cours ecologie BP AP

BP Aménagements Paysagers/
UCG2 : Ecologie et Paysage oi211 et 212
I Ecologie
L’écologie est une science complexe qui étudie les êtres vivants et leur milieu de vie. Cette étude passe :
- par les relations entre les êtres vivants eux-mêmes,
-par les relations entre les êtres vivants et leur milieu de vie.
La complexité vient de la multiplicité (ou diversité) des relations et des espèces
II Ecosystème
Un écosystème est un ensemble formé des êtres vivants (animaux et végétaux) et du milieu dans lequel ils
vivent. Dans l’écosystème les êtres vivants sont en relation avec leur milieu et aussi en relation entre eux. Ces
relations sont multiples et diverses.
Un écosystème peut présenter différentes tailles. On peut parler de l’écosystème d’une mare, mais aussi d’une
flaque d’eau, car la flaque d’eau présentera une diversité d’êtres vivants, avec des relations, même si au prime abord
on ne voit que de l’eau un peu sale. Une forêt ou un causse sont eux aussi des écosystèmes, de même que la planète
terre en est un.
III Vocabulaire :
La biocénose : est l’ensemble des êtres vivants végétaux et animaux qui vivent dans un écosystème donné.
Le biotope : c’est le milieu physique de l’écosystème. Il comprend aussi bien le sol, l’air, la lumière que d’autres
facteurs comme le vent, …
biotique : qui a rapport au vivant, aux êtres vivants
abiotique : qui a rapport au non-vivant, au biotope
IV Les relations à l’intérieur de l’écosystème :
1-Relations entre les êtres vivants et leur biotope
Exemple d’une plante et de son milieu
11- le plante et le sol
Le sol est le substrat, le support de la plante. En complément la plante retient le sol au niveau de ses racines
et couvre le sol, le protégeant ainsi de l’érosion. Ces vérités sont modulables selon l’espèce ou la variété en question
et le type de sol présent.
Le sol est une réserve d’eau pour la plante, mais aussi de minéraux. La disponibilité en minéraux n’est pas une
constante, mais peut variée en fonction du climat, de l’arrivée d’une pluie, de l’aération du sol. On voit ici la notion
de complexité d’un écosystème et de l’écologie qui l’étudie.
La couverture du sol par la plante est aussi une relation entre le sol et la plante. Cette couverture peut par exemple
diminuer l’évaporation direct du sol, ou favoriser l’infiltration de l’eau dans le sol lors d’une pluie, notamment par la
présence du chevelu racinaire de la plante.
note : le génie végétal est un ensemble de techniques qui permettent de lutter contre l’ érosion des sols par
l’installation de végétaux. On l’utilise en restauration de berges de rivière, en terrain de montagne, en zone dunaire ,
…
12- la plante et le climat
Le climat (vent, température, ensoleillement, précipitations) agit sur les plantes. Par exemple, le port d’un arbre est
très lié aux conditions de vent. Des espèces sont directement reliées au climat régional (Chêne vert et olivier en
climat méditerranéen).
En réciproque, les végétaux peuvent influer sur le climat. La haie brise-vent agit sur le micro climat local. Les forêts
équatorial agissent sur la régulation du climat par leur transpiration.
Travail de synthèse : En région méditerranéenne, parmi ces 3 espèces de chêne (Quercus pubescens, Q. ilex, Q.
robur soit le chêne pédonculé), indiquez celle que l’on trouve sur un versant sud et celle que l’on trouve sur un
versant nord. Indiquez l’espèce qui n’est pas méditerranéenne.
13- notion de facteurs abiotiques :
On parle de facteurs , car dans un écosystème le taux d’humidité d’un sol ou celui de l’air, la luminosité et
bien d’autres agissent sur les êtres vivants (dont la plante étudiée ci-dessus). Ces taux d’humidité, luminosité,
chaleur, … sont des facteurs abiotiques.
14- adaptation des végétaux à leur biotope :
Que ce soit en ce qui concerne le climat, l’exposition ou le sol, les végétaux sont tous plus ou moins adaptés à leur
environnement. On parle d’ « écologie » d’un végétal lorsque l’on précise ses affinités au niveau des composantes
des biotopes l’accueillant.
Vocabulaire :
Végétal xérophile : des milieux secs (sécheresse accusée)
Plante acidophile : de préférence sur sol très acide
Basophile : de préférence sur sol alcalin (= basique)
Ombrophile : qui aime la pluie
Calcifuge : qui ne supporte pas les sols calcaires
Travail de synthèse :Reliez plantes et composantes du biotope
Composante du biotope
Sol acide
végétaux
Hortensia Genet à balais
Fougère aigle Chataignier
Merisier
Lieux secs
Sol humide
Erable de Montpellier
Saule blanc, saule des vanniers,
aulne glutineux
Buis, cerisier de ste lucie, genêt
d’Espagne
Lavande
salicorne
Sol calcaire
Sol alcalin
Sol salé (littoral)
Ciste, romarin, murier,
micocoulier,
salicorne
Etage montagnard
Sapin pectiné
2-Relations entre les êtres vivants
21 relations d’opposition :
a-compétition : Dans une forêt la compétition influe sur la forme en fuseau des arbres serrés. Le lierre entre en
concurrence avec le peuplier sur lequel il s’accroche (compétition pou la lumière)
b- prédation : Le prédateur tue et consomme sa proie. L’herbe de la prairie est la proie du mouton et le campagnol
est la proie de la buse variable
c- parasitisme : Le parasite vit aux dépens de son hôte. L’oïdium (feutrage blanc sur les feuilles) est parasite de
cucurbitacées, chêne, …
22 relations favorables
a- aide mutuelle : En Ethiopie, un oiseau, l’ « indicateur » amène des humains vers une ruche d’abeilles. Ceux-ci
enfument la ruche sauvage, prennent le miel et donne la cire à cet oiseau dont l’estomac est capable de digérer
cette cire. Autre exemple : L’abeille pollinise les plantes qu’elle butine
b-symbiose : un individu ne peut vivre sans l’autre. Le lichen (association champignon-algue) est l’exemple typique.
Concernant les arbres, leurs racines peuvent être en association étroite avec des champignons (Myccorhizes).
23 notion de facteur biotique
La compétition ou l’aide, … sont des facteurs biotiques. La compétition exerce un effet , c’est donc un facteur. Elle
est menée par un être vivant, elle est donc biotique.
24- la lutte biologique :
L’emploi de produits phytosanitaires dans la lutte contre les maladies et les insectes présente de multiples
inconvénients (toxicité pour l’homme, pour d’autres êtres que le parasite visé, apparition de résistance chez des
souches de parasites ou de nuisibles. La lutte biologique fait appel à des êtres vivants pour réduire ou supprimer les
dégâts causés par les espèces nuisibles. Des espèces de coccinelles (larves) prédatrices d’espèces de cochenilles sont
un des exemples les plus réussis. Les parasites d’insectes nuisibles sont aussi utilisés. Des phéromones ( hormones
attractives sexuelles) sont utilisées pour attirer des insectes dans des pièges (protection de la vigne par exemple).
V Les réseaux alimentaires :
1-Fonctionnement de l’écosystème
Le soleil produit l’énergie indispensable aux végétaux qui produisent la matière organique élaborée
(photosynthèse). Dans ce système, les végétaux sont les producteurs.
Les animaux consomment ces végétaux pour en tirer de l’énergie (respiration) et de la matière organisée
(métabolisme). Dans ce système se sont les consommateurs. On distingue des consommateurs primaires,
secondaires selon qu’ils consomment directement les végétaux ou qu’ils consomment un animal herbivore. Tous ces
êtres végétaux, mais surtout animaux produisent régulièrement des excréments et déjections. Excréments,
déjections et cadavres sont minéralisés par des bactéries, champignons ou des animaux spécialisés. Ce sont les
décomposeurs de ce système.
2- Pyramides des écosystèmes
Les différents niveaux des réseaux alimentaires peuvent être représentés par des pyramides. Les producteurs se
situant à la base de la pyramide et étant les plus nombreux en masse sont situés sous les niveaux des différents
consommateurs. Entre chaque niveau, on constate une diminution en nombre ou en biomasse. En effet il y a des
pertes lors de la digestion et des pertes par chaleur à chaque niveau.
Remarque : Au sujet du rendement entre chaque niveau, il est intéressant de noter que pour produire une protéine
animale il faut pratiquement 7 protéines végétales, ce qui sous entend que l’alimentation occidentale fondée de
manière excessive sur des produits carnés participe à un gaspillage énergétique et agricole. Les légumineuses,
végétaux protéiques tels les lentilles, pois chiches, soja, … sont beaucoup plus utilisées dans les autres cultures
alimentaires.
VI L’évolution des écosystèmes
Un écosystème évolue au cours du temps. Peu complexe avec des espèces pionnières, il se complexifie par
modification des caractéristiques du biotope (par exemple modification du sol) et de la biocénose (plus grande
variété d’espèces). Il peut se produire des cycles qui passe par une phase initiale, puis une phase de maturité, puis de
déclin , de rajeunissement.
Sous l’effet de perturbations, un écosystème peut se dégrader (incendie ou sur exploitation dans une garrigue à
chêne aboutissant sur la pelouse ou la zone d’éboulis)
VII Les cycles bio-géo-chimiques/ le cycle du Carbone
1-Cycle biogéochimique d’un élément
Les différents formes moléculaires ou ioniques prises par un élément chimique sur la terre que ce soit chez les êtres
vivants (bio) ou dans la matière inerte (géo) sont étudiées dans ces cycles. Ainsi, l’élément azote (N) peut se
retrouver à un moment sous forme d’acides aminés et de protéines dans la matière vivante ou à un autre moment
transformé sous forme de nitrate dans le sol.
On étudie généralement les cycle de l’azote, du carbone, … celui de l’eau.
2- Cycle du carbone
Le gaz carbonique (CO2) est la forme minérale simple de ce cycle. Utilisé par la plante le carbone issu du CO2 se
retrouve sous forme de matières organiques (les sucres de la photosynthèse, la cellulose, …). A la mort de la plante
la matière organique est décomposée , notamment en CO2. C’est le cycle au niveau du végétal.
En ce qui concerne la matière inerte, dans les océans, le CO2 peut être piégé sous forme de calcaire (CaCO3). C’est
ce qui s’est passé à l’ère secondaire lors de la formation des causses au fond des mers.
La matière organique provenant des plantes peut aussi être piégée (ou stockée) dans des formations géologiques à
l’abri de l’oxygène : tourbe, charbon, pétrole, gaz . C’est ce qui s’est passé au Carbonifère, à la fin de l’ère primaire. Il
y a ainsi eu formation de combustibles fossiles.
L’utilisation de combustibles carbonés produit du gaz carbonique
Le cycle du carbone peut être représenté par un schéma. (voir fig p.77)
3- Cycle du carbone/ effet de serre/ dérèglement climatique
Dans l’atmosphere, depuis des milliers d’années, le CO2 piégé permet un certain effet de serre et donc le maintien
d’une température moyenne à la surface de la terre. La société industrialisée, de par le fait de relâcher des quantités
importantes de CO2 suite à la combustion de carbone fossile déstocké (pétrole, charbon, …)participe à une
augmentation de la teneur en CO2 de l’atmosphère et par suite à une augmentation de la température moyenne à la
surface de la terre. Le GIEC (groupe intergouvernemental d’experts sur le climat), confirme la liaison entre
production de gaz à effet de serre et réchauffement climatique et émet régulièrement des propositions visant à la
diminution de la production de CO2 de manière à limiter les conséquences sur la planète. En France, les dix
premières années de ce siècle ont été les plus chaudes depuis plus de 100 ans. Selon le rapport du GIEC de 2007, la
température moyenne a augmenté de 0,74 °C en 100 ans ; elle évoluerait de 0,2 °C au cours des deux prochaines
décennies, pour arriver à une augmentation de 2 à 4 °C en 100 ans, pour une élévation du niveau des mers de 20 à 60
cm. Les conséquences de ce réchauffement sont complexes, reflétant ainsi la complexité de tout écosystème.
VIII Les mesures et concepts environnementaux
1- le « développement durable » : le développement durable serait :« un développement qui répond aux besoins
des générations du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs. Au mot
durable les anglophones préfèrent le mot « soutenable », la notion de durabilité laissant imaginer un
développement quasi éternel sur une planète aux limites finies.
2- l’Agenda 21 : L'Agenda 21 est un plan d'action pour le XXIe siècle adopté par 173 chefs d'État lors du sommet de la
Terre, à Rio, en 1992. Ce plan d'action décrit les secteurs où le développement durable doit s’appliquer dans le cadre
des collectivités territoriales. Il formule des recommandations dans des domaines aussi variés que : la pauvreté.la
santé ;le logement ;la pollution de l'air ;la gestion des mers, des forêts et des montagnes ;la désertification ;la
gestion des ressources en eau et de l’assainissement ;la gestion de l’agriculture ;la gestion des déchets .
3- Natura 2000 : Natura 2000 est un réseau de sites naturels visant à préserver les espèces et les habitats menacés
et/ou remarquables sur le territoire européen, et ce dans un cadre global de développement durable.
4- Parcs nationaux : Ce sont des territoires naturels protégés au niveau national.(9 parcs en France)
Parcs naturels régionaux : Il y a 49 PNR en France. Ils ne relèvent pas de la protection nationale.
Réserve naturelle : espace naturel exceptionnel (faune, flore, géologie, …) protégé à long terme
ZNIEFF (Zone naturelle d'intérêt écologique, faunistique et floristique) . Une ZNIEFF est un secteur du territoire
particulièrement intéressant sur le plan écologique. Il n’y a pas de protection réglementaire forte.
VIII Ecosystèmes anthropisés/ aménagement paysager
1- écosystèmes anthropisés
A note époque, l’humain modifie les écosystèmes ou crée de toutes pièces des écosystèmes simplifiés. Une ville est
un écosystème c assisté créé de toutes pièces. Les flux de nourritures, de déchets, d’énergie viennent de l’extérieur
ou vont vers l’extérieur. L’artificialisation est maximum.
La gestion rigide des écosystèmes peut créer des problèmes environnementaux. Par exemple, l’imperméabilisation
des sols urbains et la rectification des cours d’eau, la création d’habitats en zone inondable amènent régulièrement à
des situations plus ou moins catastrophiques.
2- Aménagements paysagers :
Ces aménagements peuvent plus ou moins aboutir à des écosystèmes simplifiés dans lesquels l’humain se devra
d’agir en « régulateur » . L’implantation de végétaux peu adaptés ou à une époque peu propice peut amener à
l’irrigation ou l’arrosage régulier, ayant ainsi un impact sur la ressource en eau dans un autre lieu. De la même façon,
la protection phytosanitaire d’espèce végétales (haies standardisées, espèces inadaptées, sujets malades en
pépinières, traitements par habitude ou par prévention) produit des résidus toxiques et plus ou moins rémanents
qui ont un impact sur la vie dans les sols, et la qualité des eaux.
A l’inverse, les aménagements paysagers peuvent avoir un effet bénéfique sur le cadre de vie d’habitants des villes,
par la création de lieux de détente, d’oxygénation ou par l’amélioration paysagère qu’ils apportent.
Et c’est bien le type de gestion de ces espaces qui détermine leurs impacts.