Énergie lumineuse : Source d'énergie pour la photosynthèse, base de la production primaire et donc de la diversité.
- Mesurer l'intensité lumineuse à différents niveaux de la canopée
- Identifier les espèces végétales présentes à chaque niveau
- Corréler intensité lumineuse et richesse spécifique
- Interpréter les résultats
On mesure 1000 lux au sommet de la canopée, 200 lux au milieu et 50 lux au sol.
On identifie 2 espèces au sommet, 8 espèces au milieu et 15 espèces au sol.
Contre-intuitivement, la diversité est maximale là où il y a le moins de lumière.
Le manque de lumière limite la compétition, permettant à des espèces spécialisées dans l'ombre de cohabiter.
L'énergie lumineuse influence la diversité, mais ce n'est pas un facteur linéaire : le manque de lumière crée des niches écologiques différentes favorisant la coexistence.
• Compétition pour la lumière : Les espèces se spécialisent dans différents niveaux de luminosité
• Stratégies d'adaptation : Espèces heliophiles (lumière) vs sciaphiles (ombre)
• Partitionnement des ressources : Réduction de la compétition interspécifique
Température : Facteur abiotique influençant les processus biologiques et la distribution des espèces.
On compare une zone arctique (température moyenne -5°C), une zone tempérée (15°C) et une zone tropicale (25°C).
Zone arctique : 10 espèces, Zone tempérée : 45 espèces, Zone tropicale : 30 espèces.
La diversité est maximale dans la zone tempérée, contrairement à l'idée reçue.
Les températures modérées favorisent une activité biologique optimale et une diversité d'habitats.
La température optimale pour la diversité se situe dans les zones tempérées, où les conditions sont suffisamment favorables sans être extrêmes.
• Loi de tolérance : Toutes les espèces ont un optimum et des limites de tolérance
• Activité enzymatique : Optimale à température modérée
• Complexité des habitats : Plus grande dans les zones tempérées
Loi de la surface : La relation entre la surface d'un habitat et le nombre d'espèces qu'il peut contenir.
Deux îles : Île A (10 km²) avec 20 espèces, Île B (100 km²) avec 45 espèces.
Pour Île A : 20 = c × (10)^z
Pour Île B : 45 = c × (100)^z
45/20 = (100/10)^z = 10^z
2.25 = 10^z
z ≈ 0.35
Le coefficient z = 0.35 est proche de la valeur typique (0.25-0.35) confirmant la loi.
La relation entre surface et diversité suit la loi S = c·A^z avec z ≈ 0.35, confirmant que plus une île est grande, plus elle abrite d'espèces.
• Loi de la surface : S = c·A^z (S: espèces, A: aire, c,z: constantes)
• Îles éloignées : Moins d'espèces en raison de la distance
• Équilibre migration-extinction : Plus de surface = plus d'équilibre
Anthropisation : Modification des écosystèmes par l'activité humaine, généralement néfaste à la biodiversité.
Une forêt primitive abrite 50 espèces animales et végétales.
Après construction d'une route, la diversité chute à 15 espèces.
La fragmentation en petites parcelles réduit encore la diversité à 8 espèces.
Perte d'habitat, fragmentation, introduction d'espèces exotiques.
L'anthropisation cause une perte significative de biodiversité par destruction et fragmentation des habitats, réduction des populations et introduction d'espèces invasives.
• Effet de bordure : Zones fragmentées subissent des influences extérieures
• Minimum viable population : Taille critique pour la survie d'une espèce
• Corridors écologiques : Reconnectent les habitats fragmentés
Interactions biotiques : Relations entre organismes vivants influençant la structure et la diversité des communautés.
Les interactions biotiques comprennent la compétition, la prédation, le mutualisme, le parasitisme.
Elle réduit la diversité en éliminant les espèces moins compétitives (principe d'exclusion compétitive).
Elle peut augmenter la diversité en empêchant une espèce dominante de prendre le contrôle (effet de prélèvement).
Il favorise la coexistence et la diversité en permettant à des espèces de bénéficier mutuellement.
Les interactions biotiques ont des effets variés sur la diversité : la compétition tend à la réduire tandis que la prédation et le mutualisme peuvent la favoriser.
• Principe d'exclusion compétitive : Deux espèces ne peuvent occuper la même niche
• Effet de prélèvement : Les prédateurs empêchent la domination d'une espèce
• Équilibre trophique : Relations complexes entre producteurs, consommateurs et décomposeurs
- Mesure des paramètres : Température, humidité, pH, luminosité
- Corrélations statistiques : Entre diversité et facteurs environnementaux
- Expérimentations : Manipulation de facteurs dans des conditions contrôlées
- Modélisation : Prédictions basées sur les relations connues
- La diversité dépend de la disponibilité des ressources
- Les facteurs abiotiques créent des niches écologiques
- Les interactions biotiques modulent la structure des communautés
- Les facteurs anthropiques ont souvent des effets néfastes
- Niche écologique : Ensemble des conditions nécessaires à la survie d'une espèce
- Équilibre dynamique : Fluctuations autour d'un état stable
- Effet Allee : Densité critique en dessous de laquelle la population décroît
- Spécialisation : Adaptation à des conditions particulières