Cours 8-9-10 PG OBE - Intro Ecologie Et Principes
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Ecologie(etlarpartitiondelabiodiversitactuelle)
Pr.P.Guidetti
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Organisationducours10coursde2h
9Introductionlcologie9Introductionlabiodiversit9Conditions,ressourcesethabitat9Interactions9Individus,espcesetpopulations9Peuplementsetcommunauts9Ecosystmes9Lesmilieuxterrestres,deauxdoucesetmarins9Biodiversit:menacesetsauvegarde
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Composantehistorique(longterme)
Composantestem
porelle(courtterme)etspatiale
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Facteurs derpartitiondelabiodiversit actuelleFacteurs =>lenvironnementetseschangementsdansletempsetlespace
Biodiversit =>ladiversitdescomposantesbiologiques
Ecologie4
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Unedfinitionsimpledelcologie
tymologiedugrec:
,"maison";
os,"tude"
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Maison,maisdansunsenslarge:lesbiensmatrielsdelafamille (territoirescultivsouddisllevage,lestroupeaux,lestrsors,etc.)pluslestreshumains(membresdelafamille,employs,esclaves).
Oikos estlunitdebasedelasocitgrecqueancienne,uneunitdoccupationdespace,deproductionetconsommationdesressources.
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Logossignifiediscours,tude,raisonnement.
Onpeut,oumieux,ilfautprsenterdesargumentsensuivantleraisonnement,discuterenprenantencomptelalogique,chercherlavritpourmieuxlacomprendre(Platon,Dialogues).
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Lcologieestlascience quitudielesconditions dexistencedesvivants,leurdistributionetabondance,etlesinteractionsquiexistententrecesvivantsdunepartetleurmilieudautrepart.
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Scienceglobaledesrelations desorganismes aveclemondeextrieurenvironnant,danslesquelsnousincluons,ausenslarge,touteslesconditionsdexistence
Ecologie est un mot rcent forg parErnst Haeckel en 1866
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Ensuitemodifien
lasciencedesrapportsdesorganismesaveclemondeextrieur,danslequelnouspouvonsreconnaitredunefaonpluslargelesfacteursdelaluttepourlexistence Darwin
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Ilparleaussidesfacteursinorganiquesauxquelslesorganismesdoiventsadapterpouraugmenterleurfitness:
1) physiques:lumire,temprature,salinit,humidit,
2) chimiques:alimentsnonorganiques,laqualitdeleauetdusol,
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Enrsum
Ecologie
Milieu
Facteurs
Organismes
Interactions 12
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Fitness
Lavaleurslective(fitness,succsreproducteurouvaleuradaptative)estunconceptcentralenthoriedel'volution.Elledcritlacapacitd'unindividud'uncertaingnotypesereproduire.C'estunemesuredelaslectionnaturelle.
Onpeutvaluerlavaleurslectived'unindividuparsonnombrededescendantslagnrationsuivante. 16
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Mieuxencore,lafitnesscorrespondaunombrededescendantsviablesetfertilesproduitspourchaqueindividuduncertaingnotypelagnrationsuivante.
Unedfinitionsimplifiedelafitness peutdonctredonneparlaformule:
Fitness=Survie Fcondit
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Souslesconditionsdexistenceoncomprendaussilesrelationsentrelesorganismes,favorablesoudfavorables
Chaqueorganismeaparmilesautresorganismesdesamis quiluifavorisentsonexistenceetdesennemies quiluinuisent
Lesorganismesquiserventauxautrescommenourriture(proie)ouviventleursdpens(parasites)appartiennentauxconditionsdexistence 18
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Lcologieestunescience vaste,cestdifficiledecernerprcismentseslimites.
Elleadesrelationssolidesaveclabiogographie,lagntique,lasciencedelvolution,lapalontologie,lagologie,laphysiologie,lthologie,etc.maisaussilesscienceshumaines(cologiehumaine,anthropologie,cologiesociale)
Ellenrienvoiraveclcologisme.19
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L'cologie entantquescienceconsistecomprendrelefonctionnementdescosystmes,enlaborantdesthoriesexplicatives,ainsiqu'tudierlesespcesvivantesetleursrelationsavecleurhabitatdontellesdpendentpourleursurvie.Lesspcialistesdel'cologiesontdescologues.
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L'cologismeestlafoisuncourantdepenseetuncorpusdevaleursetdepropositionsincluantnotammentcellesdumouvementcologiste.
Ilalebutd'orienterlopinionpubliqueetl'activitpolitiqueverslerespect,laprotectionoularestaurationdel'environnementetdelanatureplusengnral.
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L'cologisme esttroitementlil'cologieetl'histoiredel'cologie.Lesinformationstiresdestudesscientifiquessontutilisesparlesmilitantsdel'cologisme,lescologistes,pourorienterleursactions:fairestopperourgulerl'exploitationdesressources,fairepressionpourparvenirdesdcisionspolitiquesavecpriseencomptedesimplicationscologiques,etc.
English:Ecologist vs Environmentalist22
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Approchesculturellesdiffrentes
Ecologue:approcheanalytiquescientifiquetypiquementfroide
vs
Ecologiste:approcheavecdesimplicationspolitiques,plusmotive(lesaffilis)ettypiquementchaude
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Unexemple:ilfaudraitutiliserlesstockdespcesdontlespopulationssont(sur)abondantesetenbontatdesantennatureoulesespcesleves/cultives
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Ilnestpaslecasduthonrouge
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Ecologuesetcologistesconcordentendisantquelapcheetlaconsommationduthonrougedoittrediminuesinonstoppe
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Aumilieuduprocessus
Poissonslibres Pche(engrais)
Abattagesanglant
Conservationouprparationsurplace
Consommation 27
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L'animalisme dsigneceuxquidfendentledroitdesanimauxd'unefaonquidpasseuneconsidrationstrictementcologique. 28
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Lcologue,lcologisteetlanimalistedevraientavoirdespositionstrsdiffrentes
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Ecologieetcologismeunealliancencessaire,maisaussiunevieencommunsouventdifficile.
Lerlecrucialdelacommunicationverslasocitpourinfluencerlapolitique
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Importanceetimplicationsdelcologie
cologiedebase:tudeetrcoltedesinfoetdonnesquipermettentdamliorerlesconnaissancesdisponiblessurlorganisationduvivant,labiodiversit,etc.
cologieapplique:utilisationdesconnaissancescologiquespourlagestionetlaconservationdelenvironnement,desressourcesetdesservicescosystemiques
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Lacomplexitdelcologie
Lesphnomnescologiquessontcomplexes
Lcologieestfondesurdespropritsmergentes =uneconceptionholiste
Exprimentationcologiqueestsouventrductionniste
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Lcologie estunesciencecomplexeparcequelesphnomnescologiquessonttrsdifficilesprvoir.
Lescologuesetlenviedelaphysique.
Letermephysics envyestutilispourcritiquerunetendance(relleouaperue)dessciencessoft(sociologie,psychologie,biologie,cologie,etc.)obtenirdesexpressionsmathmatiquespourleursconceptsfondamentaux. 33
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Capeutsemblerunessaipourressemblerauxscienceshard commelaphysique.
Physics envy estdonclenviedesscientifiquesdautresdisciplinespourlaprcisionmathmatiquedesconceptsfondamentauxobtenusparlesphysiciens.Elleestaussiuneformedaccuseverslesairesacadmiquesdessciencessoftquandellesforcementveulentexprimerlesphnomnesmathmatiquement,cequirappelleuncontreproductifrductionnisme.34
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ErnstMayr adiscutlesujetdelimpossibilitderduirelabiologielamathmatiquedanssonlivreWhat MakesBiology Unique?
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Lcologieestunesciencehistorique
9 onnepeutpasdemanderunhistoriendeprvoirlefutur
9 onnepeutpasdemanderunexpertenmtodeprvoirlesconditionsatmosphriquesdans10ans
Lcologiesebasesurlobservation,ladescriptionetdesprvisionsfaibles(courtterme)
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Lhistoirenaturelle.
Etudedesorganismesenincluantlesplantesetlesanimauxdanslemilieu,baseplussurlobservationquelesmthodesexprimentales.
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Lobservation estlactiondesuiviattentifdesphnomnes,sansvolontdelesmodifier,laidedemoyensdenquteetdtudeappropris.Ellesedistinguedelamthodeexprimentale,quipasseparunepurificationdesphnomnes,souventl'intrieurd'unlaboratoire.
GeorgesBuffonisbestrememberedforhisHistoirenaturelle,a44volumeencyclopediadescribingeverythingknownaboutthenaturalworld.
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Lobservation delanatureestuneactivitancienneetancestrale.
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Lamthodeexprimentaleestunedmarchescientifiquequiconsistetesterpardesexpriencesrpteslavaliditd'unehypothse(outhorie)enobtenantdesdonnesnouvellesconformesounonl'hypothseinitiale.
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LeprojetTomatosphre
Uneexpriencescientifiquequiapourbutd'examinerlespropritsdegerminationdegrainesdetomates.Selonsesrsultats,ontireradesconclusionsquifaciliterontlaplanificationdemissionsdelongueduredestinationdelastationspatialeinternationale.
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Lobservation
Lesobservationssurleterrainsuggrentquelessemencesdevgtauxsuprieursgermentplusfacilementenconditionsnormalespluttquenconditionsdescheresseextrme
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Lathorie
Noussavons,parexprience,quecertainessemencessontexceptionnellementrsistantesauxconditionsenvironnementalesextrmes,commelachaleur,lefroidetlascheresse.Commentvontragirlessemencesdestomates?
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Laprdiction(ouhypothse)
Seloncequenoussavonsdjsurlesgraines,qu'arriveratilcellesquiauronttexposeslascheresseextrme?
Aucuneffet?Unecatastrophe?Quelquechoseentrecesdeuxextrmes?
Nousnepouvonspastrecertainsdelajustessedenosprdictions.C'estpourquoinousdevonslesmettrel'preuve. 44
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Laprdiction
Silascheresseauneffetimportant,jattendsmoinsdegerminationpourletraitementsEparrapportauxtraitementsT(traitementtmoin).
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Leplanexprimental
Onorganiseraplusieurssries(ex.n=3)dedeuxpaquetscontenant,chacun,untotalde80semences,40dechacundesdeuxtypes:legroupetmoin(conditionsnormales)etlegroupedesemencessoumisesscheresseextrme.
T
E T
TE
E46
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Lavariable
Unecaractristique,chiffreouquantitquipeutaugmenteroudiminuerdansletemps,ouavoirdesvaleursdiffrentessuivantlesconditions.
Dansnotreexprience:taux(i.e.%)degerminationendiffrentesconditionsdescheresse(normalesvsextrmes).
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Lhypothsenulle
Enstatistiquesl'hypothsenulleestunehypothsepostulantunegalitentredeux(ouplus)sriesdedonnesd'unmodle.Elleesttoujourstestecontreunehypothsealternativequipostuledesdiffrences.
Ensupposantcellecivraie,onlatesteetensuiteellepourratreaccepteourefuseavecuncertainrisque(cestlastatistique).
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L'exprience
Desgrainesexposesdeuxtypesdeconditionssontfournies.
Lestauxdegerminationdetoutescesgrainesserontmesursetcompars.
Pourl'exprience,touteslesgrainesdoiventtresemesenmmetempsetslectionnsparhasardafindecontrlerleplusdesourcesdebiais possibles. 49
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Lesdonnesetlesconclusions
Lamoyennedutauxdegerminationenconditionsnormaleseststatistiquementplushautedelamoyennedutauxdegerminationenconditiondescheresseextrme.
Donc:1)hypothsenullerefuse;2)conclusionquelascheresseaffectengativementletauxdegerminationdesemencedestomates. 50
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L'exprienceexprimentalesedistinguedel'exprienceobservationnelleencequ'elleexigeunprotocoleconupartird'unehypothse.
Lapremireexigeplusdeformalit,maissebaseaussisurlobservation(bienqueplusquantitativeetformalise)
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Lenonaturalismeformel.
Ecologie=scientific naturalhistory'.
Scientific=scientific approach,cestcequelcologuesfontsouvent.Naturalhistory estncessaire,maispassuffisantepourtreuncologuemoderne.
Elton,CharlesSutherland(England19001991)
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Lcologie,donc,alebutdecomprendrelanatureetsebasesurdeuxpiliers:
1) observationetdescription,quioriententverslesplusprobablesprocessuscausals
2) explicationetrechercheexprimentaledesprocessuscausalsafindeprvoir(avecdeslimites)lesvnementsdanscertainesconditions
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Lcologiecommersultatdespropritsmergentesdelhistoirenaturelle+approchescientifique/exprimentale.
Naturalhistory,inthecontextofecologicalstudies,providesaproperbackgroundinwhichrealisticscenarioscanbeenvisagedandmeaningfulhypothesesbeconstructed,relevantvariablesselectedandpertinentquestionsanswered
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Lcologienepeutpasngligerlhomme.delcologielconomie
Urbanisationetagriculture Pollution Extractiondesressources55
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cologievsEconomie?
Surcebinmeonjouelefuturedelaterreetdelhomme=dveloppementdurable
Suiventelleslesmmesrgles?
Peutonlesconcilier?
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Lacroissanceconomiquedsignelavariationpositivedelaproductiondebiensetdeservicesmarchandsdansuneconomiesurunepriodedonne.
L'indicateurleplusutilispourlamesurerestleproduitintrieurbrut(PIB).
OnutilisesouventlacroissanceduPIBparhabitantcommeindicationdel'amliorationdelarichesseindividuelle(moyenne),assimileauniveau/qualitdevie. 57
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Unmillnairedecroissancemondiale,populationetPIB(donnesNationsUniesetMIT)
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Croissancemondiale,unprocessusinfini?
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Lesdeuxalternatives:1)stopperlacroissancedespopulationshumaines
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2)augmenterlingalitsociale(enrichesseetnutritionnelle)
Lamoyennenestpasmalmaislarpartitionestingale(PIB?) 62
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Donc,leproduitintrieurbrut(PIB)sestprogressivementimposcommelindicateurderfrencepourmesurerlavitalitduneconomie.
LacroissanceduPIBestdevenuelobjectifprioritairedelaplupartdespolitiquespubliquesmalgrlesnombreuseslimitesdecetindicateur.
Ladiscordanceentrecologieetconomie(stabilitvs croissance)estlabasedelacriseglobaleactuelle.
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LePIBneprendpasencomptelefaitquelesressourcesnaturellesnesoientpasinfinies,nilesdommagesinfligslasocitetlenvironnement.Etcesontlespersonneslesplusdmuniesquienpayentleprixfortaudbut.
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Unetypiqueinterprtationduntrendtouristiqueparunconomisteguidparleparadigmedelacroissanceinfinie
Unproblmedeterminologie?
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Croissance=OK!
Decroissance estnegative commelastagnationlesdegatsenvironnementauxnesontpasprisencompte(lesexternalits) Indicateur deprogrs authentique
Produit intrieur brut
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Lacapacitportante (oucapacitlimite)encologieestlataillemaximaledelapopulationdunorganismequunmilieudonnpeutsupporter.Lasimplicitdecettedfinitiontoutefoiscachelacomplexitrelleduconceptetdesonapplication.
NestlapopulationrestsontauxdecroissanceKestlavaleurdelacapacitportantedelapopulation,dansdesconditionsdonnes. 67
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Lemodledecroissancepourlhomme,lesanimauxetlesplantes
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Encologielastabilitsurlelongterme(stagnation)esttrsbien!
Sidurable,celaestplusqueOK!
flash crash
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Ladcroissance estunensembled'idessoutenuespardesmouvementsantiproductivistes,anticonsumristesetcologistes.
Ilsrejettentl'objectif,entantquetel,dumaintiend'untauxdecroissanceconomiquepositif;certainsprnentmmeunerductioncontrledel'activitconomique,cequicorresponduntauxngatif.
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Lespartisansdeladcroissancecontestentl'ided'undveloppementconomiqueinfini:letauxdeproductionetdeconsommationnepeutpastredurablementaccrunimmemaintenu,danslamesureolacrationderichessemesureparlesindicateursconomiquescommelePIBcorrespondunedestructiondelabiodiversitetducapitalnatureletquecedernierestpuisable.
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Revenonslcologieentantque
science
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Lessixniveauxappartenantaudomainedelcologie
1) Lesorganismes2) Lespopulations3) Lespeuplementscommunauts4) Lesbiocnoseetlescosystmes5) Lespaysages6) Lensembledelabiosphre
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L'autocologie s'intresseauxcaractristiquesetexigencesdechaqueespcevisvisdesfacteursdumilieu(biotiquesouabiotiques).
Ladmocologie estl'cologiedespopulations.Elletudielesmcanismesquirgissentlespopulations,leurrpartitionetleurabondance.Elleapourobjetdecomprendreetmesurerlesvariationsdelatailleetdelacompositiondespopulations.
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Lasyncologie tudielesrapportsentredesindividusd'espcesdiffrentesdansunecommunautd'organismesvivants.
Deuxapprochessontpossibles:1) descriptiondelastructure (compositionenespces,densitdepopulation,interactions,rseauxtrophiques);
2) tudedufonctionnement (rlescologiques;transfertsd'nergieetmatireauniveaudel'cosystme).
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Labiodiversit
Ladiversit estlaquantitdevariabilitdansuncertainsystme.
Lemotbiodiversit estunnologismecompospartirdesmotsbio(dugrec,vie)etdiversit.
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Engnral
ladiversitdesorganismesconsidretouslesniveauxdepuislesvariantesgntiques(mmeespce)jusqu'auxgammesdescatgoriestaxinomiquesdesplushautsniveaux.
Ellecomprendgalementladiversitdescosystmes:communautdesorganismesvivant,leshabitatsetl'ensembledesconditionsphysiquesquiyrgnent. 78
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LaconventiondeRiodfinitlabiodiversitcommelavariabilitdesorganismesvivantsdetouteorigine,ycompris,entreautres,lescosystmesterrestres,marinsetautrescosystmesaquatiques,etlescomplexescologiquesquienfontpartie;celacomprendladiversitauseindesespcesetentreespces,ainsiquecelledescosystmes .(Art.2 Conventionsurladiversitbiologique deRiodeJaneiro).
Dfinitionpastropclaire! 79
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Unpeumieux
Labiodiversitestladiversitnaturelledesorganismesvivants.Elles'apprcieenconsidrantladiversitdescosystmes,desespces,despopulations etcelledesgnes dansl'espace etdansletemps,ainsiquel'organisationetlarpartitiondescosystmesauxchellesbiogographiques.
Lemaintiendelabiodiversitestunecomposanteessentielledudveloppementdurable.
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Labiodiversitconcernetoutlevivantetladynamiquedesinteractionsauseinduvivant,qu'ilsoitnaturel(biodiversitsauvage)oubiengrparl'homme(biodiversitdomestiqueoucultive).cesdeuxcatgoriess'ajoutelabiodiversitcommensaledel'homme,c'estdirelesespcesqui,toutenn'tantpasgresparl'hommes'adaptentauxmilieuxqu'ilcre(leratetlecafardenvilleparexemple). 81
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Hirarchieetbiodiversit
Lahirarchiedel'organisationduvivant,parniveaux,duplussimpleaupluscomplexe.
Chaquenouveauxniveauxenglobelesautres.
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Les4plusgrandsniveaux
Ladiversitgntique,ellesedfinitparlavariabilitdesgnesauseindunemmeespceoudunepopulation.
Elleestdonccaractriseparladiffrenceentrelesindividusdunemmeespceousousespce(diversitintraspcifique).
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Ladiversitspcifique,correspondladiversitdesespces(diversitinterspcifique).Ainsi,chaquegroupedfinipeutalorstrecaractrisparlenombredesespcesquilecomposent(vialataxinomie).
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Ladiversitdepopulation.Danslaralit,cenesontpastantlesespcesqueleurspopulationsetsouspopulationsquiinteragissententreellesetaveclenvironnement.
Unepopulation estuneentitregroupantcertainsmembresd'uneespce,quichangententreeuxdesgnesplusquehorsdecegroupe.Onappellemtapopulationl'ensembledespopulations.
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Metapopulation 86
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Ladiversitcosystmique,quicorrespondladiversitdescosystmesetbiomesprsentssurTerrequiformentlabiosphre.
C'estleniveaudeladiversitdesinteractionsgrandechelledespopulationsnaturellesentreellesetavecleurenvironnementphysiques.
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Lespaceestimportant
tousniveauxhirarchiques,
maiscequichangeest
lchellederfrencela
plusimportante
Echellespatialeetbiodiversit
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Echellesspatiales,organismesetcycledevieKm
1
10
100
1000
10.000
Planetaire
0.1
0.01
0.001
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Darwinavaitclairementaffirmquelescommunautschangentgrandechelle(latitude)et/oupetitechelle(prsencedebarrires)
tudierlespatronsdedistributiondesespcesetcommunautsdiffrenteschellesestunetapecrucialepourexplorerlesprocessuscologiques(facteursbiotiques,abiotiquesetleursinteractions)etleurseffetssurlabiodiversit
Variabilit,chellesspatialesetprincipescausals
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Laslectiondelchelledobservationestunfiltreparlequellaralitestaperueparlobservateur.Laperceptiondespatronsrisquedtreaffecteparlchelleslectionneapriori (Levin,1992)
Auhasard Uniforme Contagieuse91
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Lesanimauxthermophiliquesetlchelledobservation
Uniforme(territorialit)
Contagieuse(associationavecunhabitathtrogne)
Contagieuse,maisavecdiffrences(es.latitudeett)
Diffrentsprocessuscausalspeuventaffecterladistributionspatialeetsurchellesdiffrentes(m,km,centainesdekm)
G
r
a
d
i
e
n
t
d
e
t
(
l
a
t
i
t
u
d
e
)
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Echelles(espaceettemps)etprocessus
1 cm 1 m 1km 10km 100km 1000kmSpace
TimeSpecies pool
Local dynamics
Speciation Extinction
History Climate
Regional biodiversity
Habitat quality, size and spatial arrangement
Food supply
Population size
Dispersal
Propagule supply and recruitment
Physical environment
Microhabitat heterogeneity
Disturbance
Biological interactions
Behaviour
Human impacts
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Lacceptionlapluscommunepourconcevoirlabiodiversitestcellelieauniveaudelacommunaut,i.e.lenombredesespcesdansunecertaineunitdespace(e.g.rgion,continent,bassin). Nombredespcesdeaplantes
vasculairesenEurope
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Dfinitiondelespce
Carlvon Linn (17071778)
Appartiennentlammeespcetouslestresvivantsquiseressemblentsuffisammentpourrecevoirlemmenom.
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Dfinitiondelespce
GeorgesBuffon (17071788)
Lespcenestdoncpasautrechosequunesuccessionconstantedindividussemblablesetquisereproduisent.
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Dfinitiondelespce
PourDarwin,appartiennentlammeespcetouslesindividusayant,dansdesconditionsnaturelles,uneprobabilitnonnulled'engendrerdansunegnrationultrieureaumoinsundescendantcommunfertile.
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Dfinitiondelespce
E.Wilson
Uneespceestunepopulationdontlesmembrespeuventsecroisersansdifficultsdansdesconditionsnaturelles(pluscologique).
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Lenombredespceestleproduitfinaldunesriedeprocessusvolutifslongs,ex.vnementsdespciationbalancsparextinctionsetimmigrations.
Lavaritdesespcesdansunbiotopeestdonclersultatdelapparitiondecertainesespces,disparitiondautresespcesetdelaspcialisationvolutiveparl'intermdiairedesprocessuscologiques.
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Typesdespciation
Spciationallopatrique :seloncemodedespciation,despopulationsinitialementinterfcondesvoluentenespcesdistinctescarellessontisolesgographiquement.
C'estlemodedespciationdeloinleplusfrquent.
Ilsedclineendeuxmodalits:
1)spciationvicariante
2)spciationpripatrique ouspciationpareffetfondateur
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Spciationvicariante:unebarriregographique(rivire,montagne,valle,ocan,glacier...)coupel'airederpartitiond'uneespceenplusieurszones.Danschacunedeszones,chaquepopulationvolueindpendammentdesautres,pouvantdonnernaissanceunenouvelleespce.
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Spciationpripatrique ouspciationpareffetfondateur:unpetitnombred'individusfondeunenouvellepopulationenmargedel'airederpartitiondel'espced'origine,parexemplesuitelacolonisationd'uneleprsdelacte.Cettenouvellepopulationdepetitetaillepeutvoluerrapidementenunenouvelleespce.
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Spciationparapatrique
Danslaspciationparapatrique lespopulationsendivergencenesontpastotalementisolesgographiquementmaispossdentunezonedecontacttroite.
Ilestfrquentderencontrerdeshybrides danslazonedecontact
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Spciationsympatrique
Despopulationsnonisolesgographiquementpeuventvoluerenespcesdistinctes.Ici,laslectionnaturellejoueunrlecrucialdansladivergencedespopulations.
Unexempleplusraredespciationsympatriqueestladivergenceentre"rsident"et"transient"chezl'Orquedanslepacifique.Lesdeuxformeshabitentlemmeocanmaisnechassentpaslesmmesproies,n'ontpaslesmmesmissionsvocalesetnesereproduisentpasentreeux.
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Spciationpardistance
Danscecasdeuxespcesnoninterfcondesontdesairesderpartitionrelieparuneaireoccupeparunesuccessiondepopulationsinterfcondesprsentantunevariationgraduelledescaractres.
Pouillot verdtre(Phyloscopusviridanus).
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Legraphiquecidessusmontrelesdiffrentscyclesdel'histoirenaturelle.Lesextinctionsmassivesonttoujourstsuiviesd'explosionsradiatives.Selonlesloisdelaslectionnaturelledanslathoriedel'volution,lesespcesquidisparaissentlibrentdesnichescologiquespourd'autresespcesquialorssontsusceptiblesd'voluerparspciation. 108
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Fluctuations climatiques
Extinction despces SpeciationImmigration despces
Histoire
Stabilit climatique
Heterogeneit spatiale Productivit
PredationCompetition
Structure des communauts et ecosystmes Diversit109
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Ladiversitn'estpasdutoutsimple.C'estcompliqudeladfinirentermesopratifs.Onaaumoinsdeuxcomposantesprincipales:1 lavarit (ourichessespcifique),lenombredespcesdansunecommunaut,dansunsousensembleoudansunchantillon.
S = 10
1 1 1 1 1
1 1 1
1
1
9 2 2 2
3
33
1
4
4 4
5 5 5
10
6
6
7 8
88
8
1
1 1
10
110
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2 labondanceabsolueenespces,i.e.lenombretotaldindividusprsentsdansunecommunautouunsousensemble
Celanedoitpastreconfonduaveclabondancerelative,i.e.lenombredindividusparespcedanslacommunautouunsousensemble
1 1 1 1 1
1 1 1
1
1
9 2 2 2
3
33
1
4
4 4
5 5 5
10
6
6
7 8
88
8
1
1 1N = 36
N1 = 14N2 = 3N3 = 3N4 = 3N5 = 3N6 = 2N7 = 1N8 = 4N9 = 1N10 = 210
111
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Richesseetabondancesintgrentdanslquipartition (ouuniformit),quidcritleniveauduniformitdelarpartitiondesabondancesdesespceslintrieurdunecommunaut.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
N1 N8 N2 N3 N4 N5 N6 N10 N7 N9112
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Commeilestimpossibledecompteretclassifiertouslesorganismesvivantsdansuneunitspatiale(soitrgion,habitat,etc.)ilfautrcolterdeschantillonspourestimerladiversit.
Lchantillonnage estlaslectiondunepartiedansuntout:lorsquonnepeutpassaisirunvnementdanssonensemble,ilfauteffectuerdesmesuresennombrefini,afindereprsenterlvnement.
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Demaniregnrale,unchantillon estunepetitequantitdinformation.
Enstatistiques,unchantillonestunensembled'individusextraitsd'unepopulationtudiedemanirecequ'ilsoitreprsentatifdecettepopulation,aumoinspourl'objetdel'tude.
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Les diffrentes typologies de biodiversit
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Lesdiffrentsniveauxdelinventaire(inventory diversity)delabiodiversitdeRobertH.Whittaker:
Lepremierniveauestceluideladiversitponctuelle(pointdiversity),lieunchantillonrcoltdansunhabitathomogne.
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LadiversitdunhabitathomogneestladeuximecatgoriedeWhittaker,appeleldiversit.Ladiversitcorrespondaunombred'espcescoexistantdansunhabitat/chantillonuniformedetaillefixe.
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Latroisimecatgorieestladiversit,relativeuneunitplusgrandecommeuneileouunpaysagecaractrissparlemmehabitat.
Ladiversitcorrespondautauxd'additiond'espceslorsquel'onchantillonnelemmehabitatdiffrentsendroits.
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Ladiversitestladiversitrgionale(toujoursdunhabitatspcifique),i.e.ladiversittotaledungroupedairesdediversitgamma,ex.desilescomposantunarchipel.
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La -diversit (inter-habitat) correspond au taux de remplacement/addition des espces dans une zone gographique donne. Si on chantillonne des surfaces de plus en plus grandes, on observera une augmentation/variation du nombre/composition despces associes probablement divers habitats.
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La -diversit est essentiellement une mesure de dis-similarit entre communauts ou chantillons en termes de varit ou abondance des espces.
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La -diversit est la variation de la diversit spcifique, mais sur grande chelle spatiale (diffrences entre continents ou rgions du monde).
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L-diversit est la diversit spcifique globale.
1,5 millions despces dcrites, probablement 1/3 - 1/5 des espces existantes.
~900 000 insectes
~ 41 000 vertbrs
~ 250 000 plantes
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Virus
Bacteria
Nematoda
Crustacea
ProtozoaAlgae
Vertebrs
Mollusca
FungiAracnida
PlantesInsectes
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 8
millions
Espces non dcrites
Espces dcrites
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Les hot-spots de biodiversit
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Un point chaud de biodiversit (de l'anglais biodiversity hotspot) est une zone biogographique (terrestre ou marine) possdant une grande richesse de biodiversit particulirement menace par l'activit humaine.
Pointschaudsdelabiodiversit :envertlespointschaudsdfinisds2000parConservationInternational,enbleuceuxajoutsparlasuite.
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Le concept des points chauds de biodiversit a t dvelopp depuis 1988 par l'quipe de Norman Myers, un chercheur britannique spcialis dans les rapports entre l'cologie et l'conomie.
44 % des espces des plantes de la plante et 35 % des espces de vertbrs terrestres taient confins sur 1,4 % de la surface des continents.
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Une fort primaire est une fort intacte (ou originelle) et haut degr de naturalit qui n'a donc jamais t ni exploite, ni fragmente, ni directement ou manifestement influence par l'homme.
Le cas des forets primaires de la Nouvelle Caldonie.
Araucaria luxurians
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Ilsagitdepaysappelsmgadiversit;ilsontunrlecologiqueetpolitique.
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Critiquesauxhotspots
9 Laclassificationestlimitedescritresderichesse(richessedesespcestotalesourichessedesespcesmenaces);
9 Laconsidrationdepluspetitshotspots debiodiversitn'estpasassure;
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9 Laclassificationneprendpasencompteleschangementsactuelsetfuturs,maispasss (leBassinduCongon'estpasconsidrcommeunhotspot,malgrsarichesseimmense,carilestencoreengrandepartieintact).Pourtantladforestationyestalarmante,maismasqueparsagrandesuperficie.Decefaitdeszonestrsrduites,maisaujourd'huiprotges(ProvincefloristiquedeCalifornie)sontclassesiciaummerangquedesrgionsdontladgradationenvironnementaleestimmense(Madagascar,Sundaland,etc.).
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Unequestionimportante:touteslesespcessontgalementimportantes?
Non,aumoinsdupointdevuecologique.
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Biodiversitstructurelle(commeunephotos,imagestatique)
Biodiversitfonctionnelle(quifaitquoi,lesespcesenmouvement)
Desespcesaufonctionnementcosystemique
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Richessespecifiqueetfonctions
Redondancecologique,stabilitetbiodiversit137
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MerduNord(merspauvresenespces)ourcifscoralliens(biodiversity hotspots enmer)?
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Stronginteractors
Lesoursinssontlesprincipauximputspourlaformationetlemaintiendesbarrendansletemps
Ilsagitdespcesquipeuventinfluencerenprofondeurlescommunautsquandleurdensitet/oubiomassesonthautes
>1500espces
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Lepredateur keystoneLidedelespcecldevoteatlaboreenobservantlerledunchinoderme,ltoiledemerPisasterochraceus surlescotesduPacifiquedunord.
Peu ou une seule espce (ex. moules, comptitivementdominantes) monopoliseraient le substrat en l'absence deprdateurs (Pisaster) qui, en rduisant la densit desmoules, permettent dautres espces de ne passteindre, en augmentant par consquence la(bio)diversit de la communaut benthique. 140
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Dfinition
Uneespcecldevoteestuneespcequiauneffetdisproportionnsurlescommunautscomparativementseseffectifsousabiomasse(fonctionnellementimportantes,maispasdominantesparabondanceoubiomasse).
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Mtaphoriquement,onditqu'ellesjouentunrleanalogueuneclefdevotedansunearche:lorsqu'elleestretire,l'ensembledel'arche,voiretoutoupartiedel'dificedepierres,s'effondre.Quanduneespcecldevotedisparat,uncosystmepeutsubirunedgradationimportante.Ils'agitd'uneespcequistructuresoncosystmeouenassurel'quilibrecologique. 142
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Oursins
Poissonscarnivores
Macroalgueseriges
LacascadetrophiquesurlesfondsderochedelaMditerrane
Barren
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Relationentrediversitstructurelleetfonctionnelle
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Laquestionlaplusimportante
PourquoiyatilplusieursespcessurTerre?
Ilnyapasdebuthistoire,erreurs,spciation,slectionnaturelle,facteurscologiquesplusieurschellesspatialesettemporelles,etc.
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