E N D
1. LA BIOSPHERE
2. Introduction 1970: centenaire du terme ECOLOGIE . On commence en parler dans les mdias; pourquoi?
Premire vision de notre plante depuis lespace! Elle est FINIE!
Lconomie et la politique nont pas encore fait leur rvolution copernicienne!
Les ressources sont limites.
La pollution ne connat pas de frontire!
Cest la seule plante habitable! Et elle est fragile!
Les conditions qui permettent la vie se trouvent dans une fourchette troite!
3. Approche de la Biosphre
4. Lanatomie de la Biosphre Sa taille: de 100 m + 6000 m
Ses caractristiques gnrales:
Beaucoup dnergie disponible utilise pour:
Crer de la BIOMASSE;
Entretenir la vie (respiration)
Limportance de la biomasse dpend de nombreux facteurs que lon peut regrouper dans 2 classes; BME p.114-122
Les facteurs ABIOTIQUES
Physiques:
Chimiques:
Les facteurs BIOTIQUES
Les facteurs LIMITANTS:
Sur terre: leau et la temprature
Dans les ocans: les engrais
Dans leau douce: les courants, la lumire, les engrais.
5. Caractristiques gnrales des BIOMES La Biosphre se diversifie en BIOMES selon limportance des facteurs abiotiques, biotiques et limitants.
Les biomes sont des
Units fonctionnelles: Exemple: la fort caducifolie
Stables dans le temps
Et qui se perptuent par la reproduction, un peu comme un organisme qui remplace constamment ses molcules uses.
Ils sont eux-mmes constitus dECOSYSTEMES composs de:
BIOTOPES:Exemple: lac oligotrophe de montagne
COMMUNAUTES: de producteurs, consommateurs, dcomposeurs
6. Les Biomes terrestres Fort ombrophile:
Pratiquement autonome;
Plus de 1500 mm de prcipitations/an
Pas de saisons
Caractristiques biologiques:
Enorme biomasse: 1700 t/ha mais 2 t/ha dhumus!
Enorme biodiversit Ex: 300 espces/100 m2 avec 600 individus. 44% des espces/2% du territoire habit.
Arbres gants, lianes, piphytes, grandes spcialisations adaptatives
7. Les Biomes terrestres Savane arbore.
De 1500 mm 500 mm de prcipitations.
Caractristiques biologiques:
Le rgne des gramines
Grande biomasse de mammifres.
Dserts chauds
Moins de 200 mm de prcipitations.
Caractristiques biologiques:
Faible biodiversit
Adaptation vgtale: rapidit, vis souterraine, stockage.
Adaptation animale: rcupration de leau mtabolique.
8. Les Biomes terrestres Ecosystmes sclrophylles.
Zones tempres chaudes, prcipitations saisonnires. Maquis, garrigue. Fort sempervirente de chnes verts ou pubescents.
Fort caducifolie.
Plus de 1000 mm de prcipitations. Climat tempr.
Forts de chnes, htres, rables
Biomasse de 350 t/ha avec 15 t/ha dhumus.
Trs riche litire favorable lagriculture. Lessivage possible.
9. Les Biomes terrestres Steppes.
Moins de 1000 mm de prcipitations.
Beaucoup de gramines.
Grands herbivores disparus, remplacs par de llevage.
Taga.
Faibles mais constantes prcipitations (0,4-0,7 m)
Basse temprature moyenne
Faible biodiversit
Sols acides, tourbeux.
Toundra
Permafrost, saison de 60 jours environ
Faible biodiversit; arbres nains, gramines, lichens
10. Les Biomes ocaniques Rcifs coralliens
Beaucoup de lumire
Grande biodiversit; symbioses, auto-entretien
Mers froides
Upwelling; richesse en engrais venus du fond
Grande biomasse
Plateaux continentaux
Lumire jusquau sol
Estuaires, deltas, riches en engrais
Eaux tropicales
Trs pauvre biomasse!
Oasis abyssaux
11. Physiologie de la Biosphre Homostase tonnante depuis plus de 3,5 milliards dannes!
12. LHYPOTHESE GAIA ?Notre plante serait-elle vivante!
13. PASADENA: Californie; automne 1965 James Lovelock, biochimiste consultant la NASA,participe la conception du robot Vicking charg de rechercher une vie ventuelle sur MARS
Mais comment savoir si quelque chose est vivant ou inerte?
Aucune dfinition disponible ne le satisfait!
14. LIL DE LEXTRATERRESTRE Lovelock se demande comment un extraterrestre saurait quil y a de la vie sur terre.
La rponse est dans le dsquilibre de son atmosphre!
Elle contient des gaz qui sont trs ractifs:
2O2 + CH4 -> CO2 + 2H2O
15. ET LES AUTRES PLANETES? Mars est morte!
Son atmosphre tnue ne contient presque que du CO2
Vnus est morte!
Son atmosphre brlante ne contient presque que du CO2
16. HOMEOSTASE PLANETAIRE Le Soleil est, aujourdhui, 25% plus lumineux quau dbut de la Biosphre!
Or la temprature globale na pas beaucoup vari!
Lovelock suggre que la plante, dans son ensemble, est capable dhomostase!
17. EQUILIBRE DYNAMIQUE Chaque anne la vie doit injecter un milliard de tonnes de CH4 pour conserver 1,7 ppm!
Quest-ce qui est responsable de cette constance?
Cest la Vie depuis le sol et les ocans!
18. HOMEOSTASE PLANETAIRE TROP CHAUD?La Biosphre diminue la concentration de gaz effet de serre. TROP FROID?La Biosphre augmente la concentration de gaz effet de serre.
19. LHYPOTHESE GAIA La vie a d, trs vite, prendre le contrle de toute la plante.
Sinon, elle naurait pas pu survivre cause de grandes fluctuations des conditions physiques.
20. DAISYWORLD Soit une plante toute neuve.
On y sme des graines de marguerites.
Des fleurs claires rflchiront la lumire et la plante restera froide.
Des fleurs fonces la rchaufferont.
21. GEOPHYSIOLOGIE Supposons que la couleur dun champ de marguerites influence son environnement immdiat
Si le soleil est trop chaud, le champ de marguerites claires sera plus frais: elles prospreront alors que les fonces rgresseront.
Le climat sera rafrachi puisque les claires ne transforment pas la lumire en chaleur.
Linverse est possible aussi.
Linteraction des deux varits de marguerites va stabiliser la temprature globale pendant un certain temps. Cette biosphre primitive contrlera son environnement son avantage!
22. DAISYWORLD: la simulation Lexercice Lhypothse GAIA permet de simuler lvolution de la temprature dune plante en jouant sur les couleurs de populations de marguerites qui la peuplent.
23. Physiologie de la Biosphre Fluctuations
Cycliques
Rythmes journalier, saisonnier, annuels, inconnus (glaciations)
Catastrophiques
Impacts mtoritiques, modifications climatiques
24. Physiologie de la Biosphre Interactions des populations (sauf nourriture)
Espces pionnires colonisatrices: bactries chimioautotrophes, lichen, algues
Espces dpendantes
Une seule espce profite du lien
Dpendance faible: lieu de nidification, plantes ombrophiles
Dpendance forte: orchides, mimtisme, parasitisme BME p.126-130
Plusieurs espces profitent du lien
Dpendance faible: mousse et pin, pollinisation, flore intestinale, poisson nettoyeur
Dpendance forte: termites, fourmis champignonnires, mycorhizes, lichen, acacia bicorne et fourmis
25. Physiologie de la Biosphre Interactions des populations (suite)
Espces concurrentes
Concurrence stricte: artificielle, accidentelle (espces envahissantes) BME p.124-125
Concurrence faible: cohabitation qui aboutit des associations typiques: le CLIMAX. Ex: les Successions. BME p. 153
26. Physiologie de la Biosphre La niche cologique. BME p. 136, 159
Mtaphores:
Pour lconomiste: le CRENEAU exploiter
Pour le sociologue: la PROFESSION
Dans les conditions normales, climaciques, il ne peut y avoir quune seule espce par niche.
Observations artificielles:
Envahissement de niches libres, explosion dmographique. Ex: lapins en Australie, figuiers de barbarie, mildiou, phylloxera, (Sida?).
Introduction despces concurrentes pour une niche: Ex. verge dor, cureuil gris, robinier
Elimination dune espce suivie de lexplosion dmographique dune autre. Ex: insecticide et ravageurs.
27. Physiologie de la Biosphre La niche cologique (suite)
Observations naturelles: successions (eaux pollues), zonation littorales, parulines
Observations exprimentales:
Variation de diffrents paramtres dune niche cologique
Lvolution devrait favoriser la spcialisation des espces, de sorte que les volumes ne se chevauchent plus.
Les niches se spcialisent, se diversifient: une mme niche peut tre partage diffrents moments de la journe. Ex: buse diurne, chouette nocturne.
28. Conclusion