Introduction à l`écologie

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Introduction à l`écologie
Introduction à l’écologie
S. Barot
IRD, UMR Bioemco
http://millsonia.free.fr/
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Qu’est ce que l’écologie?
A quoi ça sert?
Comment se repérer dans
l’écologie?
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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?
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LV 335, Introduction, Barot
Définition
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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
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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
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LV 335, Introduction, Barot
Bref historique
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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
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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
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LV 335, Introduction, Barot
Les différents champs de
l’écologie
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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!
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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
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L’écologie des écosystèmes
Æ Variables continues
Æ Plantes /
Animaux
Æ Liens organismes /
milieu physicochimique
Æ Physiologie
Æ Physique, chimie
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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
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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
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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
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LV 335, Introduction, Barot
Applications et enjeux
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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
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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)
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LV 335, Introduction, Barot
Problèmes environnementaux actuels
Æ Pollution
Æ Diminution de la biodiversité
Æ Changement global
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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?
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Causes fondamentales
Æ Usage des sols
Æ Très grande
différence entre
la végétation
potentielle et la
végétation
réelle
Æ Anthropisation
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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).
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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
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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
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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
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Une science comme les
autres?
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LV 335, Introduction, Barot
Une science de la complexité
Dynamique chaotique
Auto-organisation
Multiplicité des
interactions
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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?
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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
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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
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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
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Bibliographie
Æ Jean-Paul Deléage, Une histoire de
l’écologie, La découverte
Æ Ernst Mayr, Histoire de la biologie, 2
tomes, Livre de Poche
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