Biofouling
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Le biofouling est la formation d'une couche gênante d'êtres vivants sur une surface artificielle en contact permanent ou fréquent avec de l'eau.
Il peut s'agir d'une surface immergée (ex : coque de bateau, chaine immergée, bouée, corps-mort, etc. colonisés par des organismes marins) ou contenant de l'eau (ex : intérieur d'un tuyau ou d'une vanne ou d'un système de filtration par exemple colonisé par Plumatella rugosa, Fredericella indica ou Paludicella articulata, face interne d'une vitre d'aquarium, etc.).
Ce phénomène s'observe surtout dans le milieu marin, où le périphyton est naturellement relativement divers et abondant, mais se retrouve, bien qu'en moindres proportions, en milieu dulcicole.
Des traitements mécaniques (brossage, grattage) et/ou chimiques (« antifouling », biocides) sont utilisés pour limiter ce phénomène. Le fait de faire régulièrement passer un bateau d'une zone salée à une zone d'eau douce et inversement permet de limiter de biofouling.
Description
Le biofouling peut être constitué, sur une même zone, de centaines d'espèces différentes d'êtres vivants. Une partie du plancton, constitué de larves d'invertébrés (porifères, cnidaires, bivalves, brachiopodes, tuniciers, urochordés, vers tubicoles...), de végétaux et de bactéries finira par devenir sessile, c'est-à-dire ancrée sur le substrat (fond de sable, vase, roche) ou sur un support convenable (autre animal ou autre végétal, sessile ou non, mort ou vivant, récif artificiel dû à des constructions humaines...etc) pour :
- soit y être ancré définitivement (Certaines algues et plantes aquatiques, foraminifères, Eponges, coraux, quelques hydraires, tuniciers, vers tubicoles, balanes, pouce-pieds...etc). Ces êtres vivants sont appelés épibiontes. La plupart du temps, si l'on retire l'épibionte de son substrat et que l'on le laisse en pleine eau, il ne se raccroche pas de nouveau à un substrat et finit par dépérir, à la merci des prédateurs.
- soit y être accroché mais tout en pouvant se déplacer, bien que lentement, que ce soit sur le substrat ou, dans certains cas, en pleine eau (Bivalves, brachiopodes, actinies…). Ces êtres vivants, s'ils sont enlevés de leur substrat initial et laissés en pleine eau, peuvent, s'ils rejoignent de nouveau un substrat, s'y accrocher et y vivre normalement.
La formation de biofilms est la première étape du biofouling[1].
Cas particuliers
- Les cnidaires possédant une phase polype/phase méduse : la larve du cnidaire (Planula) retombe sur le substrat et devient un polype sessile : le polype se divise (Bourgeonnement) en plusieurs petits disques : une fois libérés, ils deviendront autant de petites méduses, qui, une fois adultes, se reproduiront et recommenceront le cycle.
- Certaines espèces animales, végétales et autre n'attendent pas toujours de lâcher du sperme et des œufs dans l'eau qui, une fois fécondés, donneront des larves planctoniques qui se fixerons au substrat; si cet être vivant se casse pour une raison ou pour une autre, le "membre" sectionné dérivera dans l'eau jusqu'à ce qu'il finisse sur un substrat ou il se fixera et donnera un individu à part (Ou une nouvelle colonie dans le cas d'animaux coloniaux). c'est le cas de certains cnidaires, comme le corail fouet, ou de certaines algues, comme les caulerpes.
- Certains biofoulings sont dus à des espèces introduites et devenues invasives (ex : Cordylophora caspia) ou qui trouvent (par exemple dans des effluents industriels riches en nutriments les conditions d'une pullulation (ex : Péritriches).
Rôle du biofouling dans la nature
Le biofouling constitue une part importante dans l’écosystème marin et dulcicole. Les constituants des biofouling sont autant d’écosystèmes, de refuges, de garde manger et d’éléments symbiotiques pour de nombreuses espèces aquatiques :
- Une grande partie du plancton est constitué de larves d’espèces sessiles et de spores d’algues, elles-mêmes lâchées par des constituants des communautés du biofouling.
- La grande majorité des constituants du biofouling sont des filtreurs planctonivore, et dépendent donc de cette ressource pour survivre.
- Les récifs organiques sont dus au biofouling : Les récifs de coraux d’eaux chaudes ou froides, les fonds coralligènes en Méditerranée, les récifs d’éponges, de vers tubicoles, de cyanobactéries, d’huitres… etc, sont autant de constructions organiques causées par le biofouling. Article détaillé : récif.
- De très nombreuses espèces du biofouling vivent en association, que ce soit entre elles (Plusieurs espèces d’éponges s’associent avec d’autres, ou avec des tuniciers ou des cnidaires ; de nombreuses algues et plantes Alismatales s’associent entre elles… etc. On appelle cela l’episymbiose) ou avec des espèces non sessiles. (les exemples sont pratiquement innombrables mais l’on peut citer : Le poisson clown ou certaines crevettes avec des actinies ; quelques éponges avec des crevettes sociables ; de nombreux êtres vivants épibiontes qui vivent fixés sur le corps ou la coquilles de certaines espèces animales… etc). En milieu marin tropical, chez les coraux par exemple, la symbiose avec des algues zooxanthelles permet de pallier le problème majeur de la carence de plancton dû à la température des eaux. Certains êtres vivants peuvent être des parasites, parfois potentiellement mortels leurs hôtes. L’éponge clione, par exemple, peut se fixer sur la coque de certains mollusques bivalves, la transpercer et tuer l’animal.
De manière plus générale, des espèces animales et végétales dont le stade juvénile est planctonique peuvent se fixer sur le corps d’animaux, fixés ou non, et de manière symbiotique ou non. Il n’est pas rare de trouver sur les coquilles et corps de mollusques, crustacé, tortues marines ou mammifères marin (pour ne citer que ces groupes taxinomiques) des balanes, pouce pieds, vers tubicoles calcaires, bivalves (y compris sur la coquille d’espèces de bivalves de taille plus grande), cnidaires (Les actinies, mais aussi certains hydrozoaires qui ne se fixent que sur la coquille de certaines espèces de mollusque gastéropodes, utilisés par des bernards l’hermites, en sont un bon exemple) algues, bryozoaires… etc.
Le biofouling et l'homme
Galerie
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Clavelina lepadiformis (gros tuniciers jaunes) avec Clavelina nana (petits tuniciers transparents), algues, actinies, hydrozoaires, et deux planaires roses Prostheceraeus giesbrechtii (non sessile)
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Tunicier Halocynthia papillosa, actinies, éponges, corralligènes, peut être des ascidies coloniales.
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Ici, sur un fond corralligène en Croatie : éponge Clathrina clathrus, corralligènes, autres éponges, hydrozoaires...
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Idem ici : Tunicier Halocynthia papillosa, éponges, corralligènes, algues vertes, hydrozoaires, dent de chien.
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Ici : des vers tubicoles Serpula vermicularis, des algues corralligènes encroûtantes, un chiton (Non epibionte) des hydrozoaires minuscules...
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En milieu tempéré, y compris en Méditerranée (Ci contre) le biofouling est très diversifié, concentré et nombreux. Sur cette photo prise sur un fond corralligène, on peut y voir : Plusieurs espèces de bryozoaire (Ramifié au centre, divers encroûtants), des actinies, des algues corralligènes encroûtantes, des éponges et des hydrozoaires (Ramifications transparentes blanchâtres entourant le bryozoaire jaune). Notez aussi la castagnole Chromis chromis réfugié dans la cavité en arrière plan (non sessile)
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Ce cliché pris dans les eaux du Timor est montre bien ici la diversité des communautés coralliennes que l'on peut retrouver au sein des mers tropicales du globes.
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Les épibiontes peuvent aussi servir de camouflage pour de nombreuses espèces; ce poisson pierre, dont la peau et les excroissances imitent des incrustations et des ramifications d'organismes épibiontes, peut ainsi passer inaperçu aux yeux des proies dont il se nourrit.
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes
- Corrosion
- Colonisation
- Plaque dentaire
- Endocardite
- Osteomyelite
- périphyton
Liens externes
- V. Stiger-pouvreau. Le biofouling: notions d'interactions entre organismes marins. Master Sciences Technologies Santé, Mention Biologie, santé, UE Réactions de défense. LEBHAM-IUEM-UBO. Lire le document pdf
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