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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 14:55

Note : cette série d'articles ne se lit pas de haut en bas ! Utiliser les liens ci-dessous pour naviguer.

 

Concepts de base en écologie scientifique : Introduction

Concepts de base en écologie scientifique : Le sujet d'étude de l'écologie (scientifique)

II Concepts de base en écologie scientifique : La planète et la biosphère

III Concepts de base en écologie scientifique : Le concept de stratégie

IV Concepts de base en écologie scientifique : Le concept de niche écologique

Concepts de base en écologie scientifique : Les relations entre individus

 

VI Les flux  de matière

1- Les cycles d'énergie utile
2- Les pertes d'énergie
3- Pollution et nourriture

1- Les cycles d'énergie utile

Lorsque la vie est apparue, la seule ressource énergétique existante pour faire tourner les machines que sont les cellules(1) était le minéral.

Le plancton et les plantes absorbent la matière minérale pour créer leur corps.
C'est le cas de l'herbe.
On parle alors de "consommateur primaire".

Des individus peuvent manger ce plancton et ces plantes.
C'est le cas des vaches.
On parle alors de "consommateur secondaire".

D'autres individus peuvent manger ces individus. 
C'est le cas des humains.
On parle alors de "consommateurs tertiaires".

Etc.

On parle alors de "niveaux trophiques".


 reseau trophique
Différents niveaux trophiques formant plusieurs chaines alimentaires. On appelle cela "un réseau trophique".

La matière des corps morts est transformée en matière plus facilement assimilable par certains individus.
C'est le cas des vers de terre.
On parle alors de "nécrophages".

Les déjections sont assimilées par certains individus.
C'est le cas des mouches bleues.
On parle alors de "saprophages".

Le terme "décomposeurs" regroupe à la fois les nécrophages et les saprophages.

Les décomposeurs sont très utiles : s'ils n'étaient pas là, le sol serait recouvert de cadavres et de déjections ! Imaginez la merde dans laquelle on baignerait...

2- Les pertes d'énergie

Fait important, pour X quantité de matière absorbée par un consommateur primaire, seule une petite fraction servira à la croissance de l'individu ou à son métabolisme(2).

Aussi, lorsqu'un prédateur mange sa proie, seule une petite fraction de la matière ingérée servira à la croissance de l'individu ou à son métabolisme.
Et les pertes s'accumulent.

On a ici le mécanisme de base qui fait que les prédateurs ont besoin de plus d'espace pour vivre que les plantes : les pertes sont telles que l'équivalent d'une unité d'énergie utile au prédateur est une grande quantité de minéral.
Ainsi, avec un territoire de vie de taille fixe, on peut faire vivre plus d'humains s'ils vivent comme végétariens que comme carnivores.

3- Pollution et nourriture

Lorsqu'on passe d'un niveau trophique à un niveau trophique supérieur, les composés polluants s'accumulent. Ainsi, un poisson à des niveaux élevés dans la chaine alimentaire comme le thon a un taux de polluants dans sa chair plus élevé que celui d'un consommateur primaire comme le plancton végétal.

 

pyramide trophique toxicite

Une représentation approximative des différents niveaux trophiques avec la toxicité associée.

 

Par conséquent, les individus qui se situent bas dans les chaines alimentaires sont moins affectés par la pollution des sols et des eaux que les individus qui se situent haut dans les chaines alimentaires.

 

Enfin, je donne ici une petite distinction. Un substance est dite toxique lorsqu'à forte dose, elle cause des maladies, voire la mort. Un substance est dite empoisonnée si elle cause la mort immédiatement.

 

Question : Qu'y-a-t-il le plus : des substances toxiques ou des substances empoisonnées ?

 

(1) : il est de bon ton de faire une analogie entre un être vivant et une machine. En effet, les deux ont des entrées, des sorties, et le corps en question bouge de lui même pour peu qu'on lui donne de quoi fonctionner. Il ne faut pas avoir peur de faire une telle analogie ; allez, un peu d'ouverture d'esprit ;-) !
(2) : le métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui permettent le mouvement à l'intérieur d'un organisme vivant.

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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 14:33

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Concepts de base en écologie scientifique : Introduction

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VI Concepts de base en écologie scientifique : Les flux de matière

 

V Les relations entre individus

Je vais ici donner quelques concepts fondamentaux sur les relations entre individus en écologie.

1- La compétition
2- La prédation
3- Le parasitisme
4- La coopération
5- Autres

1- La compétition

Lorsqu'une espèce se trouve dans des conditions de vie idéales, sans danger, avec la bonne luminosité, la bonne température, de la nourriture en abondance, etc, sa population croît de manière fulgurante. Seulement voilà, dans la réalité, les ressources sont limitées, et quand on est trop nombreux, il n'y en a pas assez pour tout le monde. Comme chaque individu a tendance à remplir ses intérêts propres avant ceux des autres, les individus vont se disputer le peu de ressources qu'il y a : c'est le cas typique de la compétition.

On dit parfois que les conflits les plus terribles se déroulent entre des individus qui se ressemblent. Il y a du vrai là dedans : les humains font quasiment toujours la guerre entre humains, la concurrence est plus forte entre plusieurs entreprises de pétrole qu'entre une entreprise de pétrole et une entreprise de lentilles de téléscope. Ceci correspond au phénomène de la compétition, dans lequel il y a comme une place à occuper, et où il n'y a pas assez de place pour tout le monde.

Si la compétition se passe dans une même espèce, on parle de compétition intraspécifique.

Exemple : des humains dans une période de famine qui se disputent du pain.

Si la compétition se passe entre plusieurs espèces, on parle de compétition interspécifique.

Exemple : des lions et des hyènes qui se battent pour s'accaparer des gnous.

2- La prédation

Comme vous le savez sûrement, la prédation, c'est un comportement du style "Un individu en mange un autre.".

requin en chasse
Un requin en chasse.


Penchons-nous sur un cas assez simple : il y a une espèce prédatrice E, une espèce proie O, l'espèce proie a de quoi vivre, et on imagine ceci dans un milieu fermé(1).
Que va-t-il se passer ?
Si la population de O augmente, les prédateurs auront plus de ressources nutritives, du coup, étant donné que chaque espèce a par défaut une propension à se multiplier, la population de E va augmenter.
Si la population de O tombe à zéro, les prédateurs n'auront plus rien à manger, donc ils vont s'éteindre. On en déduit qu'une population prédatrice trop vorace crée les conditions de sa propre extinction.

Un autre phénomène rattaché à la prédation doit être noté. On dit souvent que la prédation "régule" les populations de proies. En fait, ce qui se passe, c'est que quand des proies O1, O2, etc sont en compétition, les prédateurs empêchent cette compétition en réduisant la densité de population de proies. Le mal de la compétition, pouvant à lui tout seul mener au meurtre, est ainsi remplacé par le mal de la prédation. Les choses sont d'ailleurs telles que ceci est perçu par les sens des écologues comme quelque chose de positif, un mal se trouvant remplacé par un mal moindre.

3- Le parasitisme

Un parasite, c'est un être qui vit aux dépends d'un autre. Un exemple particulièrement marquant est celui de la petite douve, un ver qui a besoin de passer à l'intérieur de plusieurs organismes pour se reproduire.

 petite douve
Une petite douve.


 cycle petite douve
Le cycle de vie de la petite douve.


Cet exemple a ceci d'exceptionnel que dans ce cycle, lorsque la fourmi a ingéré la petite douve, le parasite manipule le système nerveux de la fourmi de telle sorte à ce que chaque matin, cette dernière monte sur le haut d'une herbe sans pouvoir s'en empêcher, qui plus est, des herbes que les moutons apprécient ! Les parasites peuvent donc forcer un suicide.

De façon plus générale, il faut savoir qu'un parasite ne peut vivre sans hôte : une petite douve dans un milieu ou il n'y a pas de mouton ne pourra pas donner de progéniture, par conséquent, la population de petite douve ne pourra que s'effondrer jusqu'à disparition totale.

4- La coopération

La coopération est la meilleure relation qui puisse exister entre deux individus. Pourquoi ? Parce qu'elle profite à tous !

tour eiffel
La tour Eiffel, fruit d'une coopération imparfaite, mais somme toute assez poussée.


Quelques distinctions peuvent être opérées entre les concepts suivants :

-coopération ;
-entraide ;
-solidarité ;
-fraternité.

Allons-y :

Coopération : il s'agit ici plutôt d'un travail fait de façon collective, d'un truc "fait ensemble". Lors de la production du miel, il y a l'apport de travail de l'apiculteur (la ruche toute prête), et l'apport de travail des abeilles (la production du miel).

 ruche
La ruche, un cas de coopération interspécifique.


Entraide : là c'est plus
-Euh, j'ai besoin d'un coup de main !
-Moi aussi, je suis nul en anglais !
-Tu sais faire un arc ?
-Euh, oui.
-Ça te dit, tu m'apprends à faire un arc, et moi je t'apprends l'anglais ?
-Pas de souci, ça roule !
Il s'agit plus de besoins ponctuels, avec l'idée que l'aide va dans les deux sens.

Solidarité : ce mot a une certaine connotation politique, à l'instar de la justice et de l'unité. Il s'agit de quelque chose de plus général que l'entraide, on parle ici plus d'une mentalité, d'une conduite, que d'un évènement occasionnel.

Fraternité : tout comme la solidarité, le mot a une connotation assez politique. Il a ceci de spécial qu'il se borne plus facilement à l'espèce humaine : lorsque l'on dit "Nous sommes tous frères.", le "Nous" désigne ici l'espèce humaine, pas plus, pas moins.

Il en ressort que le mot "solidarité" s'avère être mon préféré, car il a la portée la plus générale qui soit : soyons solidaires entre humains ainsi qu'avec les autres espèces ! (2)

5- Autres

Il existe une multitude d'autres relations entre individus et entre espèces. Citons :

-la hiérarchie ;
-le sadisme ;
-le masochisme ;
-la distillesse(3) ;
-la dischanceté(3).

Il y a probablement des centaines d'interactions différentes entre les être vivants, je ne peux pas ici en donner une liste exhaustive. Rappelez vous que tous les phénomènes de société sont des phénomènes écologiques, et vous vous ferez une idée du nombre de relations qu'il reste encore à étudier de façon scientifique.

(1) : à noter que dans l'absolu, on est toujours en milieu fermé puisque la biosphère a un volume fini. L'expansion spatiale et le forage hyperprofond sont les seules façons d'étendre notre biosphère.
(2) : en toute honnêteté, ceci est tellement vrai que cela nous dépasse. On aura beau imaginer, si jamais une telle solidarité apparait, elle confirmera sûrement la phrase qui dit que la réalité dépasse la fiction.
(3) : "distillesse" et "dischanceté" sont deux néologismes que je juge bon d'introduire. Si un individu A est gentil avec un individu B, et que B est méchant avec l'individu A, on dit alors que A fait preuve de distillesse, et que B fait preuve de dischanceté.

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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 14:17

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III Concepts de base en écologie scientifique : Le concept de stratégie

Concepts de base en écologie scientifique : Les relations entre individus

VI Concepts de base en écologie scientifique : Les flux de matière

 

IV Le concept de niche écologique

Un autre concept important en écologie est le concept de niche écologique.

On peut parler de niche écologique d'un individu ou d'une espèce.

Tout d'abord, il faut imaginer un espace avec plein de dimensions correspondant à diverses conditions de vie.
 

 

droite temperature
Avec un peu de souplesse intellectuelle, la température du milieu se modélise par une droite, et donne une dimension.



 earth
Le lieu de vie sur la planète se modélise avec trois dimensions. Les coordonnées sphériques sont plus utiles pour en parler. Le site en lien ne requiert pas spécialement de prérequis, et une minute suffit pour y comprendre l'essentiel.



droite pop dauphins
La densité de population d'une autre espèce forme à peu de choses près une nouvelle dimension.

Nous avons ici un espace avec beaucoup de dimensions. Et bien, la niche écologique qu'occupe une espèce, c'est :

Définition 1 : la zone de cet espace dans laquelle cette espèce vit.
Définition 2 : la zone de cet espace qui rend la population de cette espèce viable.

La définition 1 se décline parfois avec le concept de "niche politique", avec l'idée qu'il peut y avoir des espaces vides qu'un nouveau groupe peut combler, et que certaines niches politiques sont plus grosses que d'autres.

Exemple : le NPA occupe en France la niche politique de la contestation du capitalisme avec prévalence de la conservation de mots d'ordres très radicaux sur le rassemblement des forces anticapitalistes du pays. On pourrait faire plus précis...

 affiche npa
Une affiche du NPA.

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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 14:11

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VI Concepts de base en écologie scientifique : Les flux de matière

 

III Le concept de stratégie

Je vais ici vous donner un petit peu de vocabulaire.

Une notion importante en écologie est la notion de stratégie.

On peut parler de stratégie d'un individu, ou d'une espèce.

La stratégie d'un individu, c'est que fait cet individu pour s'en sortir dans le monde impitoyable qu'est le monde vivant.

Exemples :

-voler les nids des autres oiseaux est une stratégie utilisée par le coucou ;
-partir à la chasse à plusieurs de façon organisée est une stratégie utilisée par la plupart des loups et certains humains.

ours
L'ours est capable de manger aussi bien de la viande que des végétaux. C'est une stratégie écologique bien plus efficace que celle du panda qui est ne se nourrir quasiment que de bambous, car l'ours trouve plus facilement de quoi se mettre sous la dent.

Je vais ici décrire deux types de stratégies liés à la démographie : la stratégie r et la stratégie K. Par densité de population, j'entends ici "nombre d'individus au km²".

Stratégie r :

-maturité précoce ;
-vie adulte brève ;
-fécondité élevée ;
-densité de population variable.

Stratégie K :

-maturité tardive ;
-vie adulte longue ;
-fécondité mesurée ;
-densité de population stable.

La plupart des insectes suivent la stratégie r ; leurs densités de populations sont extrêmement variables.
La plupart des grands mammifères suivent la stratégie K ; leurs densités de populations varient plus lentement.

Les espèces à stratégie r sont plus adaptées aux milieus instables.
Les espèces à stratégie K sont plus adaptées aux milieux stables.

Question : À quel type correspond l'espèce humaine ?

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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 14:01

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II La planète et la biosphère

Je tiens ici à donner une distinction bien trop souvent méprisée : la différence entre la planète (Terre) et la biosphère.

La planète Terre est un astre. Elle est sphérique et s'étend de son centre jusqu'au sommet de son atmosphère.

Quelques préjugés à démonter :

-La planète Terre ne souffre pas, pas plus qu'un caillou ou qu'une goutte d'eau. Parler de respect pour la planète n'a donc aucun sens.
-L'espèce humaine ne possède à ce jour aucune technique capable de détruire la planète Terre ; même les bombes à hydrogènes ne sont pas assez puissantes pour cela(1). Dire qu'il faut arrêter de détruire la planète n'a donc aucun sens.

... La notion pertinente est la notion de biosphère(2).

biosphère : ensemble de tous les êtres vivants de la planète Terre ainsi que les minéraux intriqués avec la vie.

On pourrait imaginer qu'il y a d'autres biosphères associées à d'autres planètes, mais pour le moment, on n'en a découvert aucune.

Je vais maintenant, suite à cette définition formelle, essayer de vous faire sentir ce que c'est que la biosphère.

Les taux de dioxygène et de dioxyde de carbone sont très dépendants de la photosynthèse exercée par les arbres.

cycle carbone
Schéma du cycle du carbone. Les êtres vivants y jouent un rôle non négligeable : la preuve, c'est que notre espèce rejette tellement de dioxyde de carbone dans l'atmosphère que l'effet de serre augmente, et que la température à la surface augmente.

Dans une forêt de feuillus, le sol prend une forme nommée humus : ses propriétés sont très dépendantes des feuilles des arbres qui y tombent.
Les lions ne pourraient pas vivre s'ils étaient les seuls êtres vivants sur la planète : il leur faut bien de la viande à manger !
Les humains sont très dépendants des arbres pour créer leur papier.
En résumé, les êtres vivants et les minéraux avec lesquels ils interagissent sont étroitement reliés les uns aux autres. On nomme le tout : biosphère.

La biosphère comprenant des êtres vivants capables de souffrir, il y a un sens à parler de

-dégrader la biosphère ;
-respecter la biosphère ;

entre autres.

J'insiste encore une fois : ce n'est pas la planète que l'on dégrade avec la pollution ou la chasse à outrance, c'est la biosphère. Le concept pertinent est celui de la biosphère.

(1) : On pourrait imaginer des bombes 100 fois plus puissantes avec les réactions matière antimatière, mais c'est quelque chose qu'on ne sait pas faire et qu'on n'est pas prêts de savoir faire. Voir l'article  Les dangers de l'antimatière  pour ceux que ça intéresse, avec un bémol : j'étais un peu en mode parano lorsque je l'ai écrit.
(2) : une définition alternative et très esthétique de l'écologie est de dire que c'est l'étude scientifique de la biosphère.

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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 13:49

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I Le sujet d'étude de l'écologie (scientifique)

Puisque ce texte parle essentiellement de l'écologie scientifique, j'utiliserai le mot "écologie" pour dire "écologie scientifique".

Quel est le sujet d'étude de l'écologie ? C'est :

-les êtres vivants ;
-leur environnement ;

et les relations entre tout ça.

Les activités sociales des êtres humains, dont font partie les activités politiques de la même espèce, sont des relations entre êtres vivants. Par conséquent, on peut considérer la sociologie et les sciences politiques comme parties intégrantes de l'écologie.


schema ecologie sc hum

Les humains font partie du monde vivant, par conséquent, leurs activités collectives font partie de l'écologie. En particulier, les phénomènes politiques chez notre espèce sont un type de phénomènes écologiques.

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13 septembre 2012 4 13 /09 /septembre /2012 13:46

[Mise à jour 2013/4/23 : ajout des liens internes car plus pratique]

 

Au départ, l'écologie n'est pas un courant politique. C'est une science, une composante de la biologie. Pour être sûr de ne pas confondre, on dit "écologie scientifique" et "écologie politique".

À notre époque où les dégâts des humains sur son environnement sont très préoccupants, je me suis dit que partager les quelques notions de base que je possède en écologie scientifique pourrait être utile.
Un bon citoyen est un citoyen informé, et je pense que les choses que je suis susceptible de vous apprendre ici pourront vous être utiles lorsqu'il s'agira de se positionner sur un sujet écolo, que ce soit l'agriculture, la chasse ou l'aménagement du territoire.

Chaque chapitre fera l'objet d'un article séparé, et chaque chapitre possède ses propres notes de bas de page.

Je précise que l'écologie scientifique n'est pas ma spécialité.

N'hésitez pas à poser des questions, émettre des remarques ou des critiques, le formulaire de commentaires est là pour ça.


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