Plancton aérien

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Le plancton aérien (ou Aéroplancton) est l'équivalent aérien (atmosphérique) du plancton marin .

Plancton aérien (aout 2010) au-dessus de la Loire à Meung-sur-Loire
Sur les bords de la Loire, les luminaires de l'éclairage public (ici sur le pont-canal de Briare) piègent un grand nombre d'individus des principales espèces d'insectes composant le plancton aérien ; C'est un des problèmes posés par la pollution lumineuse
Effet de Fragmentation écologique de l'environnement nocturne, de «puits écologique » et même de piège écologique causés par la pollution lumineuse, qui attire et piège le plancton aérien (alors à la merci des chauve-souris ou araignées) ici sous l'une des 6 lampes éclairant le pont de Meung-sur-Loire (aout 2010). La pause permet de distinguer le trajet et la vitesse des insectes (et le nombre de battements d'ailes pour les plus gros d'entre-eux)
Photo instantanée (avec flash) montrant mieux, sur le même site que ci-dessus, et au même moment les différentes tailles d'insectes attirés par le halo lumineux
Détail de la formation d'un plancton aérien dense, au coucher du soleil, au-dessus de la Loire (début aout 2010). ce type d'émergence est considérée pour les prédateurs de ces espèces (araignées, chauve-souris et autres insectivores) comme une « ressource alimentaire pulsée »

Il est constitué de l'ensemble des petits animaux volant (ou se laissant dériver) dans les masses d'air.
Ce plancton émerge, parfois massivement (ressource pulsée) notamment des étendues d'eau douces (fleuves, marais, étangs..), mais aussi des champs, forêts et prairies. Il s'agit de petits organismes activement mobiles comme les insectes ou de propagules qui se laissent passivement transporter par l'air (dont certains insectes[1] et d'autres invertébrés, mais aussi protistes, spores, microalgues et pollens[2]). Certains organismes, dont appartenant à plusieurs ordres d'insectes [3] effectuent de véritables migrations aéroportées sous forme de plancton aérien, parfois retrouvé à haute altitude[3], capacité qui en fait de bons "ravageurs" des cultures[3] tout en les exposant aux aléas météorologiques et à des particularités génétique.

Mobilité[modifier | modifier le code]

Il peut dériver avec le vent ou proactivement se diriger. Il est diurne ou nocturne.
Selon la saison, l'heure de la journée et les conditions météo (pression barométrique en particulier), il forme des populations denses ou éparpillées, évoluant à diverses hauteurs (marquées par les hauteurs de vol des hirondelles ou martinets en train de chasser). À la différence du plancton marin, les espèces du plancton aérien ne passent généralement qu'une courte partie de leur cycle de vie dans l'air où ils sont exposés aux ultraviolets et à des conditions de vies difficiles (choc thermique, absence de nourriture, impossibilité de se cacher des prédateurs, etc.).

« Rôle » écologique[modifier | modifier le code]

  • Ce "plancton" est une des bases de plusieurs chaines trophiques, alimentant notamment les hirondelles et martinets, de nombreux poissons et amphibiens. La nuit, il alimente les chauve-souris et les araignées ;
    Le plancton aérien est la principale source de nourriture des oiseaux et des chiroptères insectivores, mais aussi des araignées tisseuses de toiles suspendues et de quelques autres espèces insectivores. Il contribue à nourrir certaines espèces de plantes carnivores, de lichens et mousses ;
  • Une partie du plancton aérien (pucerons notamment) est considéré comme nuisible quand il se développe anormalement. Une autre partie (araignées volantes) intéresse les agronomes car utiles pour les équilibres agroécologiques, en agriculture bio notamment[4] ;
  • Les insectes aquatiques (dont plécoptères, trichoptères, moustiques et chironomidés) qui composent une grande part de la biomasse de ce plancton, là où ils n'ont pas disparu, jouent un rôle dans le transfert de certains nutriments (et polluants parfois) des sédiments ou de l'eau vers d'autres compartiments de l'écosystème ;
  • Certaines espèces peuvent se déplacer activement vers des sources d'odeurs[5] (phéromones, ou indices d'un habitat leur convenant). La propagation des odeurs et hormones varie selon l'humidité, la plus ou moins grandes mobilité des masses d'air et la stabilité de la molécule odorante. Elle a fait l'objet de modélisation pour différents milieux (champs, forêt...)  ;
  • ce "plancton" pourrait localement et très occasionnellement jouer un rôle dans le micro-brassage des couches d'air, mais bien moindre que celui joué par le plancton marin en termes de micro-brassage des couches d'eau, car l'air est bien moins dense que l'eau et donc naturellement plus mobile, et le plancton aérien est moins densément présent dans l'air que le plancton aquatique ne l'est dans l'eau ;
  • L'existence et la composition d'un aéroplancton bactérien dans les vaisseaux spatiaux est un des sujets d'études de la conquête spatiale.

Taille[modifier | modifier le code]

La plupart des êtres vivants qui composent le plancton aérien sont très petits et ne peuvent être fiablement identifiés qu'à l'aide d'une loupe ou plus souvent d'un Microscope optique (voire d'un microscope électronique pour les microbes et virus).
Les scientifiques les collectent pour les étudier au moyen de différents types de pièges ou dans des filets à maille fine éventuellement tractés par des Avions ou Cerfs-volants ou ballons en altitude[6]

Composition[modifier | modifier le code]

Elle varie fortement selon l'heure, la saison, l'altitude, la météo (pluie[7], vent..), le contexte local et la zone biogéographique considérée. Le plancton aérien contient (jusqu'à plusieurs kilomètres d'altitude parfois) :

De nombreuses espèces d'araignées utilisent délibérément le vent pour tisser leur toile. Certaines savent se laisser emporter dans une zone éloignée qu'elles pourront coloniser. Ce phénomène est plutôt observé en automne et au printemps (en zone tempérée). Ces araignée dites araignées-montgolfières grimpent sur un point haut (branche, mur, etc.) puis dressant leur abdomen vers le ciel, éjectent un réseau de fines soies jusqu'à ce que le frottement de l'air sur le fil soit assez grand pour que l'araignée soit soulevé dans les airs et emportée par la brise ou le vent. C'est ce qu'on appelle l'aérostation, modélisée mathématiquement par une équipe du laboratoire Rothamsted Research, au Royaume-Uni [4] ; Le modèle antérieur dit « Humphrey model » ne pouvait prédire ou expliquer que des "vols" d'araignées jusqu'à 200m du point de départ, alors que Charles Darwin avait recueilli sur son navire (le Beagle), de telles araignées-montgolfière à plus de 100 km au large des côtes sud-Américaines[4]. Des araignées volantes (araignées-montgolfière Ballooning arachnides) notamment chez les Linyphiidae peuvent ainsi se laisser dériver sur plus de 100 km y compris au large, en pleine mer[4].
Quelques petites chenilles de papillons se laissent aussi dériver attachées à un fil.

Déclin ; État et pression anthropiques sur l'aéroplancton[modifier | modifier le code]

Très vulnérable à de nombreux biocides, dont les insecticides dans l'air (et dans l'eau pour les espèces dont la larve est aquatique) cet aéroplancton a souvent disparu des zones cultivées ou anthropisées (hormis les pucerons dont de nombreuses espèces sont très prolixes et/ou semblent s'être adapté aux pesticides).[réf. nécessaire]

En Europe et en Amérique du Nord, on constate que ce déclin n'est pas uniforme : Il est le plus élevé dans les zones agricoles et artificialisées, ce qui se reflète dans les taux de survie des oiseaux insectivores[9]. Ainsi, les données du relevé des oiseux nicheurs (BBS) fait Amérique du Nord, de 1966 à 2006, montrent que les passereaux de la guilde des insectivores ont décliné plus vite que les autres passereaux partageant leur habitat[9]. Et ce déclin suit un net gradient géographique (les insectivores aériens se raréfient le plus au nord-est de l’Amérique du Nord dans les zones d'agriculture intensive). La baisse est plus forte et rapide chez les grands migrateurs (qui doivent manger plus et consomment plus de réserves de graisses), comparativement aux espèces migrant sur de petites distances[9].

En milieu urbain, et en milieu cultivé (après la récolte), faute d'évapotranspiration ou à cause de l'imperméabilisation et du drainage intense des milieux artificialisés, l'air peut être trop sec et pollué pour permettre la survie des espèces jugées bioindicatrices de bonne qualité de l'environnement. Avec quelques espèces de moucherons, mouche et moustiques, les pucerons et adultes ailés de cochenilles comptent parmi les dernières espèces à survivre en ville.

Allergies[modifier | modifier le code]

Plusieurs éléments de ce plancton peuvent être sources d'allergies, notamment en contexte urbain où ces microparticules peuvent être dégradées par l'acidité de l'air, sa teneur en ozone ou autres oxydants, et où elles peuvent aussi être support de polluants adsorbés ou absorbés à partir de l'atmosphère (ou au sol avant réenvol)[réf. nécessaire]
Les microalgues emportés par le vent à partir des branches, toitures, murs ou aérosols, peuvent ainsi que les pollens d'ambroisie ou d'autres être des facteurs allergènes [10].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. CG Johnson, The study of wind-borne insect populations in relation to terrestrial ecology, flight periodicity and the estimation of aerial populations - Science progress, 1951
  2. K Obtułowiczet al. Ambrosia pollen grains in aeroplankton of Krakow and their role in pollen allergy of this region ; Pollen and Pollinosis, 1995
  3. a, b et c A. G. Gatehouse, Behavior and ecological genetics of wind-borne migration by insects Annual Review of Entomology Vol. 42: 475-502 (Volume publication date January 1997) DOI: 10.1146/annurev.ento.42.1.475
  4. a, b, c et d BBC News
  5. C.T. DAVID et al., A Reapparaisal of insect flight towards a distant point source of Wind-Borne Odor ; Journal of Chemical Ecology, Vol. 8, No. 9, 1982 (Résumé)
  6. A. C. Hardy and P. S. Milne (1938) Studies in the Distribution of Insects by Aerial Currents (Études de la répartition des insectes par les courants aériens). Journal of Animal Ecology, 7(2):199-229
  7. E Pop et al.,Effects of atmospheric precipitation on the pollen and spores concentration from the aeroplankton ; Rev. roum. BioL (Ser. bot.), 1965
  8. Schlichting HE Jr., Ejection of microalgae into the air via bursting bubbles. J Allergy Clin Immunol. 1974 Mar; 53(3):185-8. (Lien NIH)
  9. a, b et c Nebel, S., Mills, A., McCracken, J. D. & Taylor, P. D. (2010) http://www.ace-eco.org/vol5/iss2/art1/ACE-ECO-2010-391.pdf Declines of aerial insectivores in North America follow a geographic gradient]. Avian Conserv. Ecol. 5 ,1
  10. E Tiberg (Institute of Physiological Botany, University of Uppsala, Sweden), Microalgae as aeroplankton and allergens ; Experientia. Supplementum, 1987 (Lien)