le fonctionnement d’un écosystème conduit d’abord à la production de matière végétale à partir du gaz carbonique contenu dans l’atmosphère. La transformation de matière inerte (minérale) en matière vivante (organique) nécessite un apport d’énergie qui est fourni par le rayonnement solaire.

L’ensemble des phénomènes conduisant à l’élaboration des végétaux s’appelle la photosynthèse. La photosynthèse élabore de la matière vivante à partir d’eau et de gaz carbonique tout en libérant de l’oxygène. En terme d’écologie, cela s’appelle la Production Primaire

Dans un deuxième temps, il y a production de matière animale à partir des végétaux par les animaux herbivores (c’est la Production Secondaire) et à un stade ultérieur, il y a production de matière animale à partir d’une autre matière animale dans le cas des animaux carnivores (Production Tertiaire). Il existe aussi de nombreux stades intermédiaires avec les omnivores qui peuvent se nourrir indifféremment d’animaux ou de végétaux.

Les micro algues constituent le phytoplancton, ce sont les producteurs primaires des océans et des eaux douces.

Les micro algues emploient la photosynthèse pour fabriquer avec l’énergie solaire et des éléments simples que les algues utilisent comme nourriture, des molécules plus complexes. La quantité de micro algues dans les océans et les eaux douces est très grande, elles sont utilisée comme source primaire de nourriture pour des organismes plus élaborés tels que le zooplancton. Celui-ci est constitué d’organismes microscopiques qui sont capables de se déplacer. Ce zooplancton passe tout son temps à consommer des micro algues, croissant et se reproduisant, pour être à son tour mangé par des organismes plus complexes. Cette ensemble constitue la chaîne alimentaire, qui commence donc par des micro algues.

L’utilisation des micro algues en aquaculture permet à des organismes plus élaborés d’utiliser l’énergie lumineuse. La culture des micro algues, permet la production de rotifères ou d’arthémies, on synthétise ainsi des molécules plus complexes qui peuvent être utilisées par des formes plus élevées de vie telles que des poissons. En plus des molécules complexes des rotifères ou des arthémies, les algues fraîches peuvent être également être consommés par des organismes supérieurs

Les micro algues d’eau douce :

Comme leur nom l’indique, ces micro-algues se trouvent en eau douce qu’elle soit stagnante ou courante. Ces populations sont plus denses dans les eaux stagnantes : parce qu’il n’y a pas de mouvement d’eau. Elles peuvent se développer en une couche (bloom) allant jusqu’à 10 cm d’épaisseur à la surface de l’eau, elles flottent parce qu’elles contiennent des vacuoles gazeuses. Au cours de l’année, les populations de micro algues varient de manière cyclique dans le milieu en fonction de la température, de la luminosité, des besoins propres à chaque espèce, et de leur durée de vie variant de 15 jours à 3 mois.

Les micro-algues se développent dès que le milieu est riche en substances minérales (nitrates, phosphates).

Les micro-algues posent des problèmes :

Pour laisser passer la lumière dans l’eau : leur présence a une incidence sur la vie des autres espèces.
Elles produisent des toxines ayant une action sur le foie et le système nerveux ou concernant des problèmes de peau. Les poissons peuvent en mourir et les baignades devenir dangereuses.
Leur présence est ennuyeuse lors du traitement de l’eau pour la rendre potable : elles bouchent les filtres par exemple

Les micro-algues peuvent être planctoniques (libres dans une colonne d’eau ) ou benthiques (qui vivent sur le fond). Elles sont :

Unicellulaires : elles peuvent avoir la forme d’un disque, sont mobiles grâce à un flagelle et peuvent avoir des cils.
Coloniales : elles peuvent être filamenteuses. Les colonies sont formées de cellules collées les unes aux autres par des épines. Elles sont immobiles

Leur taille varie de 2 à 4 micromètres. On ne peut les observer qu’avec un microscope optique ou à balayage.

Il en existe 1100 genres, soit 14000 espèces (On peut aussi en compter 14000 autres en milieu marin).

On utilise, pour classer les espèces d’eau douce un système assez complexe.

Certaines micro-algues sont procaryotes :

elles n’ont pas de noyau véritable, les plus connues sont les cyanobactéries (1500 espèces ).

D’autres ont un véritable noyau : ce sont des eucaryotes

En faisant appel à deux critères, la chimie des pigments et la réserve cellulaire, il est relativement facile de classer les algues en six embranchements

Les Chlorophytes Ou algues vertes.

Ces algues ont des plastes d’un beau vert-franc où elles mettent de l’amidon en réserve, on dit que l’amidon est intraplastidial. Cet amidon peut être mis en évidence avec la solution iodo-iodurée, il prend alors une couleur bleu-noirâtre. Les cellules nageuses possèdent habituellement 2 fouets de même taille

Les Chromophytes Caractérisées par des chromatophores bruns, jaunes ou vert-jaunâtre, ces algues ne possèdent jamais d’amidon mais un polysaccharide ne se colorant pas avec la solution iodo-iodurée. Elles ne possèdent jamais de chlorophylle b. Les formes flagellées ont ordinairement 2 fouets de taille inégale ou un fouet unique, plus rarement deux fouets égaux

Les Pyrrophytes Elles ont des plastes bleu-vert, parfois rouges et mettent de l’amidon en réserve mais cet amidon n’est pas contenu dans les plastes, on dit qu’il est extraplastidial

Les Euglénophytes Elles sont toutes unicellulaires et flagellées, elles ont des plastes bleu-vert, le ou les fouets sortent d’une fossette apicale ou subapicale. Les réserves sont constituées par de gros grains de paramylon qui présentent au microscope une réfringence particulière. La solution iodo-iodurée ne les colore pratiquement pas

Les Cyanophytes Ces algues ne possèdent ni noyau véritable (ce sont des procaryotes) ni chromatophore. La chlorophylle et les pigments qui l’accompagnent souvent, en modifient la couleur. Ils ne sont pas portés par des plastes mais sont diffus, dispersés dans le cytoplasme qui prend alors une couleur homogène. Cette couleur des Cyanophytes est très variable, généralement bleu-vert, parfois vert-noirâtre ou brunâtre, rouge, bleu ou même violet. Ces variations sont duent à des mélanges divers de chlorophylle verte, de phycoérythrine rouge et de phycocyanine bleue. Les réserves sont constituées par un polysaccharide voisin du glycogène et qui prend une teinte acajou avec la solution iodo-iodurée

Les Rhodophytes Ou algues rouges. Elles renferment surtout des algues marines. En eau douce on ne connaît que 175 espèces. Les réserves sont constituées par de l’amidon .

Exemples d’algues dont la culture est facile

Euglène Volvox







N°1 Euglènes

Photo Luc Brient - Université de Rennes I 
Volvox
_ Photo Luc Brient - Université de Rennes I 

Réalisation des cultures :

La culture des micro algues est relativement simple. C’est ce que nos anciens surnommaient " eau verte". Une souche d’algues, de la propreté, une peu de patience, des aliments simples (engrais) pour les algues et du matériel courant constituent tout ce qui est nécessaire à leur culture. L’installation détaillé ci-dessous, peut être utilisée pour un certain nombre de cultures de micro algues, voir même de zooplancton.



Matériel nécessaire :

- Une pompe à air.
- Du tuyaux à air : environ 3 m de tuyauterie flexible est
nécessaire pour établir les arrivées d’air.
- D’une rampe de robinets à air.
- D’une souche d’algues d’eau douce ou salée obtenue auprès d’un aquariophile ou dans le commerce.
- Du tuyau d’air rigide qui descendra à quelques centimètres au fond du récipient économisant ainsi des diffuseurs.
- De quatre bouteilles transparentes de 5 l (les bouteillesd’eau de 5 l en plastique conviennent bien). N’utiliser aucun produit
de nettoyage (savon, lessive..) seule l’eau de javel peut être utilisée
mais avec un rinçage parfait..
- D’un hydromètre si vous cultivez des algues eau salée.
- De sel de Mer (sel de Guérande) pour les micro algues d’eau salée, pour obtenir une densité autour de 1,020.
- De lumière. Pour la culture ci-dessus un tube de 80 watts est utilisé, posé horizontalement à environ 20 cm des récipients. Un temporisateur permet d’obtenir 16 heures de lumière / 8 heures
d’obscurité, mais l’éclairage peut être laissé 24 heures sur 24. Il est important que la température ne monte pas trop (moins de 25°).
- De nourriture : de l’engrais liquide ( engrais KB une mesure pour 5l de liquide) par exemple ou un mélange spécial conçu pour
l’aquaculture.




Préparation

L’ensemble du matériel doit être stérilisé avec de l’eau de javel et parfaitement rincé .Le système d’aération doit être doux de sorte que l’eau des cultures ne bouillonne pas mais soit brassée. L’air est injecté à environ 20 cm de la surface du liquide.

L’eau de culture

Si vous cultivez des micro algues d’eau salée, alors utilisez l’eau de mer, ou un mélange approprié de sel de mer (sel de Guérande ). L’eaudouce que vous utilisez devra être stérilisée en la chauffant jusqu’ à ébullition durant quelques minutes, ou en chlorant puis déchlorant l’eau après 30 minutes.

Une fois votre culture ensemencée, il reste à attendre que celle-ci prennent une couleur vert-foncé, pour être prête à alimenter à votre zooplancton

Vous avez ainsi réalisé la première étape de le chaîne alimentaire qui vous aidera à nourrir votre zooplancton (rotifères, arthémies) voir des alevins de petite
taille.

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