Dans la ceinture intertropicale

Diversité et Biogéographie des Ecosystèmes
Doyle McKey
CEFE (Centre d’Ecologie
Fonctionnelle et Evolutive)
[email protected]
Tél 04 67 61 32 32
Gradients latitudinaux dans le
fonctionnement des écosystèmes
Gradients latitudinaux dans la biodiversité
Différences latitudinales dans la
condition humaine
Comprendre la genèse et le maintien de
la biodiversité, pour mieux la conserver
Ecologie à l’échelle planétaire, écologie
comparée
L’écologie, composante du système terre
Gradients latitudinaux de la biodiversité
Concernent la grande majorité de
groupes d’organismes
Nombre d’espèces d’oiseaux dans des cellules de taille égale (611 000 km2), Nouveau Monde
Gaston 2000 Nature
Jansson & Davies Ecology Letters 2008
Jansson & Davies Ecology Letters 2008
Willig et al. 2003 AREES
Diversité spécifique des parasites et pathogènes de l’Homme
Guernier et al. 2004 PLoS Biology
Les « hot spots » de la biodiversité sont
concentrées dans les régions
intertropicales
Myers et al. 2000 Nature
Les menaces à la biodiversité sont
concentrés là où l’infrastructure et la
recherche sont les moins développées
Golding et al. 2010 Annals of Botany
Sodhi 2008 Basic and Applied Ecology
Gradients latitudinaux de la biodiversité
Concernent la grande majorité de
groupes d’organismes
Ces gradients sont vieux, mais leur
intensité a varié au cours du temps
http://www.dinosaurtheory.com/thick_atmosphere.html
L’écologie, composante du système
terre
La terre comme machine thermique:
circulation de l’atmosphère et des océans,
et la répartition des biomes
La terre est une sphère, qui tourne sur
soi-même
http://www.geo.arizona.edu/Antevs/ecol438/index.html
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
Gradients latitudinaux
Gradients dans les facteurs climatiques
Température
http://www.quia.com/jg/2437341list.html
La terre a une atmosphère
Près de l’équateur, la
radiation passe par une
couche plus mince de
l’atmosphère
La proportion de la lumière incidente qui
est reflétée…
…est plus faible dans la ceinture intertropicale
Gradient latitudinal dans l’intensité de la
radiation solaire…
Gradient latitudinal de la température globale
Air se
refroidit,
descend
refroidissement
maximal
réchauffement
maximal
Vent dominant
en altitude
Vent dominant à
la surface
Air se
réchauffe,
monte
George Hadley, 1735
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
http://www.quia.com/jg/2437341list.html
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
La rotation de la terre produit une autre
force à l’origine des vents
La force de Coriolis : loi de
conservation du moment angulaire
Le moment angulaire d’un objet (par
exemple, une masse d’air) qui bouge entre
l’équateur et le pôle dépend de sa latitude
d’origine
Masse d’air bougeant de l’équateur vers
le pôle sera déviée vers l’est
Masse d’air bougeant du pôle vers
l’équateur sera déviée vers l’ouest
la
force deaux
Coriolis
réponse
gradients
de pression
http://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_circulation
http://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_circulation
Quand l’air monte dans la zone
de réchauffement maximal
• Il est chargé d’humidité
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/
tropical/lecture_03/lec_03.html
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/
tropical/lecture_03/lec_03.html
– L’air chaud a une plus grande
capacité d’absorber
l’humidité que l’aire froide
– Il traverse des régions où la
chaleur conduit à beaucoup
d’évaporation
Zone intertropicale de convergence
Quand l’air monte dans la zone
de réchauffement maximal
• En montant il se refroidit
– La vapeur d’eau se condense,
pluie
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/
tropical/lecture_03/lec_03.html
– La masse d’aire est maintenant
sèche
– Va en direction des pôles
– Devenant de plus en plus froide
(et dense) elle tombe
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/
tropical/lecture_03/lec_03.html
Vitesse du mouvement vertical de l’air
Zone de haute
pression
subtropicale
(l’air descend)
Zone intertropicale
de convergence
(l’air monte)
montée
descente
Zones de pression atmosphérique et circulation de l’air
Idealisées (gauche) et réelles à cause des masses continentales
(droite)
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
La répartition latitudinale des vents dominants,
et la position des continents, déterminent les
courants à la surface des océans…
…et ces courants influencent la
répartition des climats
Courant chaud: beaucoup
d’évaporation et de pluie
Courant froid: peu
d’évaporation, peu de pluie
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
La saisonnalité
Saisons: dues à l’inclinaison de l’axe de rotation de la terre par
rapport à son plan d’orbite autour du soleil
Solstices et équinoxes
Solstices et équinoxes
Gradient latitudinal dans la saisonnalité…
Forte saisonnalité dans les régions
extratropicales dans…
…la température
…la longueur de jour et de nuit
Gradients latitudinaux
Gradients dans les facteurs climatiques
Température
Pluviométrie
Saisonnalité
http://planete.gaia.free.fr/sciences/geosciences/geosc/fin.des.saisons.html
http://www.energieplus-lesite.be/
Dans la ceinture intertropicale, saisonnalité
de la pluviométrie
L’équateur solaire bouge au cours de l’année
Équinoxe:
équateur solaire à
l’équateur
géographique
Solstice: équateur
solaire à 23,5° de
latitude
Zone intertropicale de convergence
Et la zone intertropicale de convergence suit
l’équateur solaire
Dans la ceinture intertropicale, saisonnalité
de la pluviométrie
Et la zone intertropicale de convergence suit
l’équateur solaire
Équateur solaire dans
l’hémisphère N: saison de pluie
hémisphère N, saison sèche
hémisphère S
Équateur solaire dans
l’hémisphère S: saison de pluie
hémisphère S, saison sèche
hémisphère N
Terre et mer: différentes propriétés
thermiques
La terre est opaque: lumière absorbée est
convertie en chaleur à la surface
L’eau est transparente: une proportion de la
lumière est transmise en profondeur
L’eau a une grande capacité thermique: change de température
beaucoup moins vite en réponse à un changement dans
l’énergie reçue
Conséquences de ces différences terre/mer
Climat océanique: humidité élevée tamponne
les changements de température de l’aire
Climat continental: humidité faible, température
plus variable entre jour / nuit, entre différentes
saisons
Effets orographiques
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
Dans la ceinture intertropicale: climat de mousson
http://www.abdn.ac.uk/~wpg008/RedRiverWorkshop.html
Climat de mousson de l’Asie tropicale
Hiver dans l’Asie tempérée: l’air sec se
refroidit vite; haute pression créé des
vents du N
Saison sèche très marquée
Eté dans l’Asie tempérée: l’air sec se
réchauffe vite; basse pression créé des
vents du S
Saison de pluie très marquée
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/tropical/lecture_03/lec_03.html
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm