L’ENVIRONNEMENT EN POITOU-CHARENTES (http://www.environnement-poitou-charentes.org) L'Etat - membre fondateur Région Nouvelle-Aquitaine
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Notions élémentaires d’écologie

Comment vivent les espèces ?

  •  Qu’est-ce qu’une chaîne alimentaire ?
  •  Quelles sont les relations entre les espèces : qu’est-ce que la prédation, la compétition... ?
  •  Pourquoi faut-il protéger les milieux naturels ? Qu’est-ce qu’un corridor écologique ?
  •  Comment fonctionne une population ?

    Notion de chaîne trophique

    Comprendre la dépendance entre les espèces et l’impact de l’extinction, ou de l’introduction, de certaines espèces sur le fonctionnement des écosystèmes
    Les chaînes alimentaires

    Dans un écosystème, les liens qui unissent les espèces sont le plus souvent d’ordre alimentaire.

    Une chaîne alimentaire est une suite d’êtres vivants dans laquelle chacun se nourrit de celui qui le précède. Il existe une multitude de chaînes alimentaires.

    Exemple de chaîne alimentaire

    Pin sylvestre => pucerons => coccinelles => araignées => oiseaux insectivores => rapaces

    On y distingue trois catégories d’organismes :

    Les producteurs autotrophes
  •  les végétaux chlorophylliens,
  •  les algues photosynthétiques,
  •  le phytoplancton,

    capables, grâce à la photosynthèse, de fabriquer de la matière organique à partir du gaz carbonique de l’air.

    Les consommateurs (les animaux)

    Il existe trois types de consommateurs :

  •  les herbivores qui se nourrissent des producteurs, on les appelle aussi consommateurs primaires,
  •  les carnivores primaires, appelés aussi consommateurs secondaires qui se nourrissent des herbivores,
  •  les carnivores secondaires appelés enfin consommateurs tertiaires qui se nourrissent des carnivores primaires.
    Les décomposeurs (bactéries, champignons)

    Ils dégradent les matières organiques issues des excréments et des cadavres de toutes les catégories. Ils restituent au milieu les éléments minéraux.

    Le cycle de la matière et de l’énergie

    Le long des chaînes alimentaires il y a des transferts de matières et d’énergie.

    La matière se conserve et est constamment recyclée dans l’écosystème.

    L’énergie passe des producteurs d’aliments aux consommateurs en une série d’étapes appelées niveaux trophiques.

    Une chaîne alimentaire est représentée sous forme de pyramide : celà représente la quantité d’énergie utilisable par les animaux qui est plus faible que celle disponible pour sa proie.

    La chaîne alimentaire montre des interactions entre toutes les espèces. Elle constitue un rouage essentiel du fonctionnement d’un écosystème. Toute perturbation au sein de la chaîne bouleverse l’écosystème.

    Relations entre les espèces

    Comprendre l’impact de certaines espèces invasives sur des espèces autochtones

    Dans un écosystème coexistent plusieurs espèces entre lesquelles ils existent de nombreuses interactions. Les interactions les plus importantes entre les populations d’espèces sont :

  •  la compétition,
  •  la prédation,
  •  le mutualisme.

    D’autres interactions existent comme le commensalisme, la symbiose et le parasitisme.

    La compétition

    La compétition existe lorsque :

  •  des individus de la même espèce ou d’espèces différentes, recherchent et exploitent la même ressource présente en quantité limitée
  •  les ressources ne sont pas limitées mais que les organismes en concurrence se nuisent (un abri, un site de nidification…)
    Deux types de compétition existent :

    La compétition intraspécifique (individus appartenant à la même espèce) peut se manifester pour :

  •  les ressources alimentaires,
  •  la reproduction,
  •  le territoire...

    La compétition interspécifique (individus appartenant à des espèces différentes) est indissociable de celle de niche écologique.

    Deux espèces exploitant la même niche écologique seront forcement en compétition ce qui aboutit, au bout d’une période plus ou moins longue, à l’exclusion d’une des deux espèces.

    Exemple

    La cistude d’Europe (Emys orbicularis) (espèce locale) et la tortue de Floride (Trachemys scripta) (espèce exotique) entrent en compétition sur des zones dites de "bain de soleil". La température corporelle des tortues, comme tous les reptiles, varie avec celle de leur milieu extérieur.

    Leur physiologie (reproduction, digestion..) et leur écologie (déplacements) vont dépendre de la température extérieure. Ils ont besoin de s’exposer au soleil afin d’emmagasiner de la chaleur. Il pourrait donc y avoir compétition entre les deux espèces lorsque ces zones sont en quantité limitée, au détriment, probablement, des Cistudes d’Europe.

    La prédation

    La prédation est la relation la plus manifeste des relations entre les populations. Généralement, le prédateur et la proie appartiennent à deux espèces différentes, bien que le cannibalisme s’observe chez de nombreux animaux.

    On appelle prédateur, au sens large, tout organisme libre qui se nourrit aux dépens d’un autre. Cette définition permet de considérer les animaux herbivores comme des prédateurs de végétaux.

    De même, le parasitisme, peut être considéré comme un cas particulier de la prédation. Le parasite se nourrit et se développe au dépend d’une espèce. Mais contrairement aux prédateurs il n’a pas toujours pour finalité de tuer son hôte. Les parasites peuvent se développer :

  •  à la surface de leur hôte, on parle alors d’ectoparasite
  •  à l’intérieur de leur hôte, on parle alors d’endoparasite

    Dans les biocénoses, le facteur initial du transfert de l’énergie et de matière est la prédation. Elle constitue un processus écologique essentiel qui contrôle les populations.

    Les effectifs de proies conditionnent le taux de croissance de leurs prédateurs et inversement.

    Le mutualisme

    Le mutualisme est une interaction biologique dans laquelle les deux partenaires trouvent un avantage, celui-ci pouvant être la protection, l’apport de nutriments, la pollinisation, la dispersion, etc.

    Exemple

    De nombreux protozoaires ou bactéries aident toutes sortes d’animaux à digérer leur nourriture, en échange du gîte. C’est le cas des flagellés du tube digestif des termites, qui assurent la digestion de la cellulose.

    La symbiose

    La symbiose est une intéraction biologique dans laquelle les deux partenaires ne peuvent pas vivre l’un sans l’autre. Par exemple, les lichens sont une association antre une algue photosynthétique et un champignon : le champignon fournit à l’algue un support, les sels minéraux et une réserve d’humidité. En échange de quoi, l’algue fournit au champignon les nutriments issus de la photosynthèse.

    Le commensalisme

    Le commensalisme est une interaction biologique à bénéfice non réciproque où l’un des partenaires n’a aucune influence sur l’autre. Par exemple, le héron garde bœufs et le bétail constitue un exemple de commensalisme véritable : les hérons accompagnent le bétail qui fait lever les insectes et les autres animaux de la végétation. Les oiseaux augmentent alors leur apport alimentaire.

    Occupation de l’espace par les populations

    Comprendre l’impact du morcellement et de la dégradation des habitats
    Comprendre l’importance des corridors écologiques et le maintien de certains habitats importants
    Écologie des paysages

    L’hétérogéinité des milieux caractérise un paysage. Il est formé de trois éléments :

  •  la matrice
  •  l’îlot ou tache ou parcelle
  •  le corridor

    La matrice constitue la partie la plus étendue du paysage. Elle lui donne sa physionomie et joue le rôle dominant. Cette matrice est constituée d’un élément d’un seul tenant ou d’éléments largement connectés entre eux.

    L’îlot est une surface non linéaire qui diffère des éléments de la matrice qui l’entoure.

    Le corridor est une structure linéaire qui diffère de la matrice qui l’entoure des deux côtés. Il relie entre eux deux ou plusieurs îlots.

    Une conséquence importante de l’anthropisation des milieux est leur fragmentation croissante, conduisant à la réduction de taille des milieux naturels et à leur isolement par la disparition des corridors.

    Exemple

    En Poitou-Charentes, certaines espèces sont dans une situation d’isolement assez marqué, qu’il s’agisse de vertébrés (Cistude d’Europe), de crustacés (écrevisses indigènes) ou d’ insectes (Rosalie des Alpes).

    Métapopulations

    Une métapopulation est un ensemble de sous-populations interconnectées par des individus qui se dispersent.

    Les corridors écologiques (comme les haies) favorisent la circulation des individus que ce soit pour la recherche de nourriture, la reproduction, la recherche d’abris...

    Ils jouent un rôle particulièrement important pour les espèces qui ont une mobilité réduite. Ils contribuent à rompre l’isolement des habitats.

    A l’inverse, il existe des structures qui jouent le rôle de barrières, empêchant la circulation des espèces et participent à la fragmentation du paysage.

    Exemple

    Une autoroute fonctionne à la fois :

  •  comme barrière pour une partie de la faune, dont l’habitat est fractionné : par exemple, les amphibiens et les reptiles meurent écrasés sur les routes chaque année au moment de la reproduction, des pontes et de la recherche d’un abri pour l’hiver.
  •  comme un corridor pour certaines espèces qui se répandent le long des talus (plantes rudérales, petits vertébrés ou insectes,...).
    A retenir

    La fragmentation, la dégradation et la destruction des habitats sont actuellement des problèmes majeurs en terme de biodiversité.

    Pour bon nombre d’espèces,

  •  la taille de leur habitat se réduit
  •  les distances les séparant augmentent, les flux génétiques sont réduits
  •  leur aire de répartition risque de changer de manière significative.

    Un exemple d’impact de la fragmentation et de la dégradation des habitats est le cas du Lézard ocellé.
    Cette espèce est tributaire des milieux ouverts et est particulièrement sensible à la reforestation et à la fermeture des milieux. L’évolution des paysages sur des sites de l’Ouest de la France montre qu’il s’agit de la cause la plus évidente de déclin de l’espèce (Cheylan et Grillet, 2004).

    Au vu de ces problèmes des outils de gestion et de conservation des espèces et des milieux naturels sont disponibles :

  •  Les conventions internationales (Convention de RAMSAR, Convention de Washington-CITES, Convention de Berne, Convention de Bonn, La Convention OSPAR)
  •  Les engagements européens (la directive cadre sur l’eau , le réseau Natura 2000, le programme de reconnaissance des certifications forestières - PEFC)
  •  Les protections réglementaires françaises relatives aux espèces (listes d’espèces protégées)
  •  Les protections réglementaires françaises relatives aux espaces (les Réserves naturelles, les Réserves nationales de chasse et de faune sauvage, les Réserves de chasse et réserves des ACCA et AICA, les Réserves de pêche, les Réserves biologiques domaniales ou forestières, les Réserves biologiques intégrales, les Forêts de protection, les Arrêtés Préfectoraux de Protection de Biotope (APPB), les sites classés et les sites inscrits, les Zone de Protection du Patrimoine Architectural, Urbain et Paysager (ZPPAUP)).
  •  Les protections par la maîtrise foncière et la maîtrise d’usage (Protection d’espaces naturels, Espaces naturels sensibles des Départements, Opérations Grands Sites).
  •  Les protections par la gestion contractuelle (Mesures agri-environnementales (MAE) et Contrats d’Agriculture Durable (CAD), Contrats "Outarde")
  •  Autres techniques de conservation de la biodiversité (Banque de graines (CBN), Conservation génétique d’espèces ou de races/variétés menacées, domestiques ou sauvages).
  •  Les mesures de lutte contre les espèces envahissantes.

    Dynamique des populations

    Explique que certaines espèces, passées en dessous d’un seuil de densité, voient leur fécondité baisser
    Qu’est ce qu’une population ?
    Définition

    Une population peut se définir comme un groupe d’individus appartenant à la même espèce. Ils cohabitent et se reproduisent dans un milieu déterminé.

    Exemples de populations

  •  l’ensemble des truites d’un bassin hydrographique,
  •  la population des lézards verts d’une pelouse,
  •  les chênes pédonculés d’un massif forestier…

    Les populations sont les éléments essentiels de toute biocénose : ce sont elles qui peuvent assurer, ou non, la présence et la survie de l’espèce dans un milieu.

    La survie d’une espèce est conditionnée par une taille minimale de la population.

    Fonctionnement

    On observe généralement que sur de longues périodes les populations naturelles sont relativement stables et se maintiennent autour d’un effectif moyen dans un milieu.

    Cette valeur moyenne est conditionnée par les capacités limites du milieu (ressources alimentaires présentes dans le milieu, superficie du milieu, des habitats, fréquence des abris et des zones de reproduction).

    Certains facteurs jouent un rôle dans la régulation des effectifs d’une population tels que :

  •  les accidents démographiques comme :
      • les maladies (Myxomatose ou VHD chez les lapins)
      • le climat (un gel automnal va tuer un certain pourcentage d’insectes)
  •  les fluctuations cycliques par exemple pour un couple prédateur-proies.

    Il a été mis en évidence la relation entre les populations de micromammifères dont la stratégie reproductive conduit à des cycles de pullulations et celle de leurs prédateurs (serpents, rapaces…)

    A contrario, des phénomènes de pullulation sont mis en évidence en l’absence d’équilibre entre les espèces et leur environnement :

  •  arrivée d’une espèce exotique comme l’Ecrevisse de Louisiane (Procambarus clarkii) qui entre en compétition avec l’Ecrevisse à pattes blanches (Austropotamobius pallipes) (espèce indigène).
  •  les populations de gros gibier (sanglier (Sus scrofa), chevreuil (Capreolus capreolus)) qui n’ont comme seul prédateur l’Homme. Leurs populations augmentent ainsi que les dégâts aux cultures si la pression de chasse n’est pas assez forte.
    A retenir

    Le nombre d’individus est donc un caractère essentiel d’une population. Plus une population est petite plus elle est sensible aux fluctuations de l’environnement et donc très fragile.

    Le concept de taille minimum d’une population viable (Minimum viable population = MVP) est très utilisé en biologie de la conservation. Il est destiné à estimer le nombre d’individus minimum qu’une population doit atteindre pour survivre sur une longue période.

    Exemple

    Les populations d’Outarde Canepetière (Tetrax tetrax) sont d’une importance internationale. Cette espèce appartient au patrimoine culturel des Deux Sèvres. Les populations sont en déclin dû à la destruction de leurs habitats (jachères, prairies). Les populations dans la région sont assez faibles.
    La population de Charente, qui a diminué de 50% en 15 ans, a vu ses effectifs se réduire de 20 % entre 1995 et 1996.
    Le statut de cette espèce au niveau européen la place parmi les plus menacées avec une diminution de ses effectifs supérieure à 50 %. (Rigaud Thierry et Granger Michel,1999).

    Cette espèce est en danger et fait l’objet d’un suivi scientifique.

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