Cours Ecosystèmes aquatiques PDF

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LABORATOIRE D’ECOLOGIE DES HYDROSYSTÈMES NATURELS ET ANTHROPISÉS Cours R. Santos- Harmonisation: Ecosystèmes aquatiques EQUIPE Impact des Aménagements et des Polluants sur les HYdrosystèmes ECOLOGIE AQUATIQUE 16 SEPTEMBRE 2024 Dr. Raphael SANTOS Chargé de recherche, [email protected] Répartition des eaux douces Ressources mondiales (1.5 109 km3) DCO - 08/09/2004 - titre - 1  Les fleuves mondiaux, Européens et Français Fleuves Surface bassins versants (km²) longueur (km) Débit moyen (m3/s) Amazone 6 150 000 6 570 200 000 Nil 3 400 000 6 690 2 800 Mississipi 3 238 000 3 780 20 000 Danube 801 500 2 870 6 500 Rhin 185 000 1 320 2 200 Loire 117 000 1000 900 Rhône 96 500 810 1 700 Seine 78 650 775 400 Garonne 55 000 645 650 A titre indicatif, la Loire est classée 184 -ème fleuve le plus long du monde Notion de bassin versant Caractérisation des fleuves par différents paramètres tels que la surface du bassin versant, la longueur, le débit, l’altitude à la source, l’embouchure. DCO - 08/09/2004 - titre - 2  Limnologie Limnologie = science qui étudie le fonctionnement des milieux lentiques (milieux d’eau stagnante) et milieux lotiques (rivières où l’eau s’écoule) Les rivières sont des écosystèmes ouverts en relation étroite avec les écosystèmes terrestres et dont les formes se modifient sans cesse. Principales caractéristiques des eaux courantes sont le courant (gradient gravitaire, notion amont/aval) et la notion de dynamique avec des répercussions physiques (érosion, transport, accumulation etc…) et biologiques (variations qualitatives et quantitatives des espèces vivantes). Les masses d’eau continentales, des zones d’interfaces Les masses d’eau continentales, des zones d’interfaces Fleuve Waikamariri (Nouvelle-Zélande) La dimension longitudinale : augmentation du débit vers l’aval, de la largeur, de la profondeur et fort transport solide. Réduction de la pente et donc de l’hydrodynamisme La dimension transversale : réseau de milieux aquatiques plus ou moins connectés aux eaux courantes du fleuve (bras secondaires, chenaux connectés lors des crues…). La dimension verticale : échanges entre la nappe d’accompagnement du cours d’eau et les nappes phréatiques DCO - 08/09/2004 - titre - 3  Salinité, un facteur important Teneur en sel Nom du type Exemples Constante STENOHALINS Env. 35 p. 1000 Polyhalins Ecosystèmes marins (océan mondial) < 5 p. 1000 Oligohalins Ecosystèmes d’eau douce: - lotiques (eaux courantes) - lentiques (eaux stagnantes) - eaux souterraines - neige/glacier Variable EURYHALINS (> 5 p. 1000 Ecosystèmes paraliques jusqu’à (lagunes côtières, eaux saturation) saumâtres…) Les cours d’eau, de quoi parlons nous ? Ruisseau: le ruisseau est un petit cours d'eau, au débit faible, alimenté par des sources d'eau naturelles, souvent affluent d'un étang, d'un lac ou d'une rivière. C’est la taille, plus que le débit qui fait la différence entre un ruisseau et une rivière. Torrent : cours d'eau au débit rapide et irrégulier, situé sur une pente plus ou moins prononcée. On trouve les torrents sur des terrains accidentés ou en montagne. Lors d'orages ou de pluies violentes, les torrents peuvent connaître des crues très brutales (rapides dans le temps) et très importantes (en volume). Principalement, on applique ce terme aux cours d'eau de montagne, au lit rocheux et encaissé, et ayant un débit rapide et pérenne. De nombreux torrents dans les Pyrénées portent le nom de gaves (Gave de Pau). Oued (synonymes wadi, arroyo) : terme d'origine arabe désignant un cours d'eau temporaire dans les régions arides ou semi-arides. Son écoulement dépend des précipitations et il peut rester à sec pendant de très longues périodes. Ravine : désigne les cours d'eau des îles tropicales, se jetant dans la mer, et pouvant connaître des débits extrêmement importants à la suite de fortes pluies (durant les cyclones principalement). Leur lit peut être très large. Rivière : en hydrologie, ce terme désigne un cours d'eau moyennement important, à l'écoulement continu ou intermittent, suivant un tracé défini et se jetant dans un autre cours d'eau, un lac, une mer, une dépression ou un marais. En géographie physique, ce terme désigne un cours d'eau faiblement ou moyennement important, recevant de l'eau d'autres cours d'eau tributaires (les affluents), et se jetant dans un cours d'eau de plus grande importance. Fleuve : cours d'eau important, long et au débit élevé, comptant de nombreux affluents et se jetant dans la mer (ou parfois dans une mer intérieure). Les fleuves côtiers sont de petits cours d'eau se jetant directement dans la mer. DCO - 08/09/2004 - titre - 4  Fleuve, définitions Le lit mineur ou lit ordinaire est la partie du lit d'un cours d'eau pour des débits compris entre le débit d'étiage et le module (débit moyen inter-annuel calculé sur l'année hydrologique). Il désigne tout l'espace linéaire où l'écoulement s'effectue la majeure partie du temps. La plupart du temps il est délimité par des berges, qui peuvent elles-mêmes être végétalisée par une ripisylve. Sa rugosité est souvent constante sur des tronçons assez longs. Les crues du cours d'eau font monter l'eau hors de son lit mineur et l'inondation commence seulement à ce moment. Mais c'est dans le lit mineur que la vitesse d'écoulement reste la plus forte. Le lit majeur, lit d'inondation, plaine d'inondation ou champ d'inondation du lit d'un cours d'eau désigne la partie qui n'est inondée qu'en cas de crue. Il est situé de part et d'autre du lit mineur du fleuve ou de la rivière et est souvent vaste. Ses bordures extérieures correspondent au niveau de la plus grande inondation historique enregistrée. Il n'est donc qu'assez rarement occupé par l'eau et il constitue une capacité de stockage temporaire de cette eau d'inondation. Les eaux côtières Lagune: Étendue d'eau, généralement peu profonde, qui longe la mer dont elle est séparée par une bande étroite de terre nommée « cordon littoral », et avec laquelle elle est en général en communication par des passes étroites ensablées en période d'étiage. Elle est en général alimentée en eau douce à partir d'un bassin versant qui lui est propre. Des échanges avec la mer rendent souvent son eau plus ou moins saumâtre suivant les saisons (par des « passes » ou « graus »). Les lagunes sont fréquentes sur les rivages de mers sans forte marée et à riches apports sédimentaires (par exemple, la Méditerranée, le Golfe de Guinée, le Golfe du Mexique, etc.) DCO - 08/09/2004 - titre - 5  Les eaux côtières Estuaire : Partie terminale d'un fleuve, de forme évasée et où la mer remonte. C'est une zone de mélange entre eaux douces et eaux marines. Ce mélange induit un gradient très important des propriétés physico-chimiques des eaux, variable dans l'espace et dans le temps. En France, en 2016, les estuaires et lagunes représentent une surface de 2950 km² dont : - 2420 km² en métropole ; - 1,2 km² en Martinique ; - 528 km² en Guyane. Les eaux côtières Delta : Type d'embouchure fluviale caractérisé par un fort alluvionnement à une altitude très proche de celle de la surface de l'eau et formant à l'état naturel une plaine marécageuse. DCO - 08/09/2004 - titre - 6  Régimes hydrologiques Les cours d'eau à régime nival sont alimentés principalement par la fonte des neiges, et présentent donc leur période de basses eaux en hiver (lorsque les précipitations sont sous forme neigeuse), et leur période de hautes eaux au printemps voire été (fonte des neiges/orages). Le régime pluvial est un modèle de régime hydrologique simple (caractérisé par une seule alternance annuelle de hautes et de basses eaux). Il se retrouve dans les bassins versants principalement alimentés par des précipitations sous forme de pluie. Changement d’échelle Equilibre dynamique des écosystèmes : Les emboîtements d’échelles dans un réseau hydrographique Bassin Section Tronçon Faciès versant Microhabitat (1 km) (100 m) (10 m) (1 m) (0,1 m) DCO - 08/09/2004 - titre - 7  Apprenons local Bras: En hydrographie un bras est une division d'un écoulement de fleuve ou de rivière que partagent une ou plusieurs îles. Dans un delta, le fleuve se divise en plusieurs bras, comme c'est le cas pour le delta du Rhône en Camargue avec le Grand-Rhône et le Petit-Rhône, ou pour le delta du Rhin. Une lône est un bras d’un fleuve qui reste en retrait du lit principal. Elle est alimentée en eau par infiltration depuis la nappe alluviale ou directement par le fleuve en période de crue. Son tracé et sa morphologie peuvent alors fortement évoluer sous la puissance des remous et la quantité de sédiments déplacés. Le terme lône dérive du franco-provençal lona, issu du germanique lûhno1. Il était uniquement utilisé pour le Rhône à l’origine mais s’est ensuite étendu à d’autres cours d’eau tels l’Isère. Il est synonyme du terme boire, utilisé pour la Loire et l'Allier. On parle de broteau (écrit avec deux t à Lyon pour le quartier des Brotteaux, du francoprovençal broteu, prononcé [bro'tjo] à Lyon) pour désigner les îlots inondables et en constante évolution formés par les lônes. Fonctionnement des fleuves et rivières Gaz dissous Fonctionnement DCO - 08/09/2004 - titre - 8  Le fonctionnement des écosystèmes Notion de niches écologiques L’ensemble des facteurs écologiques indispensables à l’accomplissement du cycle de vie d’une espèce correspondent à sa niche écologique La superposition des niches écologiques de différentes espèces Aboutit à une compétition pour la ressource DCO - 08/09/2004 - titre - 9  Zonation de Huet 7-11 mg O2/L 5-7 mg O2/L 4 mg O2/L 0,5 mg O2/L Des pressions multiples sur les écosystèmes aquatiques Upstream Water abstraction (Agriculture/consumption) Diseases (Proliferative Kidney Disease, PKD) Overexploitation Climate change Habitat loss or Invasive species degradation Pollution Habitat fragmentation Downstream DCO - 08/09/2004 - titre - 10  Perturbation des cycles de vie Des approches intégratives pour la compréhension de milieux complexes Flux d’eau et de sédiments Structure de l’écosystème Processus écologiques Dynamique des populations Structuration des communautés DCO - 08/09/2004 - titre - 11  Exemple de perturbations majeures des cours d’eau Exemple de la Durance NATUREL (débit moyen ACTUEL annuel de la source au confluent) Perturbation des flux sédimentaires Courant = agent d’érosion DCO - 08/09/2004 - titre - 12  Autre exemple de problématique sédimentaire: exemple du bouchon vaseux Le bouchon vaseux est un phénomène naturel lié à la dynamique estuarienne, définie par la confrontation entre l’écoulement des fleuves et la marée océanique. Autre exemple de problématique sédimentaire: exemple du bouchon vaseux DCO - 08/09/2004 - titre - 13  Alburnus alburnus Une bonne connaissance de la biologie des espèces 0.1 A 0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. 0.05 B Anguilla anguilla 0.1 C Barbus barbus de croissance 0 0.05 rate -0.05 0 Growth -0.1 -0.05 -0.15 -0.1 Taux -0.2 -0.15 -0.25 -0.2 -0.25 -0.3 National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. 0.15 0.1 D Rhodeus amarus E Blicca bjoerkna Taux de croissance 0.05 0.1 Catadromous semelparous panmictic species : Local declines will have an impact 0 0.05 -0.05 Migration Only one One European on the entire European population 0 -0.1 reproduction population Growth -0.05 in European -0.15 rivers (9-20 years) -0.2 -0.1 Reproduction in the -0.25 Sargassum sea -0.15 -0.3 National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. F Abramis brama G Esox lucius 0 0 -0.05 Cumulate risk factors of population decline Taux de croissance -0.05 -0.1 -0.1 -0.15 -0.2 -0.15 -0.25 -0.2 -0.3 -0.25 -0.35 -0.4 -0.3 National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. H Cottus spp. I Squalius cephalus 0.1 0.1 Taux de croissance 0.05 0.05 0 0 -0.05 -0.05 -0.1 -0.1 -0.15 LABORATOIRE D’ECOLOGIE DES HYDROSYSTÈMES NATURELS ET ANTHROPISÉS -0.2 -0.15 National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. National S-N R-Meuse L-B A-G R-Médit. EQUIPE Impact des Aménagements et des Polluants sur les HYdrosystèmes ©Foissy Merci pour votre attention Dr. Raphael SANTOS Chargé de recherche, [email protected] DCO - 08/09/2004 - titre - 14  ECOLOGIE DES SOLS Le sol est vivant Présenté par : Laurence VOLATIER Anne-Laure BADIN /// Plan Ecologie des sols 1. Introduction 2. Généralités sur les sols 3. Le sol en tant qu’habitat 4. La diversité des organismes vivants du sol 5. Quelques fonctions écosystémiques du sol 6. Les menaces qui pèsent sur les sols / Page 2 /// Pourquoi vous parler d’écologie des sols? Parce que les sols sont menacés par les aménagements Parce que les organismes du sol sont particulièrement importants pour l’environnement : La production alimentaire et de biomatériaux La décomposition de la matière organique en éléments minéraux et en nutriments La transformation des polluants Les cycles d’éléments essentiels comme l’azote et le carbone / Page 3 /// A votre avis, quelle masse par ha représente la matière vivante d’un sol? / Page 5 /// A votre avis, quelle masse par ha représente la matière vivante d’un sol? En équivalent moutons… « Dans une poignée de terre (environ 200 g), il y a environ 0,5 g de matière vivante Ce qui représente 5 tonnes par hectare. C’est l’équivalent à 100 moutons / ha La densité habituelle de moutons sur une prairie est d’environ 20 par hectare ! Au niveau d’une prairie, la quantité d’organismes du sol est environ 20 fois supérieure = 2000 moutons par hectare! » → Source: JRC, exposition Le sol est vivant / Page 6 /// A votre avis, les êtres vivants dans les sols représentent quelle proportion de la biodiversité mondiale ? → Mark A. Anthony et al., 2023. PNAS. Enumerating soil / Page 7 biodiversity - https://doi.org/10.1073/pnas.2304663120v  /// A votre avis, les êtres vivants dans les sols représente quelle proportion de la biodiversité mondiale ? Réponse 59 ± 15% des êtres vivants sur la terre vivent dans les sols Le sol est l’habitat qui présente le plus de biodiversité sur la Terre Mark A. Anthony et al., 2023. PNAS. Enumarating soil biodiversity - https://doi.org/10.1073/pnas.2304663120v / Page 8 /// Plan Ecologie des sols 1. Introduction 2. Généralités sur les sols 3. Le sol en tant qu’habitat 4. La diversité des organismes vivants du sol 5. Les fonctions écosystémiques du sol / Page 12  1. Généralités sur les sols 1. Définitions, de quoi parle t on? 2. Comment se forme un sol? 3. Comment décrit on un sol? 4. Quelle diversité présentent ils? 5. Des concepts pour une meilleure gestion / Page 13 /// Les définitions du sol Elles varient selon qui en parlent… ‘A nation that destroys its soils destroys itself.’ Franklin D. Roosevelt , Letter to all State Governors on a Uniform Soil Conservation Law, 1937. → Source, exposition IRD, 2022 / Page 14 /// « Définitions » Le sol est une interface essentielle dans l’environnement. Il est issu de la dégradation des organismes vivants dans le sol et à sa surface (biosphère) qui fournit de la matière organique, et l’altération des roches (lithosphère) qui apporte la matière minérale : argiles, limons, sables, éléments grossiers. (Gissol, Les sols dominants en France métropolitaine 2019) D’après Lacoste et Salanon modifié / Page 15  /// Formation du sol Les facteurs généraux 1.Altération physico- chimique de la roche – mère 2.Action du climat et apports organiques formant la litière 3.Lessivage vertical du sol 4.Action bactérienne et remaniement d’horizons D’après Lacoste et Salanon modifié / Page 16  /// Formation du sol > Pédogénèse / successions biologiques Lichens sur rochers en train d’être recouverts de Fruticée: ronce, aubépine, mousses [Source : Photo © J. Asta] Forêts Biofilms, cyanobactéries prunellier, oiseaux… vers de terre Epaisseur du sol : qq mm qq cm m Lithosol Sol maigre Brunisol Sol brun lessivé / Page 18 Des centaines d’années  /// Formation du sol > Pédogénèse Les facteurs généraux 1. Altération physico- chimique de la roche –mère 2. Action du climat et apports organiques formant la litière 3. Lessivage vertical du sol 4. Action bactérienne et remaniement d’horizons / Page 21 /// Map of global distribution of soils / Page 23 /// Prélèvements de sol Ouvrir une fosse pédologique Titre : Désagrégation d'une roche calcaire Titre : Sol hydromorphe de bas de versant, enterré → Auteur: Alain Ruellan, photos mises à disposition sur le site de l’Association française d’étude des sols → Auteur :Alain Ruellan / Page 24 /// Prélèvements de sol Observation prélèvement à la tarière / Page 25 /// Un gradient d’anthropisation Sol Sol Sol Sol Sol forestier agricole horticole urbain industriel / Page 26 … les profils de sols Crédit photo : C. Schwartz  2. Le sol en tant qu’habitat un milieu multiphasique structuré / Page 27 /// Un milieu multiphasique structuré Composition du sol et des substances carbonées qui constituent la matière organique / Page 28 /// Triangle des textures Les constituants solides du sol / Page 29  /// Les constituants solides du sol – structure d’un sol Exemple d’un agrégat Macroagrégat Microorganismes Microorganismes en position externe Schéma: C. Pallud Microagrégat / Page 30 /// L’eau dans le sol Porosités et différentes formes de l’eau / Page 31 /// Une relation influencée par la structure et la texture du sol Influence de la texture et de la structure sur la courbe succion-teneur en eau / Page 32 /// Les matières organiques dans les sols C’est quoi? Vivante / non vivante (60-99%) Reste de feuilles, cadavres, racines, vers de terre, morceau de bois, particules si petites qu’on ne les voit pas…De couleur noire Surtout dans les 30 premiers cm du sol En général de 1 à 10% en masse des sols (mais jusqu’à 20 voire 100% - tourbières) 80 à 120 t de C / ha forêt ou prairie – 40-60 t de C / sol cultivé A l’échelle mondiale: 1500 milliards de t de C sous forme organique dans les sols (dans la végétation : 600 milliards de t; dans l’atmosphère sous forme de CO2 : 720 milliards de t). La MO des sols = entre 60 et 90% de la biomasse totale des écosystèmes terrestres / Page 35 → Photo ©CCO /// Les matières organiques dans les sols Ce que permet la MO dans les sols Liant physique, maintien les trous Rétention d’eau Aliment du sol Fertilité / Page 36 → Photo ©CCO  La diversité des organismes vivants du sol / Page 37  /// Le sol est un habitat Un labyrinthe souterrain, complexe Les vers de terre et les mammifères > galeries Les champignons > réseaux d’hyphes, ++ mètres. Les bactéries > au cœur des agrégats du sol (protégées des prédateurs comme les protozoaires ou les acariens) La rhizosphère > partie du sol sous influence des racines des végétaux. © CC Saprophytic hyphae on the forest floor under oak / Page 40 /// Modélisation de la distribution spatiale des organismes vivants dans les sols / Page 41 /// Le sol est vivant / Page 42 /// Diversité de tailles des organismes vivant dans les sols / Page 44 /// Plantes → CC0 Domaine public / Page 45 /// / Page 46 /// Bactéries et archées / Page 47 /// Champignons Ascomycètes, basidiomycètes etc. Spores Saprotrophe; parasite; mycorrhizien Extrêmement abondant Des millions d’espèces estimées / Page 48 /// Protistes Eucaryotes unicellulaires Forme des cystes en cas de conditions défavorables / Page 50 /// Tardigrades Rotifères Habitent eau capillaire Prédatent les bactéries et les algues Cryptobiose quand période de sécheresse prolongée Extraordinaire capacité à entrer en état de cryptobiose (« presque mort »), leur métabolisme chute à 0.01% de la normale; teneur en eau : 1% Peuvent rester ainsi jusqu’à 200 ans ! / Page 51  /// Nematodes Enchytréides Vivent dans les films d’eau autour des particules Cryptobiose quand 10 000 à 200 000 individus par m² conditions difficiles Toujours besoin d’humidité pour survivre Jusqu’à 3,6km sous terre ! Ils se nourrissent essentiellement de matières végétales plus ou moins dégradées et de micro-organismes. / Page 52 Cycle de vie relativement court, de 30 à 50 jours environ /// Acariens Hexapodes : Collemboles / Page 53  Hexapodes /// Protura Diplura / Page 54  /// Pseudoscorpions Fourmis Termites Surtout tropiques et sub tropiques / Page 55 15 à 33% de la biomasse animale terrestres. Organisation sociale  /// Isopodes Myriapodes Crustacés exemple: cloportes tens to several hundred individuals per square m. break down 10 - 15 % of the annual leaf fall / Page 56 /// Coléoptères Larves d’insectes The vast majority of insects, up to 95 % in fact, are linked to the soil during their life cycle / Page 57 /// Vers de terre Oligochètes / Annelides Invertébrés mous et fins, vers segmentés. Épigés Anéciques Endogés / Page 58 /// La faune qui vit sur le sol / Page 59 /// La mégafaune du sol / Page 60  Quelques exemples de relations interspécifiques dans les sols / Page 63  /// Classification des organismes du sol, ce n’est pas qu’une histoire de taille : classification fonctionnelle ! Transformation de la MO pour la rendre plus « digérable » Assimilation directe ou indirecte de la MO dissoute & recyclage des nutriments Détritivores : fragmentation de la matière organique particulaire Fouisseurs : modification des conditions physico- chimiques & déplacement des ressources trophiques Prédateurs : des micro-organismes et des invertébrés (régulation biologique) / Page 64  Consommateurs /// Cycle de la matière et de l’énergie dans primaires les sols Carnivores Consommateurs primaires Producteurs primaires Herbivores Phototrophes PLANTES Matières organiques Exudats racinaires Matières détritiques / Page 65 /// Cycle de la matière et de l'énergie dans les sols Matière organique Exudats racinaires matières détritiques Un cycle régulé par l’activité complémentaire de la faune invertébrée et des micro-organismes / Page 66  /// Exemple de relations de mutualisme dans les sols Qui apporte des bénéfices en matière de nutrition : les mycorhizes : association entre des champignons et racines des plantes. Dans cette association, les hyphes d’un champignon colonisent les racines d’une plante et l’aident à obtenir des sels minéraux présents dans le sol. En retour, le champignon bénéficie de la photosynthèse de la plante sous forme de matière organique riche en énergie (glucides) essentielle à sa survie ; la fixation de l’azote par les bactéries dans les nodosités des légumineuses ; Par Spedona — Travail personnel basé sur : Nitrogen fixation Fabaceae en.svg de Nefronus, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.or g/w/index.php?curid=8229259 7 / Page 67 /// Organismes ingénieurs des sols - exemple Lavelle, 2022 / Page 68  /// Lavelle, 2022 Organismes ingénieurs des sols : organismes qui par leurs activités physiques et biochimiques – telles que creuser chambres et galeries, ingérer le sol et le faire transiter par leur tube digestif, mélanger la matière organique au sol, … – créent des habitats et autres ressources dans le sol pour d’autres organismes, avec un effet positif pour la plupart des organismes présents. Les principaux sont les vers de terre, les fourmis, / Page 69 les termites et les racines des plantes. /// / Page 83  Les fonctions du sol Généralités / Page 86 /// / Page 87 /// Les objectifs de préservation des sols se sont multipliés dans les agendas politiques au cours des dernières années Projet de directive cadre sur la surveillance de le santé des sols - juillet 2023 Loi climat et résilience de 2021 a introduit l’objectif de zéro artificialisation nette (ZAN) à horizon 2050. → L’application de ces normes pose de nombreux questionnements méthodologiques, techniques et politiques / Page 88  Conclusions / Page 90  /// Pour conclure Le sol est un écosystème Une multitude de conceptions du sol Le sol pour des biologistes: Un habitat complexe, multiphasique Une diversité de sols selon les conditions pédo climatiques Réservoir de la majorité des organismes vivants Des organismes vivants du sol Leur diversité Leurs interactions Le sol remplit des fonctions / Page 91 écosystémiques majeures /// http://breuilletnature.blogspot.com/2017/11/la-bioturbation-avec-et-sans-faune-du.html / Page 92 Le retour du loup … et ce qu’il nous apprend de son écologie Vincent Henn – ENTPE, septembre 2023  Introduction Je ne suis pas un écologue Je ne suis pas non plus un canis-lupus-ologue Je suis accompagnateur en montagne  Au programme... Aujourd’hui, je vous apporte des éléments de connaissance sur le loup, sur son retour et plus particulièrement : – Quelques éléments de connaissance sur le loup – Exemple du parc de Yellowstone – Étude du retour du loup en France – Et sur plus localement le Vercors…  Loup gris Canis lupus Mammifère, carnivore, canidé En France : lignée italienne 1m10 à 1m50 de long (sans la queue) 60 à 70cm au garrot 20 à 40 kg  Le loup se regroupe en meute Le loup est carnivore pas très bien équipé pour la chasse Il se regroupe en meute pour chasser de grandes proies : Cycle annuel du loup Exemple du parc de Yellowstone où les loups ont été réintroduits  Le parc national de Yellowstone Création en 1872 Surface de 8.900km2 Éradication de la population de loups au début du XXe siècle Réintroduction d’une meute de 14 loups en 1994 dans Lamar valley Une success-story à l’américaine... https://www.youtube.com/watch?v=ysa5OBhXz-Q  Retour du loup à Yellowstone 70 ans sans grand prédateur – Les cerfs ne sont plus chassés (les coyotes et les renards sont trop petits) – Ils prolifèrent et pâturent de façon extensive sur certaines zones – Les tentatives de contrôler leur nombre échouent...  Réintroduciton d’une meute de 14 loups – Diminution du nombre de cerfs… – Surtout changement de comportement : Groupement moins importants Évitent les grandes prairies des vallées Régénération de la forêt – Les jeunes poussent peuvent grandir et donner des arbres – Offre un habitat favorable aux oiseaux  Baisse de l’érosion des berges – Le cours des rivières se stabilisent Castors recolonise les rivières – Construction de barrages pour leur besoin propre – Développement de milieux aquatiques Nouvel habitat pour les espèces liées à ce milieu : – Retour de batraciens, poissons Retours des prédateurs – Oiseaux échassiers – Loutres  Prédation des coyotes par les loups – Moins de prédation sur les petits micro-mammifères dont la population se développe : lapins, souris et cie – Développement des populations d’autres prédateurs : faucons, belettes, renards et blaireaux Charognes abandonnées par les loups – profitent aux ours, aigles et corbeaux  Conclusion L’éradication des loups avait installé un équilibre favorable à quelques espèces (cerf, coyotte) qui ont pris le dessus sur l’écosystème Le retour des loups a installé un nouvel équilibre plus riche en espèces animales et végétales Retour du loup en France  Retour des loups en France Après une même éradication 1850 – 1930 Nos voisins (Italie et Espagne) n’ont pas eu la même « efficacité » il reste des loups dans les Abruzzes qui à partir de la 2e moitié du XXe siècle recolonise les Alpes italiennes… puis française  1992 observation deux loups Mercantour Colonisation progressive du territoire : Retour du loup en France – 1992 Retour du loup en France – 1995 Retour du loup en France – 1996 Retour du loup en France – 1997 Retour du loup en France – 1998 Retour du loup en France – 1999 Retour du loup en France – 2000 Retour du loup en France – 2001 Retour du loup en France – 2002 Retour du loup en France – 2003 Retour du loup en France – 2004 Retour du loup en France – 2005 Retour du loup en France – 2006 Retour du loup en France – 2007 Retour du loup en France – 2008 Retour du loup en France – 2009 Retour du loup en France – 2010 Retour du loup en France – 2011 Retour du loup en France – 2012 Retour du loup en France – 2013 Retour du loup en France – 2014 Retour du loup en France – 2015 Retour du loup en France – 2016 Retour du loup en France – 2017 Retour du loup en France – 2018 Retour du loup en France – 2019 Retour du loup en France – 2020  Évolution de cette répartition Difficulté de la « mesure » Colonisation progressive des massifs montagneux – espaces pas ou peu anthropisés (« sauvages ») – présence de grand gibier (déprise agricole, plan de la chasse) Le loup peut coloniser « loin », de façon discontinue Dépasse les frontières écologiques (axes routiers, fleuves…)  Phénomène de dispersion Une meute = une famille = un territoire – Besoin de garantir son accès à l’alimentation Les naissances annuelles introduisent un déséquilibre alimentaire – Sélection naturelle (50 % de mortalité dans la première année) – Reproduction réservée au couple reproducteur (ancienne notion d’alpha) – Les jeunes adultes sont appelés à « aller voir ailleurs... » NB : Dispersions différentes chez d’autres espèces comme le Lynx ou le castor qui se propagent de façon continue Le loup dans le Vercors... La réserve naturelle des Hauts plateaux du Vercors Quel territoire ?  Les limites entre les territoires des différentes meutes sont très précises (pour elles), mais pas toujours connues (par nous) L’installation historique des meutes s’est faite sans pression « démographique ». Aujourd’hui on observe des meutes qui s’installent entre deux autres… (parce que disponibilité de la ressource alimentaire)  Suivi plus local par caméras automatiques et pistage en hiver Avec l’appui du réseau Loup Lynx de l’OFB, (mais surtout intéressé par la notion d’effectif) Milieu de vie  Déplacement en fonction de l’alimentation Déplacement entre des « zones de chasse » éloignées pour ne pas les appauvrir Déplacement des cervidés vers les zones moins enneigées en hiver – Difficulté de déplacement – Absence d’alimentation Déplacement entre des « zones de chasse » éloignées pour ne pas les appauvrir Déplacement en fonction de l’alimentation Déplacement en fonction de l’alimentation  Ressources utiles Youtube « Comment les loups changent les rivières » Yellowstone : – https://www.youtube.com/watch?v=Vbp7pqolp3U Youtube captations vidéo caméras automatiques – https://www.youtube.com/@vincenthenn Sites internet – https://Loupfrance.fr : situation du loup, réglementation, suivi – IPRA https://www.ipra-landry.com/ : éthologie, protection des troupeaux – Yellowstone : https://www.nps.gov/yell/learn/nature/wolves.htm Livres – Le loup, Jean-Marc Landry – Never cry Wolf, Farley Mowat, où on apprend que les loups ne mangent pas que des grands mammifères...  ECOLOGIE Ecosystèmes lacustres 19 septembre 2023 LABORATOIRE D’ECOLOGIE DES HYDROSYSTÈMES NATURELS ET ANTHROPISÉS Laurence VOLATIER André-Marie DENDIEVEL Chargée de recherche, Chargé de recherche, LEHNA, IAPHY LEHNA, IAPHY [email protected] [email protected] / Page 2 SOMMAIRE 1. L’EAU & LES MILIEUX LACUSTRES 2. LA VIE DES LACS 3. L’EUTROPHISATION 4. DÉBAT  01 L’EAU & LES MILIEUX LACUSTRES 1. Le cycle de l’eau 2. Milieu lacustres : Définition, formation & diversité 3. Milieux lacustres : Fonctionnement hydrologique / Page 4 /// 1) L’eau & les milieux lacustres Cycle de l’eau : l’eau sur Terre SON ORIGINE : UNE QUESTION ENCORE DÉBATTUE ! --> Une arrivée plus tardive que la formation de la Terre OU --> Une présence dès le début de la formation de la Terre Louis Maniquet LES RAISONS DE SA PRÉSENCE : DES CONDITIONS FAVORABLES --> Eau présente : liquide, gazeuse, solide --> Eau principalement sous une forme liquide / Page 5 N. Sator (l’Eau à découvert, 2015) /// 1) L’eau & les milieux lacustres Cycle de l’eau : l’eau sur Terre LE BLEU DES OCÉANS LA PLANÈTE BLEUE L’eau : 71% de la surface de la Terre Apollo 17 en 1972 1. Reflet du ciel ? 2. Propriété optique de l’eau ? Pourquoi les océans sont-ils bleus ? 3. Une combinaison 1+2 / Page 6 /// / Page 7 /// 1) L’eau & les milieux lacustres Cycle de l’eau : l’eau sur Terre LES CHIFFRES DE L’EAU : --> 71% de la SURFACE de la Terre MAIS un très faible VOLUME au regard de la Terre H. Perlman, J. Cook, and A. Nieman Attention, 3 sphères bleue : eau totale (sur, dans et au-dessus de la terre), eau douce liquide, lacs et rivières / Page 8  /// 1) L’eau & les milieux lacustres Cycle de l’eau : une planète « grand bleu » mais une eau douce « très discrète » ! / Page 10 Source : Eau de France /// 1) L’eau & les milieux lacustres Le cycle de l’eau L’EAU, UN CYCLE FERMÉ À L’ÉCHELLE DE LA PLANÈTE / Page 11 /// 1) L’eau & les milieux lacustres Le cycle de l’eau QUELQUES POINTS IMPORTANTS DU CYCLE DE L’EAU  Toute l’eau ne circule pas en permanence : --> durée de séjour de l’eau dans un réservoir --> notion de taux « renouvellement » Hydrologie  Variabilité des flux d’un réservoir à l’autre : --> Variabilité des quantités dans les réservoirs Temporalité & Quantité dans un réservoir / Page 12 /// 1) L’eau & les milieux lacustres Le cycle de l’eau DES FLUX SOUS L’INFLUENCE DES FACTEURS CLIMATIQUES ET HUMAINS  Changement climatique : --> Température : augmentation de l’accumulation de l’eau dans les océans (fonte glaciers, calotte glaciaire) --> Température : augmentation des capacités d’évaporation --> Modification des précipitations  Gestion des sols : évaporation vs ruissellement vs infiltration  Gestion de l’eau sur les continents : construction des barrages & pompages dans les nappes pour une exploitation directe ou un stockage superficiel (bassines) --> diminution des flux d’eau arrivant dans les océans / Page 13 /// Origine de l’eau en discussion mais dans tous les cas son volume Cycle de l’eau = cycle fermé est globalement stable depuis Donc les quantités ne diminueront pas ? plus de 4 milliards d’années ! Volume stable MAIS : croissance démographique, Quantités stables ! répartition inégale & des Donc nous ne manquerons pas d’eau ? réservoirs inaccessibles / Page 14 /// 1) L’eau & les milieux lacustres De l’eau continentale aux lacs EAU CONTINENTALE Précipitations sur les continents EAU CONTINENTALE : SA RÉPARTITION Fonction des « bassins versants » : --> Le relief & la complexité du sous-sol DES PRÉCIPITATIONS A LA FORMATION D’UN « LAC » Présence d’une « cuvette » & Source : Eau France Une perméabilité qui limite les écoulements / Page 15 /// 1) L’eau & les milieux lacustres De l’eau continentale aux lacs Comment se forment les précipitations ? 1. Majoritairement l’évaporation au-dessus des océans ? D’où vient la pluie sur le continent ? 2. Majoritairement l’évaporation du sol et l’évapotranspiration au- dessus du continent ? 3. 50%-50% / Page 16 /// 1) L’eau & les milieux lacustres Milieux lacustres : définition, formation, diversité LAC VS ETANG Source : aquatortail.com Pas de définition officielle, il s’agit de plans d’eau d’origine naturelle ou artificielle, d’eau douce ou salée, mais quelques paramètres clés : - Surface - Profondeur (lac = présence d’une zone pélagique) & lumière - Répartition des températures (lac = stratification thermique) - Flore (étang = forte production de biomasse) / Page 17  /// 1) L’eau & les milieux lacustres Milieux lacustres : définition, formation, diversité Source : aquatortail.com Lac réservoir barrage LES RETENUES ARTIFICIELLES = ETANGS et LACS DE BARRAGE Il s’agit de plans d’eau artificiels qui se caractérisent par : - La présence d’une digue ou d’un barrage retenant l’eau - Leur localisation en plaine ou dans les vallées alluviales / Page 18 - Un ou plusieurs usages spécifiques  En Montagne, des lacs /// d’origine glaciaire Lacs de verrou à haute altitude (Lac Cornu, Alpes, 2276 m) Lacs de moraine à faible altitude (Lacs du Val et de Chambly, Jura, 520 m) / Page 19 /// Des lacs dans le domaine volcanique Cubizolle et al. 2008 Rano Kau (Île de Pâques) Lac de maar Âge = 150 000 – 210 000 ans / Page 20 /// Des lacs dans le domaine karstique Gouffre de Padirac (Lot) / Page 21  /// 02 FONCTIONNEMENT HYDROLOGIQUE DES LACS 1. Bilans hydriques 2. Brassages thermiques / Page 22 /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Bilans hydriques 3 processus Précipitations / Evaporations / écoulements L’ALIMENTATION EN EAU DES LACS (ENTRÉES) LES SORTIES D’EAU - Les précipitations directes - Les évaporations - Les eaux de ruissellement - Les cours d’eau - Les cours d’eau (flux le plus important) - Les infiltrations - Les eaux souterraines Temps de séjour & Taux de renouvellement (fonction du Volume & Hauteur d’eau) / Page 23  /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Temps de séjour Facteurs influant sur le temps de séjour (renouvellement complet) du lac DIREN, site web Le volume de la « cuvette » Les débits entrant & sortant La taille et l’occupation du bassin versant Le climat / Page 24 C. Carneiro, 2017  /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Bilans hydriques Eutrophisation anthropique : « Syndrome d’un écosystème aquatique associé à la surproduction de matières organiques induit par des apports anthropiques en N et P» (Pinay et al, 2018, rapport ESCO) Retenue de Puyvalador (66), Géraldine Nogaro, juillet 2016 Retenue de Puyvalador (66), Géraldine Nogaro, juillet 2016 Origines des --> Allochtones : provenant du bassin versant Contribution respective des nutriments dans la tributaires et du compartiment colonne d’eau --> Autochtones : recyclage interne provenant des sédiments sédimentaire ? Nécessité de quantifier les flux hydriques entrants/sortants pour quantifier les flux Net P / Page 25 Thèse E. Gautreau, LEHNA (2020)  /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Importance des bilans sur les interactions avec les autres milieux DEUX GRANDS COMPARTIMENTS Surface Souterrain FLUX : Longitudinaux / Latéraux /verticaux --> Exemple : rôle « tampon » des lacs côtiers Océans Bassin versant ECHANGES NAPPE / LACS Flux : diffus & invisibles (P./ Anschutz, Page 26 Laboratoire EPOC)  /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Brassage thermique des lacs Densité de l’eau douce en Dans les lacs suffisamment profonds : fonction de la température 1/ Au dessus de 4°C les eaux les plus froides vont « descendre » par gravité sous les eaux les chaude 2/ Le fond du lac avoisine les 4°C / Page 28 /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Brassage thermique des lacs August Stratification d’un lac (source : AERMC) Mise en place de la stratification dans un lac suffisant profond Epilimnion : épaisseur augmente entre le printemps et l’été Epilimnion & métalimnion : B. Boeher et M. Shcultze (2008) / Page 29 épaisseurs fonction du vent  /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Brassage thermique des lacs CONSTAT PHYSIQUE : STRATIFICATION : - Densités trop contrastée pour une action du vent sur toute la hauteur d’eau - Fond du lac isolée de l’atmosphère et de la surface : CONSÉQUENCES ÉCOLOGIQUES : DIMINUTION DES TRANSFERTS (EX.) - De l’O2 dissous de la surface vers le fond Source: Outdoor Life - Des nutriments dissous du fond vers la surface / Page 30 /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Brassage thermique des lacs Le refroidissement de la couche supérieure érode le gradient de température : la densité ne constitue plus une barrière au brassage de l’eau « retournement du lac » / Page 31 /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Stratification & water mixing des lacs d’altitude (Lac du Chevril) / Page 32 Source : mairie de Tignes /// 2) Fonctionnement hydrologique des lacs Hydrologie --> Biogéochimie --> Ecologie La naissance de l’HYDROECOLOGIE / Page 33  /// 03 LA VIE DANS LES MILIEUX LACUSTRES 1. Facteurs écologiques : zonation & migration 1. Biodiversité / Page 35  /// 3) La vie dans les milieux lacustres Rappel du cours d’écologie générale Les facteurs écologiques « abiotiques » Les caractéristiques du lac régulant le développement des organismes influant sur ces facteurs  LA LUMIÈRE, LA TEMPÉRATURE  LA PROFONDEUR --> Intensité & qualité  (LE VENT) --> Variations journalières (cycle nyctéméral) --> Variations saisonnières  LES NUTRIMENTS (C, N, P) UNE ZONATION DES CONDITIONS DE VIE AU SEIN D’UN LAC  L’OXYGÈNE / Page 36 /// 3) La vie dans les milieux lacustres Zonation : importance de la combinaison des facteurs abiotiques ! Présence de substrats (compartiment sédimentaire) : possibilité de se fixer Lumière : phototrophes possibles (macro & micro) Absence de substrats : libre dans la colonne d’eau avec un déplacement passifs ou actifs (macro & micro) Lumière variable (photo & hétérotrophe, macro & micro) Substrats riches en MO, granulométrie plus fine que celles des berges : organismes « fouisseurs » + micro- organismes hétérotrophes / Page 37 /// 3) La vie dans les milieux lacustres Zonation : distribution des phototrophes la profondeur / Page 38 Source : Gilles Escarguel (LEHNA)  /// 3) La vie dans les milieux lacustres Biodiversité dans la zone pélagique LE DÉPLACEMENT RELATION TROPHIQUE TAILLE Phytoplancton Bactérioplancton Phytoplankton : filet de 64 µm PLANCTON Bactéries : prélèvement H2O Zooplancton Zooplankton : filet de 200 µm Poisson planctonophage PHOTOTROPHE/HÉTÉROTROPHE NECTON Poisson ichtyophage UNICELLULAIRE /PLURICELLULAIRE / Page 39 Source photo : projet LéXPLORE  /// 3) La vie dans les milieux lacustres Biodiversité dans la zone benthique (le fond des lacs) des lacs profonds Des vers « fouisseurs » La faune benthique : un rôle écologique majeur Des/micro-organismes Page 40 L. Volatier F. Mermillod-Blondin /// 3) La vie dans les milieux lacustres Biodiversité dans les milieux lacustres ADNe (barecoding, metabarcoding) Comment fait-on pour identifier les organismes ? Identification visuelle à l’aide de Clés de détermination basée sur les traits morphologiques (sous loupe ou microscope selon la taille) / Page 41 /// Environ 180 µm / Page 42 1 à 4 mm  /// 04 EUTROPHISATION DES MILIEUX LACUSTRES 1. Les processus 2. Les différents stades / Page 43 /// 4) Eutrophisation Les différents stades trophiques Pauvres en éléments nutritifs Eaux claires Faible production de biomasse Profondeur importante Bonne oxygénation Riche en éléments nutritifs Eaux verdâtres Forte production de biomasse / Page 44 Profondeur très faible Fort développement algal /// 4) Eutrophisation Les différents stades trophiques et écologiques Succession écologique Stade oligotrophe : Pas ou peu de sédiments => rares plantes ancrées au fond Surtout phytoplancton et autres micro-organismes Stade mésotrophe : Dépôt de sédiments => développement d’herbiers aquatiques jusque dans la zone eulitorrale Plantes enracinées ou flottantes Potamot Potamot perfolié (CIPEL) pectiné (CIPEL) / Page 45  Succession écologique /// Stade oligotrophe : Pas ou peu de sédiments => rares plantes ancrées au fond Surtout phytoplancton et autres micro-organismes Stade mésotrophe : Dépôt de sédiments => développement d’herbiers aquatiques jusque dans la zone eulitorrale Plantes enracinées ou flottantes Stade eutrophe : Importants dépôt de sédiments => prolifération de la biomasse : - plantes enracinées ou flottantes - /Plantes Page 46 émergentes : roselières et autres  Succession écologique /// Stade oligotrophe : Pas ou peu de sédiments => rares plantes ancrées au fond Surtout phytoplancton et autres micro-organismes Stade mésotrophe : Dépôt de sédiments => développement d’herbiers aquatiques jusque dans la zone eulitorrale Plantes enracinées ou flottantes Stade eutrophe : Importants dépôt de sédiments => prolifération de la biomasse : - plantes enracinées ou flottantes - Plantes émergentes : roselières et autres Stade dystrophe : Fin du comblement sédimentaire => atterrissement complet, mares résiduelles - Plantes des tourbières / Page 47 - Arbres et arbustes  /// 05 OUVERTURE & DÉBAT 1. La disparition programmée des lacs ? 2. Les lacs de l’anthropocène : entre lacs plus tout à fait naturels et méga- bassines / Page 48 /// 5) Ouverture & débat La disparition programmée des lacs ? ZOOM SUR LE LAC LÉMAN 73 x 14 km Prof. moyenne = 153 m Prof. Max. = 310 m Origine mixte glaciaire et tectonique Alimenté par le Rhône Fortement impacté par l’anthropisation : rejets agricoles, domestiques et industriels (Genève, Lausanne) / Page 49 Video RTS.CH de 1964  Depuis les années 1970 : /// 5) Ouverture & débat La disparition programmée des lacs ? - Développement des stations d’épuration - Contrôle des rejets industriels - Surveillance de l’état des eaux / Page 50 /// 5) Ouverture & débat Les lacs de l’Anthropocène : entre lacs plus tout à fait naturels et méga-bassines ZOOM SUR LE LAC D’ISSARLÈS (07) Fortement impacté par la mise en réseau EDF 1x1 km ; Prof. Max. = 108 m pour produire de l’hydroélectricité, soutenir le Origine volcanique (80 000 ans) débit de l’Ardèche ou de la Loire en été / Page 51 / Merci pour votre attention INTRODUCTION A L’ECOLOGIE Amélie Truchy INRAE – SLU (Suède)  ORGANISATION des 2 SEANCES 01 02 03 04 Qu’est-ce que Les différents L’action de L’action des l’écologie ? niveaux l’environnement organismes sur d’organisation du sur les organismes l’environnement vivant 05 06 07 Intéractions entre Flux de matière et Ecosystèmes organismes d’énergie  01 Qu’est-ce que l’ECOLOGIE ? Une vision politique ? Une Science ? Les mots clés en ECOLOGIE ? Donnez 3-4 mots clés/idées que vous associez avec ECOLOGIE menti.com Code: 6355 1630 4  ECOLOGIE SCIENCE DOCTRINE ENVIRONNEMENT meilleur équilibre entre cadre naturel avec l‘Homme et son lequel l'Homme interagit environnement naturel et sur lequel ses ainsi qu'à la protection activités ont un impact. de ce dernier. COMMERCIAL CITOYENNE Bio POLITIQUE Quotidien (recyclage, 1960-70 aux USA volonté d’adaptation) 5  LA NOTION D’ECOLOGIE « Economy of nature » – Charles Darwin (1809-1882) OÏKO-LOGIA – Ernst Haeckel (1834-1919), 1869 « Maison » « Etude » 6  LA NOTION D’ECOLOGIE OÏKO-LOGIA – Ernst Haeckel, 1869 Science qui a pour objet d’étude les relations entre les organismes et leur environnement 6 RELATIONS organismes-environnement climat, géologie, chimie, Au sein d’une espèce contraintes Entre espèces physiques, … 7  Les QUESTIONS en ECOLOGIE Quelle est la Où se trouvent Combien dynamique de les organismes ? d’individus s’y distribution et (distribution) trouvent ? d’abondance (abondance) dans le temps ? POURQUOI ? IDENTIFIER les CAUSES et les INTERACTIONS qui gouvernent nos OBSERVATIONS 8  02 Les différents niveaux d’ORGANISATION du VIVANT Au delà des gènes, de la cellule et des organes Les NIVEAU d’ORGANISATION du VIVANT Biosphère Biomes Ecosystèmes Populations Organismes Organes Cellules Gènes 10 11  Les INDIVIDUS Comprendre les relations entre cet individu et son environnement Etude de ses caractéristiques “physiques” Etude de son comportement 12  Les POPULATIONS Ensemble d’individus de la même espèce vivant dans une zone géographique déterminée et dans un espace de temps donné Etude des relations entre individus : mutualisme, concurrence, reproduction, parasitisme, déplacements … 13  Les COMMUNAUTES Ensemble de populations d’espèces différentes qui partagent un même espace géorgaphique à un moment donné Etude de la régulation de certaines plantes par les herbivores 14  Les ECOSYSTEMES Ensemble de communautés en interaction avec leur milieu caractérisé par des flux de matière et d’énergie Etude de la régulation de certaines plantes par les herbivores et grands carnivores dans les prairies de haute altitude 15  Les BIOMES Ensemble d’écosystèmes caractérisitques d’une aire biogéographique, nommés en fonction de la faune et de la flore prédominantes 16  Les BIOMES Ensemble d’écosystèmes caractérisitques d’une aire biogéographique, nommés en fonction de la faune et de la flore prédominantes Ecozones, écorégions 16 Les BIOMES 17  La BIOSPHERE Ensemble des organismes vivants et leurs milieux de vies = TOTALITE des écosystèmes présents sur Terre 18  Biosphère Biomes Ecosystèmes Communautés Populations Organismes/Individus Organes Cellules Gènes 19  03 L’action de l’ENVIRONNEMENT sur les organismes Facteurs abiotiques, Habitat, Niche fondamentale  L’ENVIRONNEMENT Tout facteur qui peut avoir des effets sur un organisme 21  L’ENVIRONNEMENT Tout facteur qui peut avoir des effets sur un organisme climat, géologie, chimie, Au sein d’une espèce contraintes Entre espèces physiques, … 21  L’ENVIRONNEMENT Tout facteur qui peut avoir des effets sur un organisme climat, géologie, chimie, Au sein d’une espèce contraintes Entre espèces physiques, … 21  L’ENVIRONNEMENT HABITAT = Milieu dans lequel une population peut vivre et se reproduire (e.g. habitat de reproduction, de nourrissage, de repos,...). Tétra-Lyre (Tetrao tetrix) Zones situées entre les forêts et les milieux ouverts En France entre 1400-2300m al. 22  L’ENVIRONNEMENT Exemple du Tétra-Lyre Nourrissage en forêt Reproduction en clairière Nidification dans les (jeunes bourgeons) hautes herbes ou basses et petites baies branches d’un buisson 23  L’ENVIRONNEMENT Exemple du Tétra-Lyre 24  L’ENVIRONNEMENT BIOTOPE = Ensemble des conditions climatiques et physico- chimiques particulières et relativement uniformes qui hébergent une flore, une faune, des communautés de champignons et micro- organismes spécifiques 25  L’ENVIRONNEMENT Exemple du Tétra-Lyre Chenilles Oiseaux Conifères Vers de terre Cervidés Myrtilles Champignons Insectes Micro-organismes 26  L’ENVIRONNEMENT La Directive Européenne « Habitats » ne fait pas de différence entre habitat et biotope 27  L’ENVIRONNEMENT L’ensemble des facteurs environnementaux qui déterminent la répartition des espèces = NICHE FONDAMENTALE Taille de population Gradient environnemental 29  L’ENVIRONNEMENT Exemple des coraux - T >20°C, optimum entre 25-30°C - Salinité : 34-37 g/L - Lumière (pour les zooxanthelles) : profondeur