Comme il a déjà été mentionné, un lac est un système complexe. Il s’agit en fait d’un système écologique, c’est‑à‑dire d’une communauté d’animaux, de plantes et de microorganismes qui interagissent les uns avec les autres et qui dépendent les uns des autres de même que de l’environnement dans lequel ils vivent. Les propriétés biologiques d’un lac affectent sa santé et les utilisations de l’eau autant que ses caractéristiques physiques et chimiques.
Les algues
Les algues sont des organismes photosynthétiques présents dans l’eau sous forme de cellules microscopiques simples ou de colonies visibles qui peuvent se trouver en suspension dans l’eau ou se fixer à des surfaces solides comme des roches ou des billes de bois. Les algues constituent un élément vivant important des lacs et leur présence est généralement une bonne chose. Les algues et les plantes capables de photosynthèse sont les producteurs primaires de l’énergie alimentaire biologique à l’intérieur du réseau trophique d’un lac; elles fournissent celle-ci en effectuant la conversion initiale de l’énergie de la lumière et de l’énergie des nutriments chimiques. Les algues représentent, à titre de producteurs primaires, la base du réseau trophique; la majorité des autres formes de vie dans un lac dépendent d’elles pour leur nourriture, la production d’oxygène et le cycle nutritif.
Les algues ont besoin de lumière, d’un approvisionnement en nutriments et de plages de températures particulières pour se développer et se reproduire. Parmi ces facteurs, l’approvisionnement en nutriments, en particulier le phosphore, détermine généralement l’ampleur du développement des algues dans un lac.
Les plantes aquatiques
Tout comme les algues, les plantes aquatiques jouent un rôle vital dans l’écologie d’un lac. Elles se présentent sous de nombreuses formes et tailles et elles fournissent un couvert, un habitat et de la nourriture à la vie aquatique dans un lac. Les plantes aquatiques possèdent des structures organisées, comme des racines, des tiges et des feuilles, et peuvent être regroupées en quatre catégories :
- Les plantes émergentes – Ces plantes poussent jusqu’à la profondeur du genou à peu près et se dressent nettement au-dessus de la surface de l’eau, comme les quenouilles.
- Les plantes à feuilles flottantes et à racines : Ces plantes qui poussent jusqu’à la taille et même au-delà sont des plantes munies de feuilles qui s’appuient sur la surface de l’eau ou qui demeurent légèrement au-dessus de la surface, comme les nénuphars.
- Les plantes presque submergées : Ces plantes qui sont présentes dans les zones les moins profondes du lac et dans celles allant jusqu’à plusieurs mètres de profondeur sont des plantes dont la totalité ou la majorité des feuilles et des tiges se trouvent au-dessous de la surface de l’eau, comme le potamot ou le myriophylle à épi.
- Les plantes flottantes libres : Ces plantes peuvent se trouver sur la surface du lac, flotter à l’intérieur de la colonne d’eau ou être couchées au fond. Certaines espèces ont des racines qui flottent librement dans l’eau, comme la lenticule mineure ou la jacinthe d’eau.
Les décomposeurs
Les décomposeurs, notamment les bactéries, les champignons et autres microorganismes, se nourrissent des restes de matières organiques, comme les algues, les plantes, les insectes et les animaux morts qui proviennent des eaux de surface. Ce faisant, ils décomposent ou désintègrent les matières organiques, les ramenant à un état inorganique et retournant dans l’eau une partie des substances de base dont étaient composées les matières vivantes, tels les nutriments comme le phosphore et l’azote, qui deviennent alors accessibles pour la croissance de nouvelles plantes.
Lorsque le niveau de matières organiques est excessif dans un lac, l’oxygène dissous disponible peut être consommé et s’épuiser au fur et à mesure que les décomposeurs assurent la dégradation des plantes organiques et des matières animales. Le processus peut avoir un effet négatif sur les autres organismes aquatiques ayant besoin d’oxygène, tels que le zooplancton, les poissons et les insectes. Si les concentrations d’oxygène deviennent trop basses, seules quelques espèces tolérant une faible présence d’oxygène pourront décomposer les matières organiques. Les bactéries anaérobies sont des décomposeurs qui n’ont pas besoin d’oxygène; même si elles sont utiles, elles produisent des gaz nocifs comme sous-produit de leur métabolisme.
Comme vous pouvez le constater, un lac est un système beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît à première vue. Les facteurs physiques, biologiques et chimiques qui influent sur les mécanismes d’un lac nous munissent des notions de base nécessaires à la compréhension d’un lac, des problèmes qui peuvent surgir et des mesures correctives que nous pouvons prendre.
Lorsqu’un lac subit ce genre de transformation chimique, physique et biologique de saison en saison et d’année en année, les changements qui surviennent au fil de nombreuses années entraînent des signes de vieillissement que l’on peut observer dans l’aspect général du lac. La page sur la succession et l'eutrophisation des lacs décrit plus en détail un tel vieillissement des systèmes lacustres.