Introduction à l`écologie
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Introduction à l’écologie S. Barot IRD, UMR Bioemco http://millsonia.free.fr/ 1 Qu’est ce que l’écologie? A quoi ça sert? Comment se repérer dans l’écologie? 2 LV 335, Introduction, Barot Plan Æ Définition Æ Bref historique Æ Les différents champs de l’écologie Æ Applications et enjeux Æ Une science comme les autres? 3 LV 335, Introduction, Barot Définition 4 LV 335, Introduction, Barot Définition Æ Science qui étudie les relation entre les organismes et entre les organismes et leur milieu physicochimique Interactions biotiques Intraspécifiques Interspécifiques Interactions abiotiques Espece 1 Milieu Espece 2 5 LV 335, Introduction, Barot Une science intégrative Æ Passage d’une échelle à l’autre pour comprendre les propriétés de l’ensemble Æ Holisme / réductionnisme Biosphère Biomes Écosystèmes Écologie Communautés Biologie Populations classique Individus Cellules Molécules 6 LV 335, Introduction, Barot Bref historique 7 LV 335, Introduction, Barot Bref historique Æ Le mot ‘‘écologie’’ a été inventé en 1866 par Ernst Haeckel (1834-1919, Biologiste Allemand) Æ Vient du Grec ‘‘oikos’’ = demeure = milieu “la science de l’économie, des habitudes, du mode de vie, des rapports vitaux externes des organismes ” Æ Le mot ‘‘biologie’’ a été inventé à la fin du XVIII ième par Jean-Baptise de Lamarck (1744-1829, Naturaliste Français) LV 335, Introduction, Barot 8 Une science jeune ÆPremière société d’écologie: British Ecological Society fondée en 1913 Æ L’écologie moderne s’est développée après la Seconde guerre mondiale (Margalef, frères Odum, May, Mc Arthur) Æ La chimie, la physique, les mathématiques se sont développées depuis le Moyen-Âge Æ Mais l’écologie reprend toute la tradition naturaliste Æ Une science encore en train de se structurer, de chercher sa reconnaissance 9 LV 335, Introduction, Barot Les différents champs de l’écologie 10 LV 335, Introduction, Barot Les différents champs de l’écologie Æ Classer par types d’organisme? Æ Classer par types d’écosystème? NON : d’abord classer suivant l’approche ou l’échelle de l’étude! 11 LV 335, Introduction, Barot Opposition entre deux paradigmes Æ L’écologie fonctionnelle / des écosystèmes Flux d’énergie et de matière Biomasses Fonctionnement Æ L’écologie des populations Individus Population Comportement Evolution LV 335, Introduction, Barot 12 L’écologie des écosystèmes Æ Variables continues Æ Plantes / Animaux Æ Liens organismes / milieu physicochimique Æ Physiologie Æ Physique, chimie 13 LV 335, Introduction, Barot L’écologie des populations Æ Variables discrètes Æ Animaux / Plantes Æ Liens biotiques Æ Démographie Densité du prédateur Æ Evolution Densité de la proie 14 LV 335, Introduction, Barot De très nombreuses sous-disciplines Paradigme ‘‘écosystème’’ Paradigme ‘‘population’’ Écophysiologie Écologie fonctionnelle Écologie des écosystèmes Dynamique des populations Écologie comportementale Génétique des populations Biogéochimie Écologie des communautés Écologie évolutive 15 LV 335, Introduction, Barot Des traditions très différentes suivant les objets d’étude Écologie marine Écologie terrestre Écologie des sols Écologie animale Écologie des eaux douces Écologie végétale Écologie microbienne 16 LV 335, Introduction, Barot Applications et enjeux 17 LV 335, Introduction, Barot Statut de l’écologie Æ L’écologie est avant tout une science… Ce n’est pas une technologie Elle vise avant tout à l’accumulation de connaissances Æ Elle s’est souvent développée en réponse à des problèmes concrets 18 LV 335, Introduction, Barot Exemples historiques Æ Karl Möbius (Allemand, 1825-1908, inventeur du terme biocénose) essaye d’expliquer la disparition de bancs d’huître Æ Grands voyages d’exploration de la fin du XVIIIième siècle, biogéographie, acclimatation des espèces en Europe Æ Développement de l’écologie fonctionnelle avec celui de l’agronomie: comment augmenter la production végétale? (Liebig, Allemand, 1802-1873) 19 LV 335, Introduction, Barot Problèmes environnementaux actuels Æ Pollution Æ Diminution de la biodiversité Æ Changement global 20 LV 335, Introduction, Barot Causes fondamentales Population mondiale (milliards) Æ Explosion de la population humaine -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 JC 1000 2000 Wikipedia Æ Causes? 21 LV 335, Introduction, Barot Causes fondamentales Æ Usage des sols Æ Très grande différence entre la végétation potentielle et la végétation réelle Æ Anthropisation LV 335, Introduction, Barot 22 Vitousek 1997, Science Causes fondamentales Æ Impact global Vitousek 1997, Science Human dominance or alteration of several major components of the Earth system, expressed as (from left to right) percentage of the land surface transformed (5); percentage of the current atmospheric CO2 concentration that results from human action (17); percentage of accessible surface fresh water used (20); percentage of terrestrial N fixation that is human-caused (28); percentage of plant species in Canada that humanity has introduced from elsewhere (48); percentage of bird species on Earth that have become extinct in the past two millennia, almost all of them as a consequence of human activity (42); and percentage of major marine fisheries that are fully exploited, overexploited, or depleted (14). 23 LV 335, Introduction, Barot Applications Æ Beaucoup de problèmes ne relèvent pas directement de l’écologie (chimie…) Æ D’autres problèmes relèvent directement de l’écologie : gestion des écosystèmes Æ L’écologie a vocation à intégrer les phénomènes à toutes les échelles 24 LV 335, Introduction, Barot Grands types d’application Æ Conservation des espèces Æ Production : agronomie, aquaculture Æ Ingénierie écologique: Technique permettant la production de services en augmentant le travail de la nature et en diminuant le travail humain et les apports extérieurs d’énergie 25 LV 335, Introduction, Barot Une science très ‘‘idéologique’’ Æ Actuellement il est difficile de distinguer l’écologie scientifique de l’écologie politique. Les ‘‘verts’’ Æ La science écologique modifie la vison que l’on a de la position de l’Homme dans la nature. Darwin (Anglais, 1809-1882) Æ De ‘‘l’homme affronte la nature’’ à ‘‘l’homme fait partie de la nature’’ Æ La sociobiologie (E.O. Wilson, Américaine, 1929-) LV 335, Introduction, Barot 26 Une science comme les autres? 27 LV 335, Introduction, Barot Une science de la complexité Dynamique chaotique Auto-organisation Multiplicité des interactions 28 LV 335, Introduction, Barot Existe-t-il des lois en écologie? Æ Une loi comparable à la loi des gaz parfaits en physique? PV=nRT Æ Différence avec la physique Diversité (espèces, génétique) Tous les processus sont multifactoriels Aspects historiques Nombre faible d’individus Æ Peut-être faut-il trouver d’autres types de loi? 29 LV 335, Introduction, Barot Une science très proche des sciences humaines (sociologie, psychologie, économie) Æ Il est aussi difficile de trouver des lois: Tous les processus sont multifactoriels Aspects historiques Nombre faible d’individus Æ L’écologie utilise souvent des raisonnements proches des raisonnements économiques 30 LV 335, Introduction, Barot Développement de la modélisation et des statistiques Æ Écologie théorique : prédictions qualitatives Æ Faire des prédictions quantitatives Æ Statistiques pour analyser les données empiriques, trier entre hasard et processus biologiques, entre différents processus 31 LV 335, Introduction, Barot De nombreux outils pour une science intégrative Æ Biologie moléculaire Æ Taxonomie Æ Chimie Æ Physique Æ Télédétection Æ Description du terrain, expériences de terrain, expériences de laboratoire 32 LV 335, Introduction, Barot Bibliographie Æ Jean-Paul Deléage, Une histoire de l’écologie, La découverte Æ Ernst Mayr, Histoire de la biologie, 2 tomes, Livre de Poche 33 LV 335, Introduction, Barot
