La densité de l'eau et ses pressions

La fourniture d'oxygène et la régulation de l'équilibre sels/eau représentent assurément des problèmes majeurs pour les animaux aquatiques : en vérité, ils ont eu des effets à long terme sur leur mode de vie, leur distribution et leur abondance.

Une autre considération encore concerne la densité absolue de l'eau et les pressions  qu'elle engendre. Les animaux terrestre vivent sous une pression de l'atmosphère, soit environ 1 kg par cm². Excepté lors d'une ascension en montagne, les variations de pression sont minimes; même à haute altitude, c'est plutôt la diminution d'oxygène qui est incommodante. Lorsque l'on considère le milieu aquatique, les variations de pression hydrostatique sont fortes; il y a une hausse de pression de l'atmosphère par 10 mètres de profondeur. Ainsi, au fond des océans, un animal est soumis à d'énormes pressions qui vont de 600 à 1100 atmosphères.

De telles pressions ont un effet sur les solutions, sur la viscosité surtout, et sur la solubilité des gaz. De plus, on a noté que certains crustacés seraient beaucoup plus actifs, s'ils vivaient à une pression de l'ordre de 100 atmosphères; pourtant, ces hautes pressions nuisent généralement aux formes aquatiques de faible profondeur.

Quant aux poissons, leur volume ne se modifie pas à des pressions de 1 à 10 atmosphères. Les problèmes surgissent avec les poissons à vessie natatoire, remplie de gaz et donc compressible.

La pression sur la vessie natatoire

Lorsqu'un poisson descend, la pression réduit la taille de sa vessie. Si le poisson remonte à la surface la pression de l’eau diminue, le gaz se dilate et le volume de la vessie du poisson augmente.

Quand la vessie du poisson change de volume, le volume du poisson change aussi. La pression fait diminuer son volume, ça signifie que sa densité moyenne augmente et que la flottabilité diminue. Quand le poisson remonte à la surface, sa densité moyenne diminue et sa flottabilité augmente.

À 2 000 mètres de profondeur, la pression de l’eau réduit la vessie à 1/200e de son volume à la surface. Le gaz que la vessie contient étant 200 fois plus dense, la flottabilité est presque nulle. Pourtant le poisson peut évoluer à une profondeur deux fois plus grande, contrebalançant celle de l’eau.