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Lycée-Collège de la Planta, Sion
Grégoire Raboud
Ecologie

Ecologie
Sommaire
Objectif
1 Problématique
2 Niveaux d'organisation
3 Energie et vie
4 Facteurs de l'environnement
4.1 Facteurs abiotiques
4.1.1 La valence écologiques
4.1.2 Exemples de facteurs abiotiques
4.2 Facteurs biotiques
4.2.1 Relations intraspécifiques
4.2.2 Relations interspécifiques
4.2.2.1 Concurrence interspécifique
4.2.2.2 Niches écologiques
4.2.2.3 Relations prédateurs-proies
4.2.2.4 Commensalisme
4.2.2.5 Parasitisme
4.2.2.6 Symbiose
5 La population
6 Biocénose et écosystème
6.1 Métabolisme de la biocénose
6.2 Chaînes alimentaires et réseaux trophiques
6.3 La biodiversité
7 Cycles biogéochimiques de la matière
7.1 Cycle et flux
7.2. Bioaccumulation
7.3 Cycles de la matière
7.4 Ecotoxicologie
8 Agroécosystèmes
Les notions de base en écologie (résumé)
Sources

1
Ecologie
« Nous n’avons pas hérité la Terre de nos pères,
nous l’avons empruntée à nos fils...”
Ramaswami Venkataraman
Objectif
Dans ce cours, vous apprenez à
connaître les notions de base de l'écolo-
gie, à repérer les facteurs abiotiques et
biotiques, les chaînes alimentaires et les
réseaux trophiques, le cycle de la ma-
tière et les pyramides écologiques. Vous
apprenez à connaître un agroécosys-
tème et les mesures nécessaires pour
prévenir les maladies et les ravageurs.
1 Problématique
En 1992, le Sommet de la Terre à Rio a vulgari-
sé la notion de développement durable, et par
voie de conséquence d’agriculture durable: “Un
développement est durable s’il satisfait les be-
soins de la génération actuelle sans porter préju-
dice aux capacités des générations futures à sa-
tisfaire leurs propres besoins”. Un environne-
ment dégradé et des ressources épuisées ne
permettent plus de satisfaire les besoins des
hommes, pas plus qu’une société à deux vi-
tesses ni une économie basée sur le profit d’une
minorité. Seul l’aspect écologique est abordé
dans ce cours.
2 Niveaux d’intégration hiérar-
chique
La vie se développe dans un milieu physique
constitué par la roche sous-jacente
(roche-mère), les facteurs chimiques
du sol, le relief, l’ensoleillement, la
température, les précipitations, l’hu-
midité: ce milieu s’appelle le biotope
(bio, la vie; topos, l’endroit, le
milieu), c’est-à-dire l’endroit où la vie
se développe. Les êtres vivants ou
organismes qui s’y développent
constituent la biocénose (bio, la vie;
cénose, communauté), c’est-à-dire
la communauté des êtres vivants.
Les organismes peuvent se
classer en bactéries, archées et
eucaryotes (végétaux, animaux, et champi-
gnons). Un organisme ou individu, pré-
sente une autonomie de vie. Un ensemble
d’individus de la même espèce forme une
population. L’ensemble des populations
s’appelle une biocénose.
On peut y distinguer une biocénose proka-
ryote (archea et bacteria) et une biocénose
eucaryote (eucarya : animaux, végétaux,
champignons).
L’espèce est une notion qui re-
groupe tous les individus ca-
pables de procréer entre eux et
dont la descendance est fertile.
La pomme est une espèce, la
poire une autre. La Golden, la
Maygold, la Rainette du Cana-
da sont différentes variétés de
l’espèce pomme.
L’ensemble formé par le biotope et la biocénose
constitue l’écosystème. En effet, le biotope in-
fluence les organismes. Par exemple, la tempé-
rature et l’humidité, deux des principaux facteurs
climatiques, influencent la répartition des végé-
taux de l’équateur aux pôles et de la plaine à la
montagne. Mais les organismes peuvent aussi
influencer le biotope. Par exemple, la végétation
influence le climat, notamment dans les régions
où le taux de déforestation est élevée. L’écolo-
gie (éco, la maison, le ménage; logos, l’étude)
n’est rien d’autre que “l’étude des relations des
êtres vivants entre eux et avec leur milieu”, c’est-
à-dire l’étude du ménage de la na-
ture.
Il existe différents écosystèmes na-
turels comme la forêt tropicale hu-
mide, les récifs coralliens, la sa-
vane, la toundra, ou, plus près de
chez nous, la forêt tempérée, la
steppe valaisanne, les prairies sèches, les ma-
rais, etc. Il existe aussi des écosystèmes artifi-
ciels comme les champs cultivés ou écosys-
tèmes agricoles (ager, champs; agriculture,
culture des champs). Les vignes, les vergers, les
champs de céréales sont autant d’écosystèmes
agricoles (agroécosystèmes)
donc artificiels avec leur biotope
et leur biocénose. L’ensemble
des écosystèmes de la Terre
s’appelle la biosphère.

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3 Energie et vie
Les expressions de la vie sont des pro-
cessus au cours desquels l'énergie est
transformée et un travail s'effectue.
Les principaux travaux biologiques qu'un sys-
tème vivant doit effectuer sont:
- le travail chimique dans le métabolisme de
l'organisme (synthèse de la matière orga-
nique ou anabolisme, combustion et cata-
bolisme);
- le travail de transport des substances au
travers des membranes ou contre une diffé-
rence de concentrations;
- le travail mécanique qui permet les mouve-
ments, l'émission de sons, la migration des
chromosomes lors des mitoses et méioses.
D'autres exemples de travail biologique
concernent l'émission d'énergie électrique, de
chaleur ou d'énergie lumineuse (luminescence).
Tout système possède un certain niveau d'éner-
gie (énergie intérieure); lorsque ce système ef-
fectue un travail, son niveau d'énergie baisse.
La cellule, comme système travaillant de façon
permanente, se maintient dans la mesure où elle
prend de l'énergie du milieu et la transforme sui-
vant ses nécessités.
Suivant le type d'absorption de l'énergie, on dis-
tingue deux types fondamentaux d'organismes:
- les organismes autotrophes couvrent
leurs besoins énergétiques par absorption
d'énergie lumineuse (photoautotrophes) ou
d’énergie chimique (chimioautotrophes), et
transforment ainsi des substances chi-
miques inorganiques pauvres en énergie en
substances chimiques organiques riches en
énergie;
-les organismes hétérotrophes ab-
sorbent des substances chimiques orga-
niques dont les liaisons sont riches en
énergie et libèrent, suivant les réactions,
cette énergie chimique.
Il existe des organismes au-
tohétérotrophes, c’est-à-dire
capables de photosynthèse
et capables de se nourrir
d’autres organismes (les
plantes semi-carnivores
comme Utricularia) ou de
matière organique morte (le
protiste Euglena considéré
tantôt comme une algue uni-
cellulaire tantôt comme un
protozoaire). Ces deux organismes ont été
observés dans l’étang du Lycée-Collège de
la Planta.
La possibilité d'existence d'un individu, c'est-à-
dire de se maintenir, de croître, de se multiplier,
va être déterminée par sa possibilité de tirer
l'énergie nécessaire à son existence du milieu,
possibilité qui dépendra et de l'organisme lui-
même et des facteurs de l'environnement.
4 Facteurs environnementaux
Les organismes ne sont pas distribués de ma-
nière aléatoire. Au contraire, on observe des pa-
trons de distribution dans le temps et dans l'es-
pace, qui sont dus à des structures spatiales et
temporelles du milieu. Chacun a pu apprécier
l'influence des saisons sur les hirondelles, sur
une chênaie ou sur le cycle de vie des orga-
nismes en général, l'influence du
rythme nycthéméral sur la chauve-
souris ou sur le nénuphar, l'influence
de l'altitude sur la végétation, du vent
sur les peupliers, l'influence du sol sur
la végétation en général et les
cultures en particulier, l'influence de la
qualité de l'eau sur la vie aquatique en
général et les algues en particulier.
Parmi les facteurs qui influencent les orga-
nismes, on distingue:
- les facteurs abiotiques: ils forment le bio-
tope dans un écosystème; ces facteurs
peuvent être subdivisés en facteurs clima-
tiques, édaphiques et aquatiques, et com-
prennent la température, la lumière, l'humi-
dité, le vent ou le courant, le relief, les

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concentrations en sels minéraux ou en gaz,
la structure du substrat, etc.;
- les facteurs biotiques: congénères, proies,
ennemis, parasites, concurrents, sym-
biontes, etc.
4.1 Facteurs abiotiques
Les conditions d'un biotope qui agissent sur un
organisme sont principalement déterminées par
le climat. Comme facteurs abiotiques impor-
tants, on y trouve les rapports d'ensoleillement et
de température, de lumière, de précipitations et
d'humidité, de relief et de vent: ce sont les fac-
teurs climatiques. Comme autre facteur du mi-
lieu abiotique, la composition physico-chimique,
la texture et la structure du sol sont importants:
ce sont les facteurs édaphiques. Dans un bio-
tope aquatique, la physico-chimie de l'eau est un
facteur abiotique important, à côté de la tempé-
rature, de la lumière et du courant: ce sont les
facteurs aquatiques.
4.1.1 La valence écologique
Tous les facteurs abiotiques varient selon des
gradients plus ou moins abrupts. Dans le désert,
ou en haute montagne, les différences de tem-
pérature sont considérables entre le jour et la
nuit alors quelles sont minimes dans une forêt
tropicale humide. Chaque espèce présente, vis-
à-vis d’un facteur écologique donné, des limites
de tolérance à l’intérieur desquelles se situe son
optimum de développement. Il existe pour elle
un seuil minimal en deça duquel elle meurt et
une borne supérieure au-delà de laquelle le fac-
teur considéré devient létal. Chaque espèce ré-
agit à sa façon à la température, à la salinité, à
la lumière ou à l’acidité du sol. La valence (ou
potentiel) écologique d’une espèce traduit sa
capacité à peupler des milieux différents, carac-
térisés par des variations plus ou moins grandes
des facteurs abiotiques. Il y a des espèces qui
ont une faible valence écologique: elles sont utili-
sées comme espèces indicatrices. L'ortie, par
exemple, est une plante indicatrice des sols
riches en azote: elle est dite nitrophile. Il y a des
espèces qui ont une forte valence écologique: un
pin sylvestre accepte de croître dans un inter-
valle de tolérance de température allant de –45
°C à +30 °C.
4.1.2 Exemples de facteurs abiotiques
L'humidité d'un sol dépend d'un ensemble de
facteurs. Elle dépend d'abord des précipitations,
de l'évapotranspiration (donc de la température),
du ruissellement (donc de son inclinaison et de
sa couverture végétale), de son infiltration (ou
percolation ou drainage) et de sa remontée (ou
ascension). L'infiltration et la remontée de l'eau
dans le sol dépendent de sa texture et de sa
structure.