Ecologie fondamentale ISSELIN

Écologie fondamentale Introduction La place de l’aménagement en écologie : aménager, ranger, organiser, planifier. Oikos (en grec écologie) veut dire maison. L’aménagement permet d’avolr un espace vital nécessaire pour vivre. Partie 1 : L’organisation du vivant 1) Diversité et unité du vivant 25, 6 millions d’espèces. Les êtres vivants sont définis par 3 unités de structure et de fonctionnement. – unité physico-chim – Unité physiologiqu – unité écologique (a tiç• • 2) Les niveaux d’orga or 19 Molécules organique organites cellule tissus organes organismes population

Biocénose ou communauté : ensemble des populations de différentes espèces, interagissant entre-elles, dans un lieu donné, à un moment donné. Biome : subdivision de la biosphère, homogène du point de vue macroclimatique et macro géographique. Biosphère : ensemble des êtres vivants peuplant la planète, et en interaction indirecte ou directe. Contribuent à former l’écosphère. Le vivant s’organise par imbrication structurelle… Le tout est plus que la somme de ses parties. ropriétés émergentes (ex- enzymes) 3) La nature du vivant : les systèmes vivants On parle de terme d’autonomisation (la membrane d’une cellule ne frontière, notre peau Quand on regarde un système, il y a plusieurs composants en interaction. Ily a aussi une notion de durabilité, un maintient dans l’espace et dans le temps. Si on regarde un système, on différencie les systèmes vivants et non vivants, il se passe quelque chose à l’intérieur, une activité. l’ y a également l’existence de propriétés émergentes. Une autre particularité valable pour tous les systèmes vivants, ils évoluent et sont des structures dissipatives. n système vivant = thermodynamiquement ouverts, traversés par des flux d’énergies permanents ystème vivant = éloignés de l’équilibre thermodynamique « 2ème loi de la thermo » « combat » la dérive entropique diminution locale de l’entropie = néguentropie – créé de l’ordre et de l’organisation 3. 2) L’apport de la cybernétique = la science du contrôle des systèmes 1 ère cybernétique 1948- N. Wiener Ensemble des théories sur les processus de commande et de communication et leur régulation dans les machines, les êtres vivants et les systèmes sociologiques et economques.

Boucles de rétroaction et auto-régulation — Homéostasie 2ème cybernétique > 1960 WRAShby, Fvarela, H von Foerster auto-organisation et morpho enèse – fonctionnement des sys s et leur évolution lg rétroaction positive Une rétroaction positive, il se produit une amplification du phénomène : emballement ou effondrement Dynamique : divergente instable (le système doit trouver un nouvel équilibre, changer de configuration ou disparaitre) Une rétroaction négative provoque une régulation du phénomène Dynamique : — convergente stabilité (le système tend à retrouver un même équilibre) 3. ) dynamique des systèmes Equilibre dynamique : état d’un système qui ne change pas avec le temps ou qui subit des oscillations ériodique. Amène à une certaine stabilité. Équilibres dynamiques et stabilités Contraintes et déformation : concept de résllience : capacité d’un système à absorber les perturbations et de se réoganiser de façon ? consewer l’essentiel de sa structure et de ses fonctions et donc son identité (Holling 1973) quatre composantes (Walker et al. 2004) – Latitude – Résistance Précarité résilience et résistance écologique – Panarchie un système peut être résistant mais pas forcément résilient. ) complexité et hiérarchi opérant aux niveaux inférieurs se caractérisent par une ynamique plus rapide. Le niveau supérieur exerce une contrainte sur le niveau inférieur mais est sensible aux changements rapides dans le niveaux inférieur. Décomposition horizontale : les holons A l’intérieur d’un niveau, le système est décomposé en sous- système ou holons A l’intérieur de chaque holon, les composants interagissent fortement entre eux mais rarement et faiblement avec les composants d’autres holons.

Partie 2 : ‘écosphère et la biosphère Introduction : le modèle bio-géochimique planétaire Écosphère écosystème planétaire (biocénose planétaire + biotope planétaire) Ci-dessus : système matériellement fermé, énergétiquement ouvert. Biosphère = région de la planète dans laquelle la vie est possible en permanence et qui renferme l’ensemble des êtres vivants. Zone parabiosphérique : vie possible mais conditions extrême (montagne, volcan… ) 1) Genèse de l’écosphère et de la biosphère 1. ) histoire de la biosphère Grande échelle temporelle et grande échelle spatiale : processus paléoécologiques (déplacement des plaques) Echelle plus réduite : processus macroévolutifs : évolution d’une espèce, on regarde un continent. Échelle la plus petite : pro olutif : dizaine de milliers augmentation de l’albédo qui réchauffe moins la terre… comment sortir du système ? Le volcanisme a été l’élément qui a permis de relacher du C02 et provoquer un effet de serre et donc un réchauffement de la terre.

La vie a survécue à cette glaciation car certains continents n’ont pas dû totalement geler et la vie a resister sous les glaces dans les océans. 3 grandes glaciations : Würm, Riss et Mindel Sur l’Europe, le Würm a englobé tout le nord de la France. Reconstruction des changements de la température globale au cours des temps historiques par différentes méthodes Ne peut pas s’expliquer par des causes naturelles. Le modèle bio-géochimique = un système dynamique Biosphère lithosphère Atmosphère 2) Les flux d’énergie et de matière 2. ) Apport, transfert et dispersion d’énergie dans l’écosphère le flux solaire est le moteur de tout le fonctionnement. Cette source d’énergie va être reçu et utilisé par certains organismes puis on rentre dans le système alimentaire. 2. 2) les climats dans l’écosphère Le climat l’ensemble des caractéristiques des condistions métérologique d’une régi r une PAGF s OF lg eaux chaudes sont en surfaces, et contact avec l’atmosphère, il efroidit puis se renfonce et se réchauffe… Quebec est au même niveau de Tours mais les courants expliquent la différence de température.

Notre courant qui passe près de nos côtes s’appellent le « Gull Stream Ces courants expliquent en partie les macroclimats : 2. 3) Flux de matière dans l’écosphère Combustion du fuel fossile, déforestation, agriculture intensive rupture des conditions d’homéostasie boucle de rétroaction négative La concentration en C02 aurait dû augmenter ede 3ppm/an mais seulement 1 actuellement puits mystère ? (on est quasi sur que c’est l’océan) Carbonates ? Hydrates de méthane ? ffet seuils ? Du fait de la photosynthèse et de la respiration.

Rôle important du phytoplancton. Version simplifiée. Différentes formes d’azote. Dénitrification : transformation de l’azote organique en gazeux. Partie 3 Les écozones et les biomes Les climats L’incidence des rayons n’arrivent as sur la terre avec le même angle à l’équateur, il y a PAGF lg de réfraction, diffraction et réception du soleil. Le bilan radiatif de la Terre dresse un inventaire de l’énergie reçue et perdue par le système climatique de la Terre, sol-atmosphère-océans. La biosphère s’est organisée en réponse aux variables climatiques. Les écozones Ecozones : région biogéographique définie par une histoire géoclimatique (dérive, glaciations quaternaires) et évolutive commune. Flore et faune qui ont partagé une histoire évolutive commune Degrés d’isolement spatial et tempore Répartition actuelle conditionnée par la tectonique des plaques Subdivisent en, ou se recoupent partiellement avec les royaumes floristiques et régions zoogéographiques 180 provinces biogéographiques. Pourquoi est-ce difficile de délimiter des écozones marines ?

Car les océans sont tous reliés les uns aux autres et donc des connexions entre eux. 2) Les biomes Biome : macro-biocénose (biocénose = communauté) définit sa composition et ses caractéristiques physionomiques, et lié à des conditions biolclimatiques. occupe une aire géographique sous contrôle dominant du macroclimat un biome peut s’étaler sur plusieurs écozones Les grandes zones terrestres de la biosphère peuvent être délimités par la végétation dominante. Les espèces végétales se distribuent en fonction des covariations : TOC/disponibilité en eau.

Un véeétal réceptionne de r la convertir en 02 et a PAGF 7 OF lg pas la même influence. Dans le diagramme ci-dessous, on retient l’unité l’évapotranspivité Diagramme encore plus précls. La toundra La Taïga Les principaux biomes terrestres La forêt feuillue tempérée Les steppes continentes et tempérées Le biome méditerrannéen : chaparral, maquis, fynbos Les savanes tropicales Les déserts et zones arides Les forêts tropicales humides CF tableau écrit Correspondance entre les zones en altitude et latitude. . 1)Les principaux biomes aquatiques peu de différentiatlon horlzontale Calage partiel sur les écozones Néanmoins, 7 biomes majeurs En fonction de la proximité des côtes. féconde petit n : naissance Potentiel biotique : tout ce qu’un individu est capable de laisser ans le temps (la fécondité) Natalité réelle : natalité soumise à des contraintes (environnement… ) taux de mortalité : m taux instantané dN/dt -m.

N Mortalité écologique ici Mortalité théorique = 2/4 ici Courbe de survie – fonction de la longévité potentielle type 1 : mortalité infantile et pendant le début de phase de la vie = faible, puis accélération – type 2 : mortalité constante en fonction de la longévité type 3 : taux de mortalité fort durant les 1ers stade de vie, puis décroissance Sa dispersion : on apporte des individus par immigration et on en nlève par émigration que l’on ajoute à la natalité mortalité. 1. ) structure intrinsèque taille densité, abondance – Densité brute : nb d’indiv/ surface écologique aura une aire de distribution très large) Existence de barrières géographiques (limite l’aire d’existence géographique ; montagne, océan… ) Capacité de dispersion de l’espèce (en lien avec les barrières géographique) le développement géographique s’est accru. Responsabilité de l’homme (importation) Espèce venant de la Turquie et dans le temps elle a accru sa dispersion géographique (sans que l’on comprenne forcément pourquol)

Autre exemple lié au réchauffement climatique (la végétation sur les montagnes, certaines espèces apparaissent au somme) Population qui ne sont pas fixes pour ces espèces donc on a tendance à l’élargir (lieu ou ils se reproduisent, où ils naissent, où ils migrent… ) 1. 3. 2) La distribution spatiale Un point noir est soit un individu, soit une population. A l’intérieur de son aire de distribution géographique une population peut être subdivisée mais auront des interactions entre-elles. la structure sociale 1. 4. 1) La structure sociale des o ulations animales Il existe différents types d