Périphyton : ce que c’est, caractéristiques, morphologie, composants, croissance

Introduction au périphyton

Le périphyton est un ensemble de communautés microbiennes et de plantes aquatiques qui recouvrent les surfaces immergées dans les écosystèmes d’eau douce.

Ce phénomène écologique complexe joue un rôle crucial dans les processus de l’écosystème‚ notamment la photosynthèse‚ la décomposition et la filtration de l’eau.

1.​1 Définition et contexte écologique

Le périphyton est défini comme une communauté de micro-organismes et de plantes aquatiques qui se développent sur des surfaces immergées‚ telles que des rochers‚ des plantes‚ des sédiments ou des structures artificielles‚ dans les écosystèmes d’eau douce.​

Ce phénomène écologique se produit dans divers milieux‚ tels que les rivières‚ les lacs‚ les étangs et les réservoirs‚ où les conditions environnementales favorisent la croissance de ces communautés.

Le périphyton occupe une place centrale dans l’écologie des écosystèmes d’eau douce‚ en participant à la régulation des cycles biogéochimiques‚ à la production de matière organique et à la filtration de l’eau.​

Caractéristiques générales du périphyton

Le périphyton est caractérisé par sa grande diversité taxonomique‚ sa complexité structurale et fonctionnelle‚ ainsi que son adaptation à différents milieux et conditions environnementales.​

Ce phénomène écologique présente également une grande variabilité spatiale et temporelle‚ influencée par les facteurs abiotiques et biotiques du milieu.​

2.​1 Composition et structure

La composition du périphyton est caractérisée par la présence de différentes espèces d’algues périphytiques‚ de cyanobactéries‚ de bactéries hétérotrophes et d’autres micro-organismes.​

Ces organismes sont associés pour former un biofilm complexe‚ dont la structure est influencée par les interactions entre les espèces et leur environnement.​

La matrice extracellulaire‚ produite par les micro-organismes‚ joue un rôle clé dans la cohésion et la stabilité du biofilm‚ ainsi que dans l’attachement des cellules à la surface.​

Les algues périphytiques‚ telles que les diatomées et les chlorophycées‚ sont souvent dominantes dans le périphyton‚ tandis que les cyanobactéries et les bactéries hétérotrophes jouent un rôle important dans la décomposition et la transformation des nutriments.​

2.​2 Rôle dans l’écosystème

Le périphyton joue un rôle essentiel dans les écosystèmes d’eau douce‚ en particulier dans les processus de production primaire et de décomposition.​

Les algues périphytiques et les cyanobactéries réalisent la photosynthèse‚ produisant ainsi de l’énergie et des nutriments pour les organismes aquatiques.​

Le périphyton participe également à la régulation des cycles des éléments nutritifs‚ tels que l’azote et le phosphore‚ en fixant et en stockant ces éléments.​

En outre‚ le périphyton fournit un habitat et une source de nourriture pour de nombreux organismes aquatiques‚ tels que les invertébrés et les poissons.​

Ces fonctions clés font du périphyton un élément central dans la structure et la fonction des écosystèmes d’eau douce.​

Morphologie du périphyton

La morphologie du périphyton est caractérisée par une grande diversité de formes et de tailles‚ allant de quelques micromètres à plusieurs centimètres.​

3.1 Formes et tailles

Les formes et tailles du périphyton varient en fonction des espèces et des conditions environnementales.​ Les algues périphytiques peuvent adopter des formes filamenteuses‚ lamellaires ou globuleuses‚ tandis que les cyanobactéries forment souvent des colonies sphériques ou irrégulières.​

Certaines espèces de périphyton peuvent atteindre des tailles importantes‚ comme les algues vertes qui forment des tapis épais sur les rochers ou les racines de plantes aquatiques.​ D’autres espèces‚ comme les diatomées‚ sont beaucoup plus petites et ne dépassent pas quelques micromètres de diamètre.​

La taille et la forme du périphyton influent sur sa fonctionnalité écologique‚ notamment sa capacité à fixer les nutriments et à fournir un habitat pour les organismes benthiques.​

3.​2 Adaptations à l’environnement

Le périphyton développe des adaptations spécifiques pour répondre aux contraintes environnementales des écosystèmes d’eau douce.​ Les algues périphytiques produisent des mucilages pour se protéger contre la dessiccation et la prédation‚ tandis que les cyanobactéries synthétisent des pigments pour absorber la lumière et résister aux stress oxydatifs.​

Certaines espèces de périphyton ont également développé des mécanismes pour résister aux courants forts ou aux fluctuations de température et de pH. Par exemple‚ les diatomées produisent des frustules siliceux qui leur permettent de résister aux forces mécaniques.

Ces adaptations permettent au périphyton de coloniser une grande variété d’habitats‚ allant des eaux calmes et oligotrophes aux eaux turbides et eutrophes.​

Composants du périphyton

Le périphyton est composé d’une diversité de organismes‚ incluant des algues périphytiques‚ des cyanobactéries‚ des bactéries hétérotrophes‚ des protozoaires et des métazoaires‚ formant un réseau complexe d’interactions écologiques.​

4.​1 Alguues périphytiques

Les algues périphytiques sont des organismes phototrophes qui constituent une partie importante du périphyton.​ Elles sont fixées sur les substrats par des mucilages ou des rhizoïdes et peuvent former des communautés densément peuplées.

Ces algues peuvent être unicellulaires ou multicellulaires et appartenir à différents groupes taxonomiques‚ tels que les Chlorophyceae‚ les Bacillariophyceae ou les Cyanophyceae.​ Elles jouent un rôle clé dans l’écosystème en réalisant la photosynthèse et en produisant de la biomasse.

Les algues périphytiques peuvent également interagir avec d’autres composants du périphyton‚ tels que les bactéries et les cyanobactéries‚ pour former des associations symbiotiques mutualistes.​

4.​2 Cyanobactéries et autres micro-organismes

Les cyanobactéries sont des micro-organismes procaryotes qui constituent une partie importante du périphyton.​ Elles sont capables de réaliser la photosynthèse et de produire de la biomasse‚ contribuant ainsi à l’équilibre écologique de l’écosystème.​

En plus des cyanobactéries‚ d’autres micro-organismes tels que les bactéries hétérotrophes‚ les archées et les protozoaires sont également présents dans le périphyton. Ces micro-organismes interagissent entre eux et avec les algues pour former des réseaux complexes de relations trophiques et symbiotiques.

Ces interactions permettent au périphyton de jouer un rôle clé dans les processus de dégradation de la matière organique‚ de la fixation de l’azote et de la régulation des cycles biogéochimiques.​

Croissance et développement du périphyton

La croissance et le développement du périphyton sont influencés par des facteurs environnementaux tels que la lumière‚ la température‚ la disponibilité en nutriments et la qualité de l’eau.​

Ces facteurs déterminent la composition et la structure du périphyton‚ ainsi que sa capacité à répondre aux stress et aux perturbations.​

5.​1 Facteurs influençant la croissance

Les facteurs qui influencent la croissance du périphyton sont nombreux et variés.​ La lumière est un élément clé‚ car elle permet la photosynthèse des algues et des cyanobactéries.

La température‚ la disponibilité en nutriments‚ tels que l’azote et le phosphore‚ et la qualité de l’eau sont également des facteurs importants.​

Les changements dans ces paramètres peuvent affecter la composition et la structure du périphyton‚ ainsi que sa capacité à répondre aux stress et aux perturbations.

Par exemple‚ une augmentation de la température peut favoriser la croissance des cyanobactéries‚ tandis qu’une baisse de la disponibilité en nutriments peut ralentir la croissance des algues.​

5.2 Étapes de la formation du biofilm

La formation du biofilm périphytique se déroule en plusieurs étapes clés.

Tout d’abord‚ les surfaces immergées sont colonisées par des bactéries et des archaea‚ qui produisent des molécules adhésives.​

Ces molécules permettent l’attachement des cellules microscopiques‚ telles que les cyanobactéries et les algues‚ qui commencent à se multiplier.

Ensuite‚ les cellules produisent des polymères extracellulaires‚ créant une matrice qui les lie entre elles et à la surface.​

Enfin‚ le biofilm se développe et se complexifie‚ avec l’arrivée de nouveaux organismes et la formation de structures tridimensionnelles.​