Cours 8-9-10 PG OBE - Intro Ecologie Et Principes

download Cours 8-9-10 PG OBE - Intro Ecologie Et Principes

of 145

Transcript of Cours 8-9-10 PG OBE - Intro Ecologie Et Principes

  • Ecologie(etlarpartitiondelabiodiversitactuelle)

    Pr.P.Guidetti

    1

  • Organisationducours10coursde2h

    9Introductionlcologie9Introductionlabiodiversit9Conditions,ressourcesethabitat9Interactions9Individus,espcesetpopulations9Peuplementsetcommunauts9Ecosystmes9Lesmilieuxterrestres,deauxdoucesetmarins9Biodiversit:menacesetsauvegarde

    2

  • Composantehistorique(longterme)

    Composantestem

    porelle(courtterme)etspatiale

  • Facteurs derpartitiondelabiodiversit actuelleFacteurs =>lenvironnementetseschangementsdansletempsetlespace

    Biodiversit =>ladiversitdescomposantesbiologiques

    Ecologie4

  • Unedfinitionsimpledelcologie

    tymologiedugrec:

    ,"maison";

    os,"tude"

    5

  • Maison,maisdansunsenslarge:lesbiensmatrielsdelafamille (territoirescultivsouddisllevage,lestroupeaux,lestrsors,etc.)pluslestreshumains(membresdelafamille,employs,esclaves).

    Oikos estlunitdebasedelasocitgrecqueancienne,uneunitdoccupationdespace,deproductionetconsommationdesressources.

    6

  • Logossignifiediscours,tude,raisonnement.

    Onpeut,oumieux,ilfautprsenterdesargumentsensuivantleraisonnement,discuterenprenantencomptelalogique,chercherlavritpourmieuxlacomprendre(Platon,Dialogues).

    7

  • Lcologieestlascience quitudielesconditions dexistencedesvivants,leurdistributionetabondance,etlesinteractionsquiexistententrecesvivantsdunepartetleurmilieudautrepart.

    8

  • Scienceglobaledesrelations desorganismes aveclemondeextrieurenvironnant,danslesquelsnousincluons,ausenslarge,touteslesconditionsdexistence

    Ecologie est un mot rcent forg parErnst Haeckel en 1866

    9

  • Ensuitemodifien

    lasciencedesrapportsdesorganismesaveclemondeextrieur,danslequelnouspouvonsreconnaitredunefaonpluslargelesfacteursdelaluttepourlexistence Darwin

    10

  • Ilparleaussidesfacteursinorganiquesauxquelslesorganismesdoiventsadapterpouraugmenterleurfitness:

    1) physiques:lumire,temprature,salinit,humidit,

    2) chimiques:alimentsnonorganiques,laqualitdeleauetdusol,

    11

  • Enrsum

    Ecologie

    Milieu

    Facteurs

    Organismes

    Interactions 12

  • 13

  • 14

  • 15

  • Fitness

    Lavaleurslective(fitness,succsreproducteurouvaleuradaptative)estunconceptcentralenthoriedel'volution.Elledcritlacapacitd'unindividud'uncertaingnotypesereproduire.C'estunemesuredelaslectionnaturelle.

    Onpeutvaluerlavaleurslectived'unindividuparsonnombrededescendantslagnrationsuivante. 16

  • Mieuxencore,lafitnesscorrespondaunombrededescendantsviablesetfertilesproduitspourchaqueindividuduncertaingnotypelagnrationsuivante.

    Unedfinitionsimplifiedelafitness peutdonctredonneparlaformule:

    Fitness=Survie Fcondit

    17

  • Souslesconditionsdexistenceoncomprendaussilesrelationsentrelesorganismes,favorablesoudfavorables

    Chaqueorganismeaparmilesautresorganismesdesamis quiluifavorisentsonexistenceetdesennemies quiluinuisent

    Lesorganismesquiserventauxautrescommenourriture(proie)ouviventleursdpens(parasites)appartiennentauxconditionsdexistence 18

  • Lcologieestunescience vaste,cestdifficiledecernerprcismentseslimites.

    Elleadesrelationssolidesaveclabiogographie,lagntique,lasciencedelvolution,lapalontologie,lagologie,laphysiologie,lthologie,etc.maisaussilesscienceshumaines(cologiehumaine,anthropologie,cologiesociale)

    Ellenrienvoiraveclcologisme.19

  • L'cologie entantquescienceconsistecomprendrelefonctionnementdescosystmes,enlaborantdesthoriesexplicatives,ainsiqu'tudierlesespcesvivantesetleursrelationsavecleurhabitatdontellesdpendentpourleursurvie.Lesspcialistesdel'cologiesontdescologues.

    20

  • L'cologismeestlafoisuncourantdepenseetuncorpusdevaleursetdepropositionsincluantnotammentcellesdumouvementcologiste.

    Ilalebutd'orienterlopinionpubliqueetl'activitpolitiqueverslerespect,laprotectionoularestaurationdel'environnementetdelanatureplusengnral.

    21

  • L'cologisme esttroitementlil'cologieetl'histoiredel'cologie.Lesinformationstiresdestudesscientifiquessontutilisesparlesmilitantsdel'cologisme,lescologistes,pourorienterleursactions:fairestopperourgulerl'exploitationdesressources,fairepressionpourparvenirdesdcisionspolitiquesavecpriseencomptedesimplicationscologiques,etc.

    English:Ecologist vs Environmentalist22

  • Approchesculturellesdiffrentes

    Ecologue:approcheanalytiquescientifiquetypiquementfroide

    vs

    Ecologiste:approcheavecdesimplicationspolitiques,plusmotive(lesaffilis)ettypiquementchaude

    23

  • Unexemple:ilfaudraitutiliserlesstockdespcesdontlespopulationssont(sur)abondantesetenbontatdesantennatureoulesespcesleves/cultives

    24

  • Ilnestpaslecasduthonrouge

    25

  • Ecologuesetcologistesconcordentendisantquelapcheetlaconsommationduthonrougedoittrediminuesinonstoppe

    26

  • Aumilieuduprocessus

    Poissonslibres Pche(engrais)

    Abattagesanglant

    Conservationouprparationsurplace

    Consommation 27

  • L'animalisme dsigneceuxquidfendentledroitdesanimauxd'unefaonquidpasseuneconsidrationstrictementcologique. 28

  • Lcologue,lcologisteetlanimalistedevraientavoirdespositionstrsdiffrentes

    29

  • Ecologieetcologismeunealliancencessaire,maisaussiunevieencommunsouventdifficile.

    Lerlecrucialdelacommunicationverslasocitpourinfluencerlapolitique

    30

  • Importanceetimplicationsdelcologie

    cologiedebase:tudeetrcoltedesinfoetdonnesquipermettentdamliorerlesconnaissancesdisponiblessurlorganisationduvivant,labiodiversit,etc.

    cologieapplique:utilisationdesconnaissancescologiquespourlagestionetlaconservationdelenvironnement,desressourcesetdesservicescosystemiques

    31

  • Lacomplexitdelcologie

    Lesphnomnescologiquessontcomplexes

    Lcologieestfondesurdespropritsmergentes =uneconceptionholiste

    Exprimentationcologiqueestsouventrductionniste

    32

  • Lcologie estunesciencecomplexeparcequelesphnomnescologiquessonttrsdifficilesprvoir.

    Lescologuesetlenviedelaphysique.

    Letermephysics envyestutilispourcritiquerunetendance(relleouaperue)dessciencessoft(sociologie,psychologie,biologie,cologie,etc.)obtenirdesexpressionsmathmatiquespourleursconceptsfondamentaux. 33

  • Capeutsemblerunessaipourressemblerauxscienceshard commelaphysique.

    Physics envy estdonclenviedesscientifiquesdautresdisciplinespourlaprcisionmathmatiquedesconceptsfondamentauxobtenusparlesphysiciens.Elleestaussiuneformedaccuseverslesairesacadmiquesdessciencessoftquandellesforcementveulentexprimerlesphnomnesmathmatiquement,cequirappelleuncontreproductifrductionnisme.34

  • ErnstMayr adiscutlesujetdelimpossibilitderduirelabiologielamathmatiquedanssonlivreWhat MakesBiology Unique?

    35

  • Lcologieestunesciencehistorique

    9 onnepeutpasdemanderunhistoriendeprvoirlefutur

    9 onnepeutpasdemanderunexpertenmtodeprvoirlesconditionsatmosphriquesdans10ans

    Lcologiesebasesurlobservation,ladescriptionetdesprvisionsfaibles(courtterme)

    36

  • Lhistoirenaturelle.

    Etudedesorganismesenincluantlesplantesetlesanimauxdanslemilieu,baseplussurlobservationquelesmthodesexprimentales.

    37

  • Lobservation estlactiondesuiviattentifdesphnomnes,sansvolontdelesmodifier,laidedemoyensdenquteetdtudeappropris.Ellesedistinguedelamthodeexprimentale,quipasseparunepurificationdesphnomnes,souventl'intrieurd'unlaboratoire.

    GeorgesBuffonisbestrememberedforhisHistoirenaturelle,a44volumeencyclopediadescribingeverythingknownaboutthenaturalworld.

    38

  • Lobservation delanatureestuneactivitancienneetancestrale.

    39

  • Lamthodeexprimentaleestunedmarchescientifiquequiconsistetesterpardesexpriencesrpteslavaliditd'unehypothse(outhorie)enobtenantdesdonnesnouvellesconformesounonl'hypothseinitiale.

    40

  • LeprojetTomatosphre

    Uneexpriencescientifiquequiapourbutd'examinerlespropritsdegerminationdegrainesdetomates.Selonsesrsultats,ontireradesconclusionsquifaciliterontlaplanificationdemissionsdelongueduredestinationdelastationspatialeinternationale.

    41

  • Lobservation

    Lesobservationssurleterrainsuggrentquelessemencesdevgtauxsuprieursgermentplusfacilementenconditionsnormalespluttquenconditionsdescheresseextrme

    42

  • Lathorie

    Noussavons,parexprience,quecertainessemencessontexceptionnellementrsistantesauxconditionsenvironnementalesextrmes,commelachaleur,lefroidetlascheresse.Commentvontragirlessemencesdestomates?

    43

  • Laprdiction(ouhypothse)

    Seloncequenoussavonsdjsurlesgraines,qu'arriveratilcellesquiauronttexposeslascheresseextrme?

    Aucuneffet?Unecatastrophe?Quelquechoseentrecesdeuxextrmes?

    Nousnepouvonspastrecertainsdelajustessedenosprdictions.C'estpourquoinousdevonslesmettrel'preuve. 44

  • Laprdiction

    Silascheresseauneffetimportant,jattendsmoinsdegerminationpourletraitementsEparrapportauxtraitementsT(traitementtmoin).

    45

  • Leplanexprimental

    Onorganiseraplusieurssries(ex.n=3)dedeuxpaquetscontenant,chacun,untotalde80semences,40dechacundesdeuxtypes:legroupetmoin(conditionsnormales)etlegroupedesemencessoumisesscheresseextrme.

    T

    E T

    TE

    E46

  • Lavariable

    Unecaractristique,chiffreouquantitquipeutaugmenteroudiminuerdansletemps,ouavoirdesvaleursdiffrentessuivantlesconditions.

    Dansnotreexprience:taux(i.e.%)degerminationendiffrentesconditionsdescheresse(normalesvsextrmes).

    47

  • Lhypothsenulle

    Enstatistiquesl'hypothsenulleestunehypothsepostulantunegalitentredeux(ouplus)sriesdedonnesd'unmodle.Elleesttoujourstestecontreunehypothsealternativequipostuledesdiffrences.

    Ensupposantcellecivraie,onlatesteetensuiteellepourratreaccepteourefuseavecuncertainrisque(cestlastatistique).

    48

  • L'exprience

    Desgrainesexposesdeuxtypesdeconditionssontfournies.

    Lestauxdegerminationdetoutescesgrainesserontmesursetcompars.

    Pourl'exprience,touteslesgrainesdoiventtresemesenmmetempsetslectionnsparhasardafindecontrlerleplusdesourcesdebiais possibles. 49

  • Lesdonnesetlesconclusions

    Lamoyennedutauxdegerminationenconditionsnormaleseststatistiquementplushautedelamoyennedutauxdegerminationenconditiondescheresseextrme.

    Donc:1)hypothsenullerefuse;2)conclusionquelascheresseaffectengativementletauxdegerminationdesemencedestomates. 50

  • L'exprienceexprimentalesedistinguedel'exprienceobservationnelleencequ'elleexigeunprotocoleconupartird'unehypothse.

    Lapremireexigeplusdeformalit,maissebaseaussisurlobservation(bienqueplusquantitativeetformalise)

    51

  • Lenonaturalismeformel.

    Ecologie=scientific naturalhistory'.

    Scientific=scientific approach,cestcequelcologuesfontsouvent.Naturalhistory estncessaire,maispassuffisantepourtreuncologuemoderne.

    Elton,CharlesSutherland(England19001991)

    52

  • Lcologie,donc,alebutdecomprendrelanatureetsebasesurdeuxpiliers:

    1) observationetdescription,quioriententverslesplusprobablesprocessuscausals

    2) explicationetrechercheexprimentaledesprocessuscausalsafindeprvoir(avecdeslimites)lesvnementsdanscertainesconditions

    53

  • Lcologiecommersultatdespropritsmergentesdelhistoirenaturelle+approchescientifique/exprimentale.

    Naturalhistory,inthecontextofecologicalstudies,providesaproperbackgroundinwhichrealisticscenarioscanbeenvisagedandmeaningfulhypothesesbeconstructed,relevantvariablesselectedandpertinentquestionsanswered

    54

  • Lcologienepeutpasngligerlhomme.delcologielconomie

    Urbanisationetagriculture Pollution Extractiondesressources55

  • cologievsEconomie?

    Surcebinmeonjouelefuturedelaterreetdelhomme=dveloppementdurable

    Suiventelleslesmmesrgles?

    Peutonlesconcilier?

    56

  • Lacroissanceconomiquedsignelavariationpositivedelaproductiondebiensetdeservicesmarchandsdansuneconomiesurunepriodedonne.

    L'indicateurleplusutilispourlamesurerestleproduitintrieurbrut(PIB).

    OnutilisesouventlacroissanceduPIBparhabitantcommeindicationdel'amliorationdelarichesseindividuelle(moyenne),assimileauniveau/qualitdevie. 57

  • Unmillnairedecroissancemondiale,populationetPIB(donnesNationsUniesetMIT)

    58

  • Croissancemondiale,unprocessusinfini?

    59

  • 60

  • Lesdeuxalternatives:1)stopperlacroissancedespopulationshumaines

    61

  • 2)augmenterlingalitsociale(enrichesseetnutritionnelle)

    Lamoyennenestpasmalmaislarpartitionestingale(PIB?) 62

  • Donc,leproduitintrieurbrut(PIB)sestprogressivementimposcommelindicateurderfrencepourmesurerlavitalitduneconomie.

    LacroissanceduPIBestdevenuelobjectifprioritairedelaplupartdespolitiquespubliquesmalgrlesnombreuseslimitesdecetindicateur.

    Ladiscordanceentrecologieetconomie(stabilitvs croissance)estlabasedelacriseglobaleactuelle.

    63

  • LePIBneprendpasencomptelefaitquelesressourcesnaturellesnesoientpasinfinies,nilesdommagesinfligslasocitetlenvironnement.Etcesontlespersonneslesplusdmuniesquienpayentleprixfortaudbut.

    64

  • Unetypiqueinterprtationduntrendtouristiqueparunconomisteguidparleparadigmedelacroissanceinfinie

    Unproblmedeterminologie?

    65

  • Croissance=OK!

    Decroissance estnegative commelastagnationlesdegatsenvironnementauxnesontpasprisencompte(lesexternalits) Indicateur deprogrs authentique

    Produit intrieur brut

    66

  • Lacapacitportante (oucapacitlimite)encologieestlataillemaximaledelapopulationdunorganismequunmilieudonnpeutsupporter.Lasimplicitdecettedfinitiontoutefoiscachelacomplexitrelleduconceptetdesonapplication.

    NestlapopulationrestsontauxdecroissanceKestlavaleurdelacapacitportantedelapopulation,dansdesconditionsdonnes. 67

  • Lemodledecroissancepourlhomme,lesanimauxetlesplantes

    68

  • Encologielastabilitsurlelongterme(stagnation)esttrsbien!

    Sidurable,celaestplusqueOK!

    flash crash

    69

  • 70

  • Ladcroissance estunensembled'idessoutenuespardesmouvementsantiproductivistes,anticonsumristesetcologistes.

    Ilsrejettentl'objectif,entantquetel,dumaintiend'untauxdecroissanceconomiquepositif;certainsprnentmmeunerductioncontrledel'activitconomique,cequicorresponduntauxngatif.

    71

  • Lespartisansdeladcroissancecontestentl'ided'undveloppementconomiqueinfini:letauxdeproductionetdeconsommationnepeutpastredurablementaccrunimmemaintenu,danslamesureolacrationderichessemesureparlesindicateursconomiquescommelePIBcorrespondunedestructiondelabiodiversitetducapitalnatureletquecedernierestpuisable.

    72

  • Revenonslcologieentantque

    science

    73

  • Lessixniveauxappartenantaudomainedelcologie

    1) Lesorganismes2) Lespopulations3) Lespeuplementscommunauts4) Lesbiocnoseetlescosystmes5) Lespaysages6) Lensembledelabiosphre

    74

  • L'autocologie s'intresseauxcaractristiquesetexigencesdechaqueespcevisvisdesfacteursdumilieu(biotiquesouabiotiques).

    Ladmocologie estl'cologiedespopulations.Elletudielesmcanismesquirgissentlespopulations,leurrpartitionetleurabondance.Elleapourobjetdecomprendreetmesurerlesvariationsdelatailleetdelacompositiondespopulations.

    75

  • Lasyncologie tudielesrapportsentredesindividusd'espcesdiffrentesdansunecommunautd'organismesvivants.

    Deuxapprochessontpossibles:1) descriptiondelastructure (compositionenespces,densitdepopulation,interactions,rseauxtrophiques);

    2) tudedufonctionnement (rlescologiques;transfertsd'nergieetmatireauniveaudel'cosystme).

    76

  • Labiodiversit

    Ladiversit estlaquantitdevariabilitdansuncertainsystme.

    Lemotbiodiversit estunnologismecompospartirdesmotsbio(dugrec,vie)etdiversit.

    77

  • Engnral

    ladiversitdesorganismesconsidretouslesniveauxdepuislesvariantesgntiques(mmeespce)jusqu'auxgammesdescatgoriestaxinomiquesdesplushautsniveaux.

    Ellecomprendgalementladiversitdescosystmes:communautdesorganismesvivant,leshabitatsetl'ensembledesconditionsphysiquesquiyrgnent. 78

  • LaconventiondeRiodfinitlabiodiversitcommelavariabilitdesorganismesvivantsdetouteorigine,ycompris,entreautres,lescosystmesterrestres,marinsetautrescosystmesaquatiques,etlescomplexescologiquesquienfontpartie;celacomprendladiversitauseindesespcesetentreespces,ainsiquecelledescosystmes .(Art.2 Conventionsurladiversitbiologique deRiodeJaneiro).

    Dfinitionpastropclaire! 79

  • Unpeumieux

    Labiodiversitestladiversitnaturelledesorganismesvivants.Elles'apprcieenconsidrantladiversitdescosystmes,desespces,despopulations etcelledesgnes dansl'espace etdansletemps,ainsiquel'organisationetlarpartitiondescosystmesauxchellesbiogographiques.

    Lemaintiendelabiodiversitestunecomposanteessentielledudveloppementdurable.

    80

  • Labiodiversitconcernetoutlevivantetladynamiquedesinteractionsauseinduvivant,qu'ilsoitnaturel(biodiversitsauvage)oubiengrparl'homme(biodiversitdomestiqueoucultive).cesdeuxcatgoriess'ajoutelabiodiversitcommensaledel'homme,c'estdirelesespcesqui,toutenn'tantpasgresparl'hommes'adaptentauxmilieuxqu'ilcre(leratetlecafardenvilleparexemple). 81

  • Hirarchieetbiodiversit

    Lahirarchiedel'organisationduvivant,parniveaux,duplussimpleaupluscomplexe.

    Chaquenouveauxniveauxenglobelesautres.

    82

  • Les4plusgrandsniveaux

    Ladiversitgntique,ellesedfinitparlavariabilitdesgnesauseindunemmeespceoudunepopulation.

    Elleestdonccaractriseparladiffrenceentrelesindividusdunemmeespceousousespce(diversitintraspcifique).

    83

  • Ladiversitspcifique,correspondladiversitdesespces(diversitinterspcifique).Ainsi,chaquegroupedfinipeutalorstrecaractrisparlenombredesespcesquilecomposent(vialataxinomie).

    84

  • Ladiversitdepopulation.Danslaralit,cenesontpastantlesespcesqueleurspopulationsetsouspopulationsquiinteragissententreellesetaveclenvironnement.

    Unepopulation estuneentitregroupantcertainsmembresd'uneespce,quichangententreeuxdesgnesplusquehorsdecegroupe.Onappellemtapopulationl'ensembledespopulations.

    85

  • Metapopulation 86

  • Ladiversitcosystmique,quicorrespondladiversitdescosystmesetbiomesprsentssurTerrequiformentlabiosphre.

    C'estleniveaudeladiversitdesinteractionsgrandechelledespopulationsnaturellesentreellesetavecleurenvironnementphysiques.

    87

  • Lespaceestimportant

    tousniveauxhirarchiques,

    maiscequichangeest

    lchellederfrencela

    plusimportante

    Echellespatialeetbiodiversit

    88

  • Echellesspatiales,organismesetcycledevieKm

    1

    10

    100

    1000

    10.000

    Planetaire

    0.1

    0.01

    0.001

    89

  • Darwinavaitclairementaffirmquelescommunautschangentgrandechelle(latitude)et/oupetitechelle(prsencedebarrires)

    tudierlespatronsdedistributiondesespcesetcommunautsdiffrenteschellesestunetapecrucialepourexplorerlesprocessuscologiques(facteursbiotiques,abiotiquesetleursinteractions)etleurseffetssurlabiodiversit

    Variabilit,chellesspatialesetprincipescausals

    90

  • Laslectiondelchelledobservationestunfiltreparlequellaralitestaperueparlobservateur.Laperceptiondespatronsrisquedtreaffecteparlchelleslectionneapriori (Levin,1992)

    Auhasard Uniforme Contagieuse91

  • 92

  • 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

    )

    93

  • 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

    94

  • Lacceptionlapluscommunepourconcevoirlabiodiversitestcellelieauniveaudelacommunaut,i.e.lenombredesespcesdansunecertaineunitdespace(e.g.rgion,continent,bassin). Nombredespcesdeaplantes

    vasculairesenEurope

    95

  • Dfinitiondelespce

    Carlvon Linn (17071778)

    Appartiennentlammeespcetouslestresvivantsquiseressemblentsuffisammentpourrecevoirlemmenom.

    96

  • Dfinitiondelespce

    GeorgesBuffon (17071788)

    Lespcenestdoncpasautrechosequunesuccessionconstantedindividussemblablesetquisereproduisent.

    97

  • Dfinitiondelespce

    PourDarwin,appartiennentlammeespcetouslesindividusayant,dansdesconditionsnaturelles,uneprobabilitnonnulled'engendrerdansunegnrationultrieureaumoinsundescendantcommunfertile.

    98

  • Dfinitiondelespce

    E.Wilson

    Uneespceestunepopulationdontlesmembrespeuventsecroisersansdifficultsdansdesconditionsnaturelles(pluscologique).

    99

  • 100

  • Lenombredespceestleproduitfinaldunesriedeprocessusvolutifslongs,ex.vnementsdespciationbalancsparextinctionsetimmigrations.

    Lavaritdesespcesdansunbiotopeestdonclersultatdelapparitiondecertainesespces,disparitiondautresespcesetdelaspcialisationvolutiveparl'intermdiairedesprocessuscologiques.

    101

  • Typesdespciation

    Spciationallopatrique :seloncemodedespciation,despopulationsinitialementinterfcondesvoluentenespcesdistinctescarellessontisolesgographiquement.

    C'estlemodedespciationdeloinleplusfrquent.

    Ilsedclineendeuxmodalits:

    1)spciationvicariante

    2)spciationpripatrique ouspciationpareffetfondateur

    102

  • Spciationvicariante:unebarriregographique(rivire,montagne,valle,ocan,glacier...)coupel'airederpartitiond'uneespceenplusieurszones.Danschacunedeszones,chaquepopulationvolueindpendammentdesautres,pouvantdonnernaissanceunenouvelleespce.

    103

  • Spciationpripatrique ouspciationpareffetfondateur:unpetitnombred'individusfondeunenouvellepopulationenmargedel'airederpartitiondel'espced'origine,parexemplesuitelacolonisationd'uneleprsdelacte.Cettenouvellepopulationdepetitetaillepeutvoluerrapidementenunenouvelleespce.

    104

  • Spciationparapatrique

    Danslaspciationparapatrique lespopulationsendivergencenesontpastotalementisolesgographiquementmaispossdentunezonedecontacttroite.

    Ilestfrquentderencontrerdeshybrides danslazonedecontact

    105

  • Spciationsympatrique

    Despopulationsnonisolesgographiquementpeuventvoluerenespcesdistinctes.Ici,laslectionnaturellejoueunrlecrucialdansladivergencedespopulations.

    Unexempleplusraredespciationsympatriqueestladivergenceentre"rsident"et"transient"chezl'Orquedanslepacifique.Lesdeuxformeshabitentlemmeocanmaisnechassentpaslesmmesproies,n'ontpaslesmmesmissionsvocalesetnesereproduisentpasentreeux.

    106

  • Spciationpardistance

    Danscecasdeuxespcesnoninterfcondesontdesairesderpartitionrelieparuneaireoccupeparunesuccessiondepopulationsinterfcondesprsentantunevariationgraduelledescaractres.

    Pouillot verdtre(Phyloscopusviridanus).

    107

  • Legraphiquecidessusmontrelesdiffrentscyclesdel'histoirenaturelle.Lesextinctionsmassivesonttoujourstsuiviesd'explosionsradiatives.Selonlesloisdelaslectionnaturelledanslathoriedel'volution,lesespcesquidisparaissentlibrentdesnichescologiquespourd'autresespcesquialorssontsusceptiblesd'voluerparspciation. 108

  • Fluctuations climatiques

    Extinction despces SpeciationImmigration despces

    Histoire

    Stabilit climatique

    Heterogeneit spatiale Productivit

    PredationCompetition

    Structure des communauts et ecosystmes Diversit109

  • 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

  • 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

  • Richesseetabondancesintgrentdanslquipartition (ouuniformit),quidcritleniveauduniformitdelarpartitiondesabondancesdesespceslintrieurdunecommunaut.

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    N1 N8 N2 N3 N4 N5 N6 N10 N7 N9112

  • Commeilestimpossibledecompteretclassifiertouslesorganismesvivantsdansuneunitspatiale(soitrgion,habitat,etc.)ilfautrcolterdeschantillonspourestimerladiversit.

    Lchantillonnage estlaslectiondunepartiedansuntout:lorsquonnepeutpassaisirunvnementdanssonensemble,ilfauteffectuerdesmesuresennombrefini,afindereprsenterlvnement.

    113

  • Demaniregnrale,unchantillon estunepetitequantitdinformation.

    Enstatistiques,unchantillonestunensembled'individusextraitsd'unepopulationtudiedemanirecequ'ilsoitreprsentatifdecettepopulation,aumoinspourl'objetdel'tude.

    114

  • Les diffrentes typologies de biodiversit

    115

  • Lesdiffrentsniveauxdelinventaire(inventory diversity)delabiodiversitdeRobertH.Whittaker:

    Lepremierniveauestceluideladiversitponctuelle(pointdiversity),lieunchantillonrcoltdansunhabitathomogne.

    116

  • LadiversitdunhabitathomogneestladeuximecatgoriedeWhittaker,appeleldiversit.Ladiversitcorrespondaunombred'espcescoexistantdansunhabitat/chantillonuniformedetaillefixe.

    117

  • Latroisimecatgorieestladiversit,relativeuneunitplusgrandecommeuneileouunpaysagecaractrissparlemmehabitat.

    Ladiversitcorrespondautauxd'additiond'espceslorsquel'onchantillonnelemmehabitatdiffrentsendroits.

    118

  • Ladiversitestladiversitrgionale(toujoursdunhabitatspcifique),i.e.ladiversittotaledungroupedairesdediversitgamma,ex.desilescomposantunarchipel.

    119

  • 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.

    120

  • La -diversit est essentiellement une mesure de dis-similarit entre communauts ou chantillons en termes de varit ou abondance des espces.

    121

  • La -diversit est la variation de la diversit spcifique, mais sur grande chelle spatiale (diffrences entre continents ou rgions du monde).

    122

  • 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

    123

  • 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

    124

  • Les hot-spots de biodiversit

    125

  • 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.

    126

  • 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.

    127

  • 128

  • 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

    129

  • 130

  • Ilsagitdepaysappelsmgadiversit;ilsontunrlecologiqueetpolitique.

    131

  • 132

  • Critiquesauxhotspots

    9 Laclassificationestlimitedescritresderichesse(richessedesespcestotalesourichessedesespcesmenaces);

    9 Laconsidrationdepluspetitshotspots debiodiversitn'estpasassure;

    133

  • 9 Laclassificationneprendpasencompteleschangementsactuelsetfuturs,maispasss (leBassinduCongon'estpasconsidrcommeunhotspot,malgrsarichesseimmense,carilestencoreengrandepartieintact).Pourtantladforestationyestalarmante,maismasqueparsagrandesuperficie.Decefaitdeszonestrsrduites,maisaujourd'huiprotges(ProvincefloristiquedeCalifornie)sontclassesiciaummerangquedesrgionsdontladgradationenvironnementaleestimmense(Madagascar,Sundaland,etc.).

    134

  • Unequestionimportante:touteslesespcessontgalementimportantes?

    Non,aumoinsdupointdevuecologique.

    135

  • Biodiversitstructurelle(commeunephotos,imagestatique)

    Biodiversitfonctionnelle(quifaitquoi,lesespcesenmouvement)

    Desespcesaufonctionnementcosystemique

    136

  • Richessespecifiqueetfonctions

    Redondancecologique,stabilitetbiodiversit137

  • MerduNord(merspauvresenespces)ourcifscoralliens(biodiversity hotspots enmer)?

    138

  • Stronginteractors

    Lesoursinssontlesprincipauximputspourlaformationetlemaintiendesbarrendansletemps

    Ilsagitdespcesquipeuventinfluencerenprofondeurlescommunautsquandleurdensitet/oubiomassesonthautes

    >1500espces

  • 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

  • Dfinition

    Uneespcecldevoteestuneespcequiauneffetdisproportionnsurlescommunautscomparativementseseffectifsousabiomasse(fonctionnellementimportantes,maispasdominantesparabondanceoubiomasse).

    141

  • Mtaphoriquement,onditqu'ellesjouentunrleanalogueuneclefdevotedansunearche:lorsqu'elleestretire,l'ensembledel'arche,voiretoutoupartiedel'dificedepierres,s'effondre.Quanduneespcecldevotedisparat,uncosystmepeutsubirunedgradationimportante.Ils'agitd'uneespcequistructuresoncosystmeouenassurel'quilibrecologique. 142

  • Oursins

    Poissonscarnivores

    Macroalgueseriges

    LacascadetrophiquesurlesfondsderochedelaMditerrane

    Barren

    143

  • Relationentrediversitstructurelleetfonctionnelle

    144

  • Laquestionlaplusimportante

    PourquoiyatilplusieursespcessurTerre?

    Ilnyapasdebuthistoire,erreurs,spciation,slectionnaturelle,facteurscologiquesplusieurschellesspatialesettemporelles,etc.

    145

    Diapositiva numero 1Diapositiva numero 2Diapositiva numero 3Diapositiva numero 4Diapositiva numero 5Diapositiva numero 6Diapositiva numero 7Diapositiva numero 8Diapositiva numero 9Diapositiva numero 10Diapositiva numero 11Diapositiva numero 12Diapositiva numero 13Diapositiva numero 14Diapositiva numero 15Diapositiva numero 16Diapositiva numero 17Diapositiva numero 18Diapositiva numero 19Diapositiva numero 20Diapositiva numero 21Diapositiva numero 22Diapositiva numero 23Diapositiva numero 24Diapositiva numero 25Diapositiva numero 26Diapositiva numero 27Diapositiva numero 28Diapositiva numero 29Diapositiva numero 30Diapositiva numero 31Diapositiva numero 32Diapositiva numero 33Diapositiva numero 34Diapositiva numero 35Diapositiva numero 36Diapositiva numero 37Diapositiva numero 38Diapositiva numero 39Diapositiva numero 40Diapositiva numero 41Diapositiva numero 42Diapositiva numero 43Diapositiva numero 44Diapositiva numero 45Diapositiva numero 46Diapositiva numero 47Diapositiva numero 48Diapositiva numero 49Diapositiva numero 50Diapositiva numero 51Diapositiva numero 52Diapositiva numero 53Diapositiva numero 54Diapositiva numero 55Diapositiva numero 56Diapositiva numero 57Diapositiva numero 58Diapositiva numero 59Diapositiva numero 60Diapositiva numero 61Diapositiva numero 62Diapositiva numero 63Diapositiva numero 64Diapositiva numero 65Diapositiva numero 66Diapositiva numero 67Diapositiva numero 68Diapositiva numero 69Diapositiva numero 70Diapositiva numero 71Diapositiva numero 72Diapositiva numero 73Diapositiva numero 74Diapositiva numero 75Diapositiva numero 76Diapositiva numero 77Diapositiva numero 78Diapositiva numero 79Diapositiva numero 80Diapositiva numero 81Diapositiva numero 82Diapositiva numero 83Diapositiva numero 84Diapositiva numero 85Diapositiva numero 86Diapositiva numero 87Diapositiva numero 88Diapositiva numero 89Diapositiva numero 90Diapositiva numero 91Diapositiva numero 92Diapositiva numero 93Diapositiva numero 94Diapositiva numero 95Dfinition de lespceDfinition de lespceDfinition de lespceDfinition de lespce Diapositiva numero 100Diapositiva numero 101Diapositiva numero 102Diapositiva numero 103Diapositiva numero 104Diapositiva numero 105Diapositiva numero 106Diapositiva numero 107Diapositiva numero 108Diapositiva numero 109Diapositiva numero 110Diapositiva numero 111Diapositiva numero 112Diapositiva numero 113Diapositiva numero 114Les diffrentes typologies de biodiversitDiapositiva numero 116Diapositiva numero 117Diapositiva numero 118Diapositiva numero 119Diapositiva numero 120Diapositiva numero 121Diapositiva numero 122L-diversit est la diversit spcifique globale.1,5 millions despces dcrites, probablement 1/3 - 1/5 des espces existantes.Diapositiva numero 124Les hot-spots de biodiversitDiapositiva numero 126Diapositiva numero 127Diapositiva numero 128Diapositiva numero 129Diapositiva numero 130Diapositiva numero 131Diapositiva numero 132Diapositiva numero 133Diapositiva numero 134Diapositiva numero 135Diapositiva numero 136Diapositiva numero 137Diapositiva numero 138Diapositiva numero 139Le predateur keystoneDiapositiva numero 141Diapositiva numero 142Diapositiva numero 143Diapositiva numero 144Diapositiva numero 145