Biogéographie - PDF

**[BIOGÉOGRAPHIE.]** **[Partie 1. Les composantes abiotiques du géosystème.]** 1. *[Les facteurs climatiques]* **La lumière.** Elle définit la photosynthèse, une fonction vitale. Elle fournit la quasi-totalité de la matière organique et de l'énergie nécessaire à l'existence des écosystèmes de la...

**[BIOGÉOGRAPHIE.]** **[Partie 1. Les composantes abiotiques du géosystème.]** 1. *[Les facteurs climatiques]* **La lumière.** Elle définit la photosynthèse, une fonction vitale. Elle fournit la quasi-totalité de la matière organique et de l'énergie nécessaire à l'existence des écosystèmes de la planète. Les producteurs : les végétaux chlorophylliens = végétaux autotrophes. Les consommateurs= végétaux hétérotrophes. L'intensité de la lumière = les plantes sont adaptées à l'intensité de l'ensoleillement. Le photopériodisme = la floraison. Est aussi liée chez de nombreuses espèces à la durée respective du jour et de la nuit. **La température.** Elle détermine le seuil thermique de vie. Il permet de définir la PAVP (période d'activité végétative potentielle du végétal). L'amplitude thermique est un facteur à prendre en compte dans la croissance des végétaux. Évolution journalière des températures. - Hautes latitudes = régime thermiques saisonnier uniquement. - Basses latitudes = régime thermique journalier uniquement. - Latitudes moyennes = régime thermique saisonnier et journalier. Les facteurs cosmiques et planétaire déterminent la zonation des températures et des régimes thermiques, en faisant varier la durée du jour et la hauteur du soleil. Les facteurs géographiques (relief, proximité océan) façonnent la diversité régionale des climats thermiques. **Les végétaux et l'eau :** l'eau est le constituant essentiel de la matière vivante. Absorption =\> Conduction =\> Transpiration. Les végétaux sont classés selon leur besoin en eau. Le volume d'eau évaporé par une formation végétale dépend de la formation végétale, de la densité du feuillage, du sous-bois, de l'âge de la formation. **Les précipitations.** Elles déterminent la PAVR (période d'activité végétative réelle du végétal). L'ensemble de ces paramètres permettent de définir 2 types de saisons : - La saison végétative : le développement des plantes est maximal - La saison morte : absence de production de biomasse. **Le vent.** Action directe = déforme l'arbre, le déracine ou le casse (anémomorphose). Action indirecte = active la transpiration, exagère les méfaits de ma sécheresse et du froid. **Les climats zonaux :** =\> **Climat équatorial** : Présent près de l\'équateur, ce climat est chaud et humide toute l\'année, avec des précipitations abondantes. La végétation est dense, souvent de type forêt tropicale. =\> **Climat tropical** : Situé juste au-dessus et au-dessous du climat équatorial, il est caractérisé par une saison sèche et une saison humide, avec des températures élevées. =\> **Climat désertique** : Les zones désertiques, qui se trouvent généralement à des latitudes subtropicales, sont marquées par des températures élevées et des précipitations très faibles. La végétation est sparse. =\> **Climat tempéré** : Ce climat se trouve dans les régions à latitude moyenne, avec des saisons bien marquées. Les précipitations sont réparties tout au long de l\'année, et la végétation varie de forêts décidues à prairies. =\> **Climat continental** : Ce type de climat se caractérise par de grands écarts de température entre l\'été et l\'hiver. Il se trouve généralement loin des océans. =\> **Climat polaire** : Présent dans les régions proches des pôles, il est caractérisé par des températures très basses, des précipitations faibles et une végétation limitée à la toundra. **Les climats régionaux :** Les climats régionaux sont des types de climats qui se manifestent dans des zones spécifiques en raison de facteurs locaux tels que la géographie, l\'altitude, la proximité des mers ou des montagnes, et les courants océaniques. Voici quelques exemples de climats régionaux : - **Climat méditerranéen** : Présent autour de la mer Méditerranée, ce climat se caractérise par des hivers doux et pluvieux et des étés chauds et secs. La végétation est typiquement composée de maquis et de forêts de conifères. - **Climat océanique** : Ce climat se trouve le long des côtes exposées aux vents marins. Il est caractérisé par des hivers doux, des étés frais et des précipitations réparties toute l\'année. Les paysages sont souvent verdoyants. - **Climat continental** : Ce climat se manifeste dans les zones intérieures des continents, avec de grands écarts de température entre l\'été et l\'hiver. Les hivers sont froids et les étés peuvent être très chauds. - **Climat de montagne** : Dans les zones montagneuses, le climat varie considérablement avec l\'altitude. Il peut être frais ou froid, avec des précipitations plus importantes en altitude, souvent sous forme de neige. - **Climat tropical de haute altitude** : Ce climat est caractérisé par des températures modérées en raison de l\'altitude, même dans les régions tropicales. On le trouve dans des zones montagneuses des tropiques. - **Climat subarctique** : Présent dans les régions nordiques, ce climat est marqué par des hivers longs et froids et des étés courts et frais. Les précipitations sont généralement faibles. **Les climats locaux.** L'îlot de chaleur urbaine est un phénomène climatique nocturne marqué par une différence de température supérieure entre le centre-ville et la campagne proche. **[CONCLUSION : ]** - Les températures et les précipitations à la surface de la terre présentent une répartition tout en contrastes, dans l'espace (zonalité et azonalité) et le temps (rythme journalier et saisonnier). - La combinaison des facteurs cosmiques, planétaires, géographique et dynamiques explique cette mosaïque climatique. - Cette inégale répartition de l'énergie et de l'eau influence directement les milieux géographiques et les êtres vivants qui y sont soumis. 2. *[Adaptation des plantes aux contraintes climatiques]* Les spectres biologiques. Adaptation physiologiques et morphologiques pendant la saison défavorable à l'activité végétale. **Physiologique :** ralentissement de la transpiration, flétrissement, fermeture de stomates\... **Morphologiques :** adaptation du système racinaire, adaptation du système foliaire - Imprégnation de gomme, résine - Disposition du système foliaire - Caducité du feuillage - Succulence (plante se gorge d'eau\...) **Typologie des spectres biologiques :** - Phanérophyte - Chaméphyte - Cryptophyte - Thérophyte - Hémicryptophytes **Biome :** unité de paysage à l'échelle de la biosphère, définie par une formation végétale de physionomie homogène. - Forêt tropicale - Savane - Désert - Glace polaire et de haute montagne - Forêt méditerranéenne (garrigue, maquis) - Parie tempérée (steppe) - Forêt décidue tempérée - Forêt de conifères (taïga) - Toundra (arctique et alpine) ***Comment s'explique la répartition des grands biomes ?*** Aires circumterrestres : extension globale + localisation latitudinale contrôlée. Aires disjointes : répartition sans ordre apparent + aucune connexion entre les zones. Aires d'endémisme : étendue variable + localisée à un territoire. Aires cosmopolites : distribution globale. Dépend de deux facteurs principaux : la température et les précipitations = organisation latitudinale des formations végétales. A un moindre degré : le découpage des côtes et le relief + l'action humaine. **Différents types de forêts :** - Taïga - Forêt caducifoliée tempérée - Forêt sclérophylle - Forêt sèche - Forêt intertropicale - Forêt ombrophile. **Les hautes latitudes :** - Une rigueur climatique : recouverte par l'anticyclone polaire en hiver, affectés par des perturbations liées au front polaire en été =\> donc à des infiltrations d'air tiède et humide. - Hiver très long (6 mois à tp \ -50°C) - Enneigement important : 160 à 210 jours de neige au sol - **La toundra :** - Transition entre désert polaire et la forêt boréale - Développement d'une végétation rase, adaptée à la rigueur climatique - Diversité floristique faible (\ - **La forêt boréale : la taïga :** - 38% des forêts du globe - S'installe à deux conditions : 2 mois sans gelée + températures estivales supérieures à 10°C = nécessaire à la fabrication du bois pour les espèces ligneuses. - Une biodiversité pauvre = forêt jeune + installée sur un permafrost. - Des arbres adaptés à un climat rude : s'adapter au froid, à la neige de l'hiver et à l'évaporation de l'été + arbres bas à branche courte car le permafrost bloque le développement des racines = surtout des conifères - Aiguilles et leu sève résineuse sont adaptées au stress thermique. Neige + vent = forme générale de l'arbre (son port) Froid + vent + sécheresse = forme des feuilles **Opposition entre conifères et de feuillus** - Surtout feuillus le long de fleuves : bouleau, peuplier, saule. - Conifères les plus fréquents, mais plus sensible aux incendies et aux maladies. - Présence de clairières : tourbières (dépressions humides), s'explique par une faible évaporation estivale + pergélisol. **Pergélisol :** est un sol qui se maintient constamment à une température égale ou inférieure à 0°C durant au moins deux ans. **Les moyennes latitudes :** - **La forêt tempérée mixte :** - Forêt de transition entre la forêt boréale er la forêt tempérée caducifoliée - Feuillus majoritaires représentés par des espèces telles que le hêtre, le chêne, le frêne, le tilleul, l'érable et le bouleau : feuilles caduques - **La forêt tempérée caducifoliée** - Situé dans des zones climatiques ou l'influence océanique donne des hivers doux et humides contrastant avec des étés chauds et plus secs. - Amplitudes thermiques varie de 0° à 20° et les précipitations de 500 à 2000 mm/an - Même espèces que pour la forêt tempérée mixte (hêtre, chêne, frêne, tilleul, bouleau) + orme, châtaigner, noisetier, charme, saule etc - **Les steppes : prairies tempérées** - Dominance de chaméphyte et hémicryptophytes - **Le domaine méditerranéen** - Transition entre domaine tempéré et zone intertropicale - Entre 30° et 45° = pourtour méditerranéen et zone climatiques comparables : Californie, chili, Afrique du sud et Australie australe - D'un point de vue biogéographique la sphère méditerranéenne est délimitée par l'extension de la culture de l'olivier. - Climat contrasté. Climat tempéré à hivers doux, voire tièdes, à étés chauds : marqués par 3 mois de sécheresse en moyenne. - Deux grandes strates végétales : strate arborescente + strate arbustive et sous arbustive - Trois grands types de formations végétales : forêts méditerranéennes + maquis + garrigue. - Une végétation adaptée à la sécheresse estivale **Les basses latitudes : la zone intertropicale**. Zone entre les deux tropiques nord et sud, dans laquelle on trouve trois grands biomes. - **Le désert ** - **La savane** : formation herbeuses continues parsemées plus ou moins densément d'arbres et d'arbustes. - **Forêt claire :** peuplement ouvert des arbres de petite et moyenne taille, dont les cimes sont plus ou moins jointives, l'ensemble du couvert laissant largement filtrer la lumière. Ils sont pourvus d'un tapis graminéen couvrant (10-20 m et 40 à 60% de couvert). - **La forêt tropicale humide **:18% de la surface forestière du globe. Se définit par une très grande constance thermique (moyenne mensuelle \ 18°C) + température annuelle comprise entre 25°C et 30°C (très faible amplitude thermique d'environ 5°C°. Forêt en perpétuel renouvellement, car il n'existe pas de rythme saisonnier dans le cycle végétatif. Grande richesse floristique. Les feuilles ont en général des extrémités très allongées qui permettent d'accélérer l'évacuation de l'eau (car l'eau stagnante gène les fonctions respiratoires de l'arbre et favorise les plantes épiphytes). Une forêt stratifiée (tapis forestier + le sous étage+ la canopée et les arbres émergés). **[Les facteurs non climatiques.]** Une ressource méconnue, il y a peu de recherche en pédologie. Ressource convoitée, pour la transformation des système agricoles (chimie, mécanisation de la production, production hors sol), l'artificialisation rapide des terres agricoles (étalement urbain, croissance démographique), pas de planification des ressources naturelle, déforestation dans les PED = risques érosifs. Ressource fragile, ressource non renouvelable à l'échelle d'une génération (50 ans pour fabriquer 1cm de sol) et un équilibre géochimique sensible. Le sol constitue l'un des composants fondamentaux de l'écorce terrestre. Il existe une étroite relation entre les caractères du sol et la distribution des organismes végétaux. 1. Les constituants et la formation du sol. Sol : formation naturelle de surface à structure meuble, d'épaisseur variable, résultant de la transformation de la roche mère sous-jacente, sous l'influence de divers processus physiques, chimique et biologiques. Partie pelliculaire de la surface terrestre, entre atmosphère et lithosphère ; où intervient la vie (faune et flore). Pédologie : science qui étudie les sols. - Une formation naturelle de surface - Une formation à structure généralement meuble - Une formation qui résulte de la transformation de la roche sous-jacente (roche mère). Roche mère : fragment de la croute terrestre. On parle également de substratum ou de substrat géologique. *[De quoi se compose un sol ? ]* Un sol se compose de 2 fractions différentes : *[1 fraction minérale]* : relative aux corps constitués de matière inorganique. Elle est constituée de : - **Cailloux** et **cailloutis** de toutes tailles, sable et limons issus de la fragmentation de la roche mère non altérée. - Des particules **colloïdales** (phyllosilicates, argiles) :de 1nm à 4um - Des **ions minéraux** chargés positivement ou négativement, solubles dans l'au ou colloïdaux (non soluble dans l'eau) Soluble dans l'eau : la plupart des **sels** Non soluble dans l'eau : colloïdes tels que les **oxydes** (Fe,Mg,Al) *[1 fraction organique]* : qui provient de tissus vivants ou de transformations subies par les produits extraits d'organismes vivants. Elle est constituée de : - De la matière organique en décomposition : **litière** - De l**'humus** issus de la décomposition de la matière organique. *[Quels sont les étapes de la formation d'un sol ? ]* Étape 1 - Transformation de la roche mère = désagrégation de roche (fractionnement physique sous l'effet de facteurs dynamique, statique, biologique) + altération de la roche (modification physique du substrat par l'eau et les agents qu'elle contient. Dégradation progressive des particules grossières en argiles : les colloïdes Étape 2 - Apport de la matière organique = la décomposition de la matière organique (fraction organique) + déterminants des processus de transformation de la matière organique : le ph de la roche mère, le type de biomasse produite par la végétation (et son évolution), les conditions du milieu (T°, disponibilité en eau), l'activité faunistique, biologique. Étape 3 -- les migrations et accumulation des éléments = **La carbonatation :** sur affleurements de roche calcaire, le calcaire actif est soumis à des phases saisonnières de dissolution et de reprécipitation. **La brunification :** sur matériaux bien drainés, non calcaires, mais libérant en quantité suffisante des argiles et oxydes de fer. La libéralisation des argiles va teinter le sol d'une couleur brune. **Le lessivage :** entrainement des argiles depuis les horizons supérieurs (éluviaux) vers les horizons profonds (illuviaux). Quels sont les éléments nécessaires à la croissance des plantes ? - L'eau = la texture joue un rôle sur les plantes par le contrôle qu'elle exerce sur la disponibilité en eau. L'eau peut être présente dans le sol dans des quantités très variables : taux de sursaturation d'un sol. Il existe différents états de l'eau dans le sol : - L'eau libre, gravitaire ou de saturation - L'eau capillaire - L'eau hygroscopique Humidité à la capacité au champ : quantité d'eau retenue dans le sol après ressuyage du sol, c'est-à-dire après départ de toute l'eau gravitaire. Humidié au point de flétrissement permanent : teneur en eau du sol à partir de laquelle la succion racinaire devient insuffisante pour l'extraction de l'eau du sol. - Éléments nutritifs = carbone, oxygène, azote, hydrogène 2. Les principaux types de sol. 3. Les qualités du sol et de la végétation. **Dynamique des écosystèmes forestiers.** **De la forêt naturelle à la forêt aménagée.** Les caractéristiques de forêts françaises : diversifiée + appartient à des propriétaires privés pour les ¾ et ¼ de forêts métropolitaines qui joue un rôle assez important. Des essences assez différentes. Conçus selon des règles, des lois qui en France on était formalisés à partir du XIXe siècle. Aménagements forestiers à plusieurs enjeux. Le bois utiliser a des fins milliaires et économique, utilisation du bois pour commercialisation et exportation et demande de nature de la part de la population donc utiliser des fins touristiques. 2- l'évolution des écosystème forestiers La forêt comme ressource. Au Moyen - Age émergence progressive gestion forestière par la monarchie + ordres monastiques. Usages de la forêt : chasse, matière première pour la construction des flottes (commerce et guerre) et des maisons, cueillette, bois de chauffage. Le rôle des sociétés rurales. État de délabrement de la forêt sous louis XIII qui ne sont pas bien gérer. Le rôle de l'industrie. Avènement d'une société industrielle. Forêt conçus comme des parc exploités intensivement pour les besoins de la marine. Construction de la flotte royale. Guerre et armées : chauffage des troupes, campements. Colbert met en place des règlements pour l'usage des forêts. Bilan début XIXe siècle. Le déboisement est donc conséquent : seulement 7 millions d'hectares boisés en 1790 soit 10% de la superficie de la FR + déboisement non uniforme dans les départements. Début des déchiffrements des forêt au paléolithique, cette diminution et du au crise, notamment la peste mais beaucoup de déchiffrement lié à la construction. Déclin des superficies boisés. Début XIX avènement de la foresterie : création d'une école + code forestier écrit qui soumet toute la forêt a une gestion précise. Privilégié l'aménagement des forêts en futaies. Dogme de la conversion en futaie. Aménagement forestier vraiment géométrique. Va d'abord toucher les forêts d'état puis progressivement va s'imposer chez les propriétaires privés. Favoriser le reboisement des forêts qui était dégrader ? période d'expansion forestière, reconquête des espaces que l'on considéré jusqu'alors comme flou et sauvage. Dans les milieux montagneux et les landes. Reboisement des versants de montagnes. Dans les marais qui était considérés comme insalubre. Enjeux économiques, car il y a une demande croissante de bois. La forêt aménagée. Peuplement en Tallis, formé de tiges groupée sur de souches en formant des cépées. Devient de plus en plus rare, mais on peut en trouver mélanger. Tallis sous futaie, mélange de Tallis et futaie. Taillis régulier surmonter par des arbres en futaie plus ou moins espacés. Futaie, peuplement d'arbre ayant tous un fût (tronc sans branche) surmonté d'un houppier. Une futaie, est un bois ou une forêt composée de grands arbres adultes issus de semis. L'exemple de RTM = 1^ère^ politique environnementale. Constat : situation au milieu XIXe siècle. RTM= restauration des terrains de montagne, qui à débuter au XIXe siècle. Constat de la situation au milieu du XIXe siècle. Diminution considérable des superficies forestières + crise écologique locale et nationale. Surpâturage qui cause l'érosion des sols, avec le piétinement des surfaces = manque de végétation. Le déboisement + le surpâturage = forte érosion des sols et activité torrentielle intense. Contribue à accroître la crise économique des espaces montagnards. - Forte érosion des sols et activité torrentielle intense - De nombreux problème aux populations locales : terres agricoles engravées ou emportés lors des crues de plus en plus fréquentes ; villages ravagés par des coulées de boue ou des lave torrentielles ; lits torrentiels s'élargissent ; prolifération des ravinements sur les pentes dénudées De nombreux problèmes aux population locale. Terre agricole engravées ou emportés lors des crues de plus en plus - Une prise de conscience ? La forêt devient : - Le remède par excellence aux problèmes de l'érosion et de la torrentialité - Le symbole de rédemption et de progrès - Une couverture protectrice et bienfaisante. Traité sur le reboisement et l'aménagement des forêts. - Des analyses scientifiques qui témoignent de la nécessité du reboisement. Un arbre adapté à ces espaces et à ces objectifs = le pin noir - Un contexte foncier qui permet ce reboisement (exode rural). Objectif = diminuer l'impact des crues et protéger les surfaces montagnardes. Comment ralentir les écoulements sur les versants et la concentration de l'eau en torrent ? - Reboiser La végétation influence positivement l'infiltration : - Ralentissement de l'écoulement d'eau à la surface = l'eau à plus de temps pour pénétrer dans le sol. - Système racinaire améliore la perméabilité du sol. - Le feuillage protège le sol de l'impact de la pluie et diminue le phénomène de battance. - Partisans qui sont pour le reboisement pour lutter contre l'érosion et d'autre qui sont soutenir la construction de seuil. - Construire des seuils. Seuil : petit barrage qui est parallèle au cours d'eau, aménagement construit par l'homme. Seuil est plus petit qu'un barrage qui vont être implanter transversalement au torrent. Stabiliser la pente et la vitesse de l'écoulement par effet de gravité. Limitation de l'érosion des berges. Fonction de piéger des sédiments, les cailloux, les blocs. Le cadre législatif - Processus long : 1^er^ projet de loi en 1847 pas voté par le parlement. Série de crues catastrophiques dans les décennies 1840 et 1850, avec paroxysme en 1856 (crise hydrologique) qui va donner lieu à des dégâts considérable dans les faubourgs de Lyon. Lit majeure / pleine de Débat sur le reboisement des terrains de montagne. Loi du juillet 1860 : reboisement des montagnes. Première étape dans la mise en place du dispositif législatif. Délimitation des périmètres de reboisement. Les travaux étant à la charge du propriétaire du terrain va susciter une grande hostilité de la part des populations locales. Le reboisement est déclaré d'utilité publique. D'autre travaux seront implantés sur les versants montagneux tel que les travaux de banquettes en mottes de gazon. Mise en place de la Loi du 8 juin 1864 sur le gazonnement des montagnes. Loi du 4 avril 1882 : - Révision des anciens périmètres de reboisement et d'instauration des périmètre RTM (périmètre de protection rapprochée). - Terrains délimités progressivement acquis par l'État (constitution des séries domaniales RTM et des forêts domaniales RTM). - La charges des travaux incombe à l'état. Mise en place de la RTM (1860-1940). - Façonnage du paysage par d'importants travaux. - Gazonnement et enherbement, reboisement, correction des chenaux d'écoulement (seuil en pierres sèches et barrage maçonnées) - Main d'œuvre locale avec logement in situ la semaine