SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 50
Downloaden Sie, um offline zu lesen
La Biodiversité : son rôle dans le
                       r t       n r     an
             fonctionnement des écosystèmes




  Pr FRANCOUR Patrice

      francour@unice.fr
http://www.unice.fr/ecomers 
   p //            /

                                                      Université de Nice‐Sophia Antipolis
                                                      EA 4228 ECOMERS
                                                      EA 4228 ECOMERS
  Ecosystèmes CÔtiers Marins Et Réponses aux Stress. ECOlogy of Marine Ecosystems and Responses to Stress
La Bi di
    L Biodiversité :
                ité
          l’ascension fulgurante d’un concept flou


    À la fin des années 80, la diversité biologique devient la
         f                ,                   gq
                           Biodiversité

   Un concept à l mode d puis l s mm t de Rio en 1992
        n pt la m d depuis le sommet d Ri      n




Mais qu’est-ce que c’est ? Est-elle menacée ? Si oui, pourquoi ?
          Est ce
          Est-ce finalement si important que cela … ?
Biodiversité : la Diversité du Vivant
Le concept de Biodiversité est apparu dans les années 1970, lorsque les recherches
consacrées aux conséquences des disparitions des espèces et la fragmentation des
écosystèmes ou des milieux ont pris de l’importance
                                       l importance.

L’expression “diversité biologique” est apparue en 1980 et son usage s’est répandu
après la publication d’un livre par Norse E.A. et al. (1980; Conserving biological
diversity in our national forests).

A partir des publications de Wilson E.O. (1988), la forme contractée apparaît :
Biodiversité (biodiversity)

La conférence de Rio de Janeiro (juin 1992) lui était consacrée. La “Convention sur
la Biodiversité” a été signée plus de 150 pays (entrée en vigueur, décembre 1993;
ratification le 1er juillet 1994 par la France). Dans l’article 2 de cette convention, il
y a une définition de la biodiversité :

 “La variabilité des organismes vivants de toute origine y compris
  La                                                       compris,
 entre autres, les écosystèmes terrestres, marins et autres
 écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font
 partie; cela comprend la diversité au sein des espèces et entre
 espèces ainsi que celle des écosystèmes.”
Biodiversité : la Diversité du Vivant

Il y a donc 3 niveaux d’étude :    la diversité génétique
                                   la diversité spécifique
                                   la diversité écosystémique (ou écologique)



Diversité génétique : Diversité des gènes au sein des espèces

       La reproduction de chaque espèce contribue à la continuité de la vie vie.
       Paradoxalement,     les    mécanismes    de    la   reproduction sexuée,
       fondamentalement conservateurs, sont en même temps producteurs d'une
       g
       génération à l'autre, de différences génétiques entre individus.
                           ,                g     q

       Cette diversité génétique est la source de la diversité des possibilités
       d'adaptation des individus.

       1 000 chez les bactéries; 10 000 chez les champignons; 100 000 chez la
       souris; 400 000 chez certaines plantes à fleurs !
Biodiversité : la Diversité du Vivant

Il y a donc 3 niveaux d’étude :    la diversité génétique
                                   la diversité spécifique
                                   la diversité écosystémique (ou écologique)



Diversité spécifique : Diversité en espèces

       Peut être mesurée au niveau d’une biocénose d’une région d’un groupe
                                   d une biocénose, d une région, d un
       systématique, etc.

       La notion même d’espèce est complexe; la mesure de sa diversité l’est
                            p              p
       d’autant, même si le niveau d’analyse est bien précisé. Le recours à des
       niveaux systématiques plus élevés (genre, famille, etc) est une solution.
Combien d’espèces par phylum ?

Qu
Question longtemps débattue.
               g mp          u .
Linné dénombrait 40 000 espèces
au milieu du XVIIème siècle.

Actuellement, il y a environ 1 7
A t ll       t             i     1.7
millions d’espèces répertoriées.

Certains pensent qu’il y aurait de
         p         q
3 à 30 millions d’espèces.

Cette incertitude ne fait que
révéler notre i norance !
              ignorance

Pour la majorité, la fourchette se
situe entre 7 et 10 millions
d’espèces.
Gobius kolombatovici Kovacic & Miller, 2000

   Méditerranée; 15 cm de longueur totale; 
   diurne; 30 à 70 m de fond
Comment faire le calcul du nombre d’espèces présentes sur Terre ?
                                  d espèces

Pendant longtemps, estimation sans fondement scientifique réel. En 1982, un entomologiste américain,
Terry Erwin a proposé une méthode rigoureuse pour estimer le nombre d’espèces vivant sur Terre à la
suite d collectes systématiques d’i
   it de ll t         té ti      d’insectes d
                                         t dans l f êt t i l d P
                                                 les forêts tropicales de Panama.
Il répand un insecticide sur un échantillon de 19 arbres appartenant à la même espèce (Luehea
seemannii). Il récolte ainsi 1200 espèces de coléoptères (ses travaux ultérieurs au Brésil confirment ce
chiffre).
        )
Il y a 40 à 100 espèces d’arbres par hectare de forêt tropicale, soit une moyenne de 70. En considérant
que 20% des coléoptères herbivores sont spécifiques d’un arbre, de même que 5% des prédateurs, 10%
des fungivores et 5% des charognards, Erwin estime à 163 espèces (13.5% des 1200 espèces) le nombre
d’hôtes é ifi
d’hôt spécifiques par essence t i l
                                 tropicale.
Donc, 163 espèces de coléoptères * 70 espèces d’arbres/hectare = 11 410 espèces spécifiques plus les
espèces non spécifiques (1038), soit un total de 12 448 espèces de coléoptères par hectare de canopée.
Les coléoptères représentent 40% des arthropodes, donc, il y a 31 120 espèces d’arthropodes/hectare
           p       p                           p     ,      ,                p             p     /
de canopée.
Les observations d’Erwin montrent que la canopée est deux fois plus riche que le sol, donc il y a 31 120
* 1.33, soit 41 389 espèces d’arthropodes par hectare de forêt tropicale.
Le ê
L même calcul est alors f it en sachant qu’il existe environ 50 000 espèces d’ b t i
             l l t l fait           h t ’il i t          i               è   d’arbres tropicaux. O arrive
                                                                                                 On i
alors à environ 30 millions d’espèces d’arthropodes dans les forêts tropicales, à comparer aux 1 200 000
espèces actuellement répertoriées.
Biodiversité : la Diversité du Vivant

Il y a donc 3 niveaux d’étude :    la diversité génétique
                                   la diversité spécifique
                                   la diversité écosystémique (ou écologique)



Diversité écosystémique : Diversité en écosystèmes

       Définition simple mais évaluation complexe car la délimitation d’un
                  simple,                                                     d un
       écosystème n’est pas simple. On préfère généralement la notion de diversité
       des biocénoses, diversité des biomes ou diversité des paysages.

       Biomes : communautés d’êtres vivants qui peuplent les grandes unités
       écologiques ou macroécoystèmes.

       Les spécificités des grands biomes sont conditionnées en premier lieu par la
       nature des formations végétales (phytocoenoses). Il existe des grands
       biomes au niveau continental et au niveau aquatique
Combinaison Humidité ‐
Combinaison Humidité Température




                    (d’après Ramade, 1976)
(d’après Ramade, 1987)
Biodiversité : la Diversité du Vivant

Diversité spécifique : une évaluation pratique, avec une connotation écologique ?

      Il y a peu de sens de mélanger pour des comparaisons entre écosystèmes,
      les espèces microbiennes, les espèces végétales et les espèces animales.

      Pour les comparaisons entre écosystèmes les spécialistes préfèrent alors
                                  écosystèmes,
      comparer le nombre d’espèces au sein de sous-ensemble plus homogènes :
      espèces de graminées, espèces de coléoptères, etc.

      Mais il n’est pas rare, qu’au sein d’un groupe systématique, les espèces
      jouent un rôle écologique différent. Il peut alors être plus intéressant de
      comparer les espèces qui remplissent le même rôle, qui assurent la même
      fonction écologique comme par exemple les prédateurs les détritivores
               écologique,                          prédateurs,      détritivores,
      etc.

      On appelle “groupe fonctionnel” un ensemble de populations d’espèces
           pp       g   p                                 p p              p
      différentes, phylogénétiquement apparentées ou non, qui accomplissent dans
      un écosystème la même fonction.


                               Diversité Fonctionnelle
Biodiversité menacée ?

16 928 espèces (2008) : c'est le nombre d'espèces animales et végétales menacées
d'extinction selon la liste rouge établie par l'UICN (Union internationale pour la nature).
La France figure parmi les 10 pays hébergeant le plus grand nombre d'espèces
mondialement menacées.



Le nombre d’espèces menacées augmente régulièrement d’année en année :
plus de 60% en 10 ans !


                     1 mammifère sur 5
                     1 oiseau sur 8
                        i
                     1/3 des amphibiens
                     33% des Gymnospermes sont en péril
http://www.iucnredlist.org/info/stats
Critères Liste Rouge UICN 2001.pdf
Critères Liste Rouge UICN 2001 pdf
Biodiversité menacée ?

Ampleur des modifications d’abondances

  •D
   Diminution d’abondance
              d’ b d                         •E
                                              Extinction f
                                                         fonctionnelle
                                                                   ll
  • Extinction locale                        • Extinction commerciale
  • Extinction régionale
  • Extinction globale


Les causes d’extinction d’une espèce

  • Causes naturelles                        • Perturbations anthropiques
                                                                   pq
  • Introduction d’une espèce                • Collections et souvenirs
  • Sur-exploitation (chasse, pêche, etc)    • Causes multiples (avec ou sans synergie)
  • Altération ou destruction de l’habitat
Réponses différentes des g
  p        ff            grands
 biomes en 2100 aux causes de
 changements de la biodiversité


  T - forêts tropicales
  G - prairies
  M - méditerranéen
  D - déserts
  N - forêts tempérées nord
                p
  B - forêts boréales
  A - arctique


  Le scénario 1 considère qu’il n’y a
  pas d’interaction entre les causes
  et le scénario 2 considère que les
                              q
  facteurs avec le plus grand impact
  influencent les changements de
  diversité
                                        (d’après Chapin F.S. III et al., 2000)
                                        ( p         p F. .                   )
Biodiversité menacée ?

        Une certitude : érosion progressive de la biodiversité et
       homogénéisation d plus en plus poussée
       h    é éi    i de l         l        é


- Analyse des listes d’espèces menacées (les perdants ou « losers »; McKinney &
                     d espèces                                     ;
Locwood, 1999)
- Observations d’espèces en extension (les gagnants ou « winners »)
-R          t de beaucoup d l
 Remplacement d b
     l                    de losers par peu de winners
                                            d   i
- Différences de niveaux taxinomiques pour les losers et les winners
- Remplacement de spécialistes par des généralistes
Réponses théoriques des
        écosystèmes aux
            y
   changements de biodiversité

  a - diminution linéaire de la biodiversité
  dans l temps
  d    le


  b - cette diminution peut induire une
  réponse li é i
    é       linéaire d l’é
                     de l’écosystème (1)
                                 è   (1),
  une réponse de type exponentiel avec
  donc une accélération des dégradations
  avec le temps (2) ou une réponse du
  type seuil (3)
  t       il (3).


  Ce dernier type de réponse (seuil) se
     d it lorsqu’une espèce-clé (k
  produit l     ’       è     lé keystone
                                     t
  species) disparaît ou lorsque le dernier
  représentant d’un groupe fonctionnel
  disparaît.


                                                        (d’après Chapin F.S. III et al., 2000)


Une réponse type 2 ou 3 est la plus souvent observée.
Les espèces ne sont donc pas toutes « équivalentes »
Biodiversité : utilité ?


Théories du top bottom et bottom up
              p                   p

    • Les réseaux trophiques sont considérés comme des chaînes linéaires
    • Les éléments nutritifs vont y circuler à sens unique
    • Environ 1/10ème de l’énergie est transmise au niveau trophique supérieur
    (règle de Lindeman).

    La compétition entre producteur primaires pour l’utilisation des
              é
    éléments nutritifs doit jouer un rôle majeur dans la régulation des
    populations

    C’est la théorie du contrôle des communautés par les ressources, ou
    contrôle bottom - up

    Autrement d dit, l
                     les ressources d  disponibles, régulées par l
                                              bl     é lé          les f
                                                                       facteurs
    physico-chimiques, contrôlent les chaînes trophiques depuis les producteurs
    jusqu’aux prédateurs
Exemple : Relation entre la distribution des phosphates (courbe noire), celle du
          plancton (hi
            l        (histogramme h h é) et l
                                      hachuré)      les captures d poissons
                                                                    de      i
          pélagiques, du nord au sud de l’océan Pacifique (d’après Nikolsky, 1963,
          in Sacchi & Testard, 1971).
Biodiversité : utilité ?


Théories du top bottom et bottom up
              p                   p

    • Le fonctionnement d’un écosystème est fortement contraint par la
    prédation exercée par les niveaux supérieurs sur les niveaux trophiques
    inférieurs.

    • C’est le contrôle top - down

     • Dans les réseaux trophiques, on
     parle de cascade trophique

     • La   présence     d’un super-
     prédateur va également maintenir
     une diversité élevée
Avec les loutres de mer                 Sans les loutres de mer




Ces cascades trophiques sont importantes comme éléments de régulations des
écosystèmes. Elles impliquent souvent des espèces clés (keystone species).
3 réseaux trophiques de la zone intertidale aux USA
(études de Paine) :




Basse Californie - 45 espèces, dont
2 super-prédateurs, une ét il d
           éd t           étoile de
mer (Heliaster) et un gastéropode
(Muricanthus). Heliaster consomme
Muricanthus et procurent ainsi de la
place aux autres espèces.
                                                         (d’après Paine, 1966 in Dajoz, 1996)



NW d USA : l réseau trophique comprend 11 espèces; super-prédateur = é il de
    des         le é          hi             d       è              éd        étoile d
mer Pisaster. Par manipulation, l’enlèvement de Pisaster a entraîné une diminution, du
nombre d’espèces au profit des moules qui tendent à envahir le peuplement.

Costa Rica : pas de prédateur de second ordre et le réseau trophique est réduit à 8
espèces seulement.
Biodiversité : utilité ?

• une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down
• la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche
                 super prédateurs                    d un
en espèces
Biodiversité : utilité ?



Caractéristique Fondamentale des
chaînes trophiques :

 • circulation continue d’Énergie et de Matière
 • recyclage     de   la    matière    organique
 (indispensable pour assurer la pérennité de
 l’ensemble du système)



 Actuellement, la compréhension du fonctionnement des chaînes trophiques passe par la
    compréhension et l’analyse de la circulation de l’énergie, plus que de la matière.


              Ce cheminement de l’énergie est étudié à l’aide de la théorie de
          l’information et non plus par des modèles classiques de dynamique des
                          populations (relations proies-prédateurs)
                                                 proies prédateurs)
Théorie de l’Information et Relations trophiques : quelques éléments de réflexion

Il existe une permanence des flux de matière/énergie/information (chaque terme est
équivalent).
On démontre, par exemple, en théorie de l’information qu’au sein d’un réseau trophique :

         - l di
           la diversité des proies assure l stabilité d l bi
                    i é d      i          la   bili é de la biomasse d prédateur
                                                                     du éd
          (Frontier & Pichod-Viale, 1993)

         - la diversité des prédateurs assure la stabilité de la population de proies.
                            p                                    p p           p
Biodiversité : utilité ?

En associant les deux raisonnements et en généralisant à plusieurs niveaux trophiques, on
montre que :

 La stabilité de la biomasse d’un réseau trophique est favorisée par la diversité des
                         cheminements d’énergie (= entropie)

Un système dans son ensemble montre une persistance si tout blocage du flux
d’énergie/matière en un point du réseau peut être compensé par la mise en fonction d’un
autre cheminement
      cheminement.

A l’opposé, un système représenté par une seule proie et un seul prédateur est
constamment menacé par le risque de disparition d’un des deux éléments.

Toutefois, la diversité est une condition nécessaire à la stabilité d’un système, mais
n’est pas suffisante, un système trop diversifié est instable (montré par simulation sur
ordinateur);

Compréhensible de façon intuitive : si un élément d’un système complexe reçoit trop
d’informations simultanées, son comportement n’est plus cohérent et devient désordonné
(contradictoire) et aucun mécanisme d régulation (f d b k) ne peut i
(      di   i )            é    i   de é l i (feed-bac               intervenir.
                                                                             i
Biodiversité : utilité ?

• une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down
• la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche
                 super prédateurs                    d un
en espèces
• une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système
(circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage)
                           l énergie,
Biodiversité : utilité ?

Expérience de Naeem (1994) : quand la richesse spécifique augmente, les
performances du système (respiration production) augmentent
                        (respiration,            augmentent.
Biodiversité : utilité ?

Expérience de Naeem (1994) : quand la richesse spécifique augmente, les
performances du système (respiration production) augmentent
                        (respiration,            augmentent.

Il en est de même pour la résistance et la résilience du système.

              Performances




                                                    Résilience




                                              Résistance

                                                                    Temps
Biodiversité : utilité ?

• une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down
• la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche
                 super prédateurs                    d un
en espèces
• une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système
(circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage)
                           l énergie,
• des études comparatives ont montré que des modifications de la diversité
spécifique ou fonctionnelle induisaient une altération des propriétés des
écosystèmes (performance, résistance, résilience)
Productivité

               Conditions très favorables
               C   ii       è f
                                            Ces relations sont observées pour 
                                            une région ou une station, mais 
                                            rarement à une échelle 
                                            géographique supérieure




                           Conditions non ou peu favorables




                                            Richesse spécifique
                                                      p     q
« forme en bosse » classiquement décrite (= hump‐shaped relationship) quand l’échelle 
géographique est vaste




                                                     d’après Rosenweig & Abramsky, 1993 (Species Diversity in 
                                                                                    Ecological Communities)
Productivité

               Conditions très favorables
               C   ii       è f




                           Conditions non ou peu favorables




                                            Richesse spécifique
                                                      p     q
Productivité

                                       Conditions très favorables
                                       C   ii       è f




                                                   Conditions non ou peu favorables




                                                                    Richesse spécifique
                                                                              p     q

d’après Loreau et al. (2001; Nature)
Biodiversité : utilité ?

• une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down
• la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche
                 super prédateurs                    d un
en espèces
• une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système
(circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage)
                           l énergie,
• des études comparatives ont montré que des modifications de la diversité
spécifique ou fonctionnelle induisaient une altération des propriétés des
écosystèmes (performance, résistance, résilience)
• la diversité en espèces influence les performances du système et est influencée
par les conditions abiotiques
Biodiversité : utilité ?

Analyse des fluctuations de densité entre années à Scandola pour le peuplement
de poissons à l’aide du coefficient de variation (CV)


    CV - 1989-1999 HR (n=34) RNI (n=33) RI (n=10)
          989 999     (n 34)     (n 33)    (n 0)
          Labridae               0.57            0.59            0.38
          Sparidae
           p                     0.47            0.51            0.38
        Serranidae               0.33            0.34            0.41
            Total                0.41            0.34            0.24

                                Augmentation de la Richesse spécifique



                              CVRI < CVRNI = CVHR
Biodiversité : utilité ?

• une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down
• la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche
                 super prédateurs                    d un
en espèces
• une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système
(circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage)
                           l énergie,
• des études comparatives ont montré que des modifications de la diversité
spécifique ou fonctionnelle induisaient une altération des propriétés des
écosystèmes (performance, résistance, résilience)
• la diversité en espèces influence les performances du système et est influencée
par les conditions abiotiques
• quand l richesse spécifique augmente, l fl t ti
      d la i h        é ifi         t les fluctuations d milieu sont moindres; l
                                                        du ili     t    i d    la
biodiversité agit donc comme une assurance contre les changements du milieu


•quand le milieu environnant (biotope) est très stable, une diversité élevée n’est
pas nécessaire pour maintenir des performances élevées (biocénose). Exemples ?
Biodiversité : utilité ?


La diversité f
L di     i é fonctionnelle et l redondance (
                   i    ll    la   d d        (terme dû à M Margalef, l
                                                                  l f le
« baroque de la Nature ») sont donc indispensables au bon fonctionnement
des systèmes écologiques.


           (Est-ce applicable à tous les systèmes biologiques ?)




Il convient donc de protéger cette diversité fonctionnelle (« richesse
spécifique ») et cette redondance (di
  é ifi     )            d d      (diversité génétique et spécifique).
                                         i é é é i          é ifi   )
Biodiversité : protection/gestion


Les principaux outils à disposition :

                       • Traités internationaux
                       • Lois et dispositions nationales
                       • Protection d’espaces (réserves, parc nationaux)
                       • Réintroduction ou renforcement de populations
                       • Lutte contre l’introduction d’espèces exotiques
Loi de Protection de juillet 1988 : un faisceau de posidonie est 
                      j                             p
 protégé. Par contre, un herbier ne l’est pas en tant que tel. La 
construction d’un port peut être bloquée par la présence d’une 
  simple tache d herbier, sans rôle écologique ou fonctionnel.
  simple tache d’herbier, sans rôle écologique ou fonctionnel.



                                      Opposition entre 
                                   Écologie et Économie = 
                                          Conflits
                                               fli
domaine traditionnel
          de l'économie politique




Société                        Économie




ressources                          pollutions


                Nature
Lien entre Société et 
                                      Environnement                   Développement
                                                                         durable




                   Environnement                            Société




                                      Économie
Lien entre Économie et                                           Lien entre Économie et 
    Environnement                                                        Société
Biodiversité : protection/gestion


         Il faut trouver un moyen de « mesurer » ou de « quantifier »
           les éléments appartenant aux trois niveaux, Environnement,
                   Social et Économie, avec une unité commune


Exemple : l’analyse d’un réseau trophique ou d’un écosystème (modélisation) ne peut
se faire que si tout est mesuré avec une unité similaire afin de permettre les
comparaisons - kilocalories (circulation d’énergie), bits (circulation d’information),
                                         d énergie),                   d information),
etc.


           Quelle unité adopter pour les niveaux Environnement, Social et
                                                 Environnement
                                    Économie ?


Pour l
P     les niveaux « É
           i          Économie » et « S i l » une unité monétaire est souvent
                             i       t    Social          ité     ét i       t      t
employée (ex : le dollar ou l’euro). Il convient donc d’essayer d’utiliser cette même
unité pour le niveau « Écologie ».


           Cela revient donc à donner un « prix » à la Nature.
Biodiversité : protection/gestion


Schématiquement, on peut considérer qu’un écosystème ou un environnement
         q       ,      p                 q          y
possède une valeur d’usage et une valeur de non-usage.



        • la valeur d’usage correspond généralement à ce que les utilisateurs
        sont prêts à consentir à payer pour son usage
        • la valeur de non-usage correspond à la valeur intrinsèque, détachée
                       non usage
        de toute notion d’utilisation du bien environnemental




Par exemple, un pêcheur, un chasseur, un ornithologue tireront directement profit
d’un environnement (valeur d’usage). Par contre, un simple promeneur n’utilise pas
directement le milieu au sens économique.
Le prix de la Nature

                                           Valeur Économique Totale



                       Valeur d’usage                              Valeur de non usage



    Valeur d’usage  Valeur d’usage  Valeur 
                g               g                               Valeur de           Valeur 
        direct         indirect     d’option                       leg           d’existence

       Valeur des          Valeur des        Valeur d’usage        Valeur              Valeur 
      biens ou des 
      bi       d          biens ou des 
                          bi        d          (ou de non 
                                               ( d              exprimant la 
                                                                    i      l        attachée au 
                                                                                         hé
     services ayant      services ayant       usage) future      volonté de        fait de savoir 
       une utilité         une utilité                         transmission         qu’un bien 
         directe            indirecte                            des valeurs           existe
                                                               d’usage ou de 
                                                               d’          d
                                                                 non usage

Comment calculer ?              (i) approche par les prix (prix du marché, des dommages, de 
                                     substitution),
                                (ii) approche par évaluation (comportement économique des 
                                     personnes, préférences obtenues par enquêtes)
Le prix de la Nature


• régulation des émissions de gaz
  régulation des émissions de gaz           • pollinisation
• régulation des climats                    • contrôle biologique
• régulation des dysfonctionnements
  régulation des dysfonctionnements         • zone de refuge
                                              zone de refuge
• régulation de l’eau                       • production de nourriture 
• fourniture en eau
  fourniture en eau                         • production de biomasse
                                              production de biomasse
• contrôle de l’érosion                     • ressources génétiques
• formation des sols                        • activités de loisir
• cycles biogéochimiques                    • valeur culturelle


                           Notion de services rendus
Biomes               Surface         Valeur      Valeur Totale
   Le prix de la                                           (millions ha)    ($/ha/an) (milliards $/an)

      Nature                Zones marines                        36 302           577           20 949
                             Zones océaniques                    33 320           252             8 381
                             Zones côtières                        3 102        4 052           12 568
Les zones marines (70% 
                   (           Estuaires                             180       22 832             4 110
     de la surface)            Herbiers                              200       19 004             3 801
représentent 63% de la         Récifs coralliens                       62       6 075              375
     valeur globale            Plateau continental                 2 660         1 610           4 283
                            Zones terrestres                      15 323          804            12 319
                             Forêts                                4 885          969            4 706
                               Forêts tropicales
                                         p                         1 900        2 007             3 813
                               Forêts tempérées                    2 955          302              894
  4 biomes dépassent les     Prairies                              3 898          232              906
    10 000 $/ha/an de        Zones humides                           330       14 785            4 879
         valeur
            l                  Marais/Mangroves                      165        9 990             1 648
                               Etangs/Plaines alluviales             165       19 580             3 231
                             Lacs/Rivières                           200        8 498             1 700
                             Déserts                               1 925
                             Toundra                                 743
                             Glaciers                              1 640
                             Zones cultivées                       1 400           92              128
                             Zones urbaines                          332
                            Total                                 51 625                        33 268
Biodiversité : protection/gestion

Comment faut-il comprendre et utiliser ce tableau ?

      • bonne utilisation : écarter tout projet d’exploitation d’une zone dont les
      « bénéfices naturels » seraient supérieurs à la rentabilité attendue du
      p j
      projet
      • mauvaise utilisation : s’appuyer sur la valeur économique calculée pour
      « écarter » les écosystèmes les plus pauvres, les moins rentables, en
      p
      privilégiant les autres, donc sans se soucier de l’équilibre global à respecter
             g               ,                            q        g           p




          Ces études globales se placent dans une nouvelle discipline,
                            l’économie écologique.
         Donner une valeur écologique à la biodiversité constitue ainsi
                un bon moyen de la préserver et de la gérer.
         Cela permet aussi une approche consensuelle pour rechercher
                 un équilibre entre utilisation et préservation

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Biodiversite conference important

Biodiversite
BiodiversiteBiodiversite
Biodiversite
vguili
 
Tp18 lecture seule sortie au morgon pour serge
Tp18 lecture seule sortie au morgon pour sergeTp18 lecture seule sortie au morgon pour serge
Tp18 lecture seule sortie au morgon pour serge
Catherine Denoyel-Pariat
 
Présentation M.Nicloux DREAL Alsace
Présentation M.Nicloux DREAL AlsacePrésentation M.Nicloux DREAL Alsace
Présentation M.Nicloux DREAL Alsace
CCICCA
 
Développement durable
Développement durableDéveloppement durable
Développement durable
Mehdi Bouriche
 

Ähnlich wie Biodiversite conference important (20)

Biodiversite
BiodiversiteBiodiversite
Biodiversite
 
Biodiversite
BiodiversiteBiodiversite
Biodiversite
 
Biodiversité
BiodiversitéBiodiversité
Biodiversité
 
Capes vegetaux-t-jean
Capes vegetaux-t-jeanCapes vegetaux-t-jean
Capes vegetaux-t-jean
 
Dynamique des populations animale (1).pptx
Dynamique des populations animale (1).pptxDynamique des populations animale (1).pptx
Dynamique des populations animale (1).pptx
 
les écosystèmes biotope et biocénose - final vrsion.pptx
les écosystèmes biotope et biocénose - final vrsion.pptxles écosystèmes biotope et biocénose - final vrsion.pptx
les écosystèmes biotope et biocénose - final vrsion.pptx
 
L'agroécologie pour tous - N° 3 - Oct. 2014
L'agroécologie pour tous - N° 3 - Oct. 2014L'agroécologie pour tous - N° 3 - Oct. 2014
L'agroécologie pour tous - N° 3 - Oct. 2014
 
Origine et évolution des plantes Lilya Boucelha
Origine et évolution des plantes Lilya Boucelha Origine et évolution des plantes Lilya Boucelha
Origine et évolution des plantes Lilya Boucelha
 
Le végétal : Du gène à la plante entière
Le végétal : Du gène à la plante entière Le végétal : Du gène à la plante entière
Le végétal : Du gène à la plante entière
 
2.2.3. Productivité des écosystèmes.docx
2.2.3. Productivité des écosystèmes.docx2.2.3. Productivité des écosystèmes.docx
2.2.3. Productivité des écosystèmes.docx
 
Tp18 lecture seule sortie au morgon pour serge
Tp18 lecture seule sortie au morgon pour sergeTp18 lecture seule sortie au morgon pour serge
Tp18 lecture seule sortie au morgon pour serge
 
biodiversité espèces ecosystem.pptx
biodiversité espèces ecosystem.pptxbiodiversité espèces ecosystem.pptx
biodiversité espèces ecosystem.pptx
 
Présentation M.Nicloux DREAL Alsace
Présentation M.Nicloux DREAL AlsacePrésentation M.Nicloux DREAL Alsace
Présentation M.Nicloux DREAL Alsace
 
Fonctionnement_global_des_Ecosystemes.ppsx
Fonctionnement_global_des_Ecosystemes.ppsxFonctionnement_global_des_Ecosystemes.ppsx
Fonctionnement_global_des_Ecosystemes.ppsx
 
ECOLOGIE-VEGETALE__________________.pptx
ECOLOGIE-VEGETALE__________________.pptxECOLOGIE-VEGETALE__________________.pptx
ECOLOGIE-VEGETALE__________________.pptx
 
2010 ice - mémoire
2010   ice - mémoire2010   ice - mémoire
2010 ice - mémoire
 
Développement durable
Développement durableDéveloppement durable
Développement durable
 
Chedd 2011 synthese conference biodiversité.vf
Chedd 2011 synthese conference biodiversité.vfChedd 2011 synthese conference biodiversité.vf
Chedd 2011 synthese conference biodiversité.vf
 
Ecosystème3
Ecosystème3Ecosystème3
Ecosystème3
 
The Legend Of Lichen
The Legend Of LichenThe Legend Of Lichen
The Legend Of Lichen
 

Kürzlich hochgeladen

Bilan énergétique des chambres froides.pdf
Bilan énergétique des chambres froides.pdfBilan énergétique des chambres froides.pdf
Bilan énergétique des chambres froides.pdf
AmgdoulHatim
 
L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...
L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...
L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...
Faga1939
 
Cours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdf
Cours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdfCours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdf
Cours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdf
ssuserc72852
 
Copie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptx
Copie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptxCopie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptx
Copie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptx
ikospam0
 

Kürzlich hochgeladen (18)

Formation échiquéenne jwhyCHESS, parallèle avec la planification de projet
Formation échiquéenne jwhyCHESS, parallèle avec la planification de projetFormation échiquéenne jwhyCHESS, parallèle avec la planification de projet
Formation échiquéenne jwhyCHESS, parallèle avec la planification de projet
 
Computer Parts in French - Les parties de l'ordinateur.pptx
Computer Parts in French - Les parties de l'ordinateur.pptxComputer Parts in French - Les parties de l'ordinateur.pptx
Computer Parts in French - Les parties de l'ordinateur.pptx
 
Conférence Sommet de la formation 2024 : Développer des compétences pour la m...
Conférence Sommet de la formation 2024 : Développer des compétences pour la m...Conférence Sommet de la formation 2024 : Développer des compétences pour la m...
Conférence Sommet de la formation 2024 : Développer des compétences pour la m...
 
Cours ofppt du Trade-Marketing-Présentation.pdf
Cours ofppt du Trade-Marketing-Présentation.pdfCours ofppt du Trade-Marketing-Présentation.pdf
Cours ofppt du Trade-Marketing-Présentation.pdf
 
Bilan énergétique des chambres froides.pdf
Bilan énergétique des chambres froides.pdfBilan énergétique des chambres froides.pdf
Bilan énergétique des chambres froides.pdf
 
La nouvelle femme . pptx Film français
La   nouvelle   femme  . pptx  Film françaisLa   nouvelle   femme  . pptx  Film français
La nouvelle femme . pptx Film français
 
L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...
L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...
L'ÉVOLUTION DE L'ÉDUCATION AU BRÉSIL À TRAVERS L'HISTOIRE ET LES EXIGENCES DE...
 
L application de la physique classique dans le golf.pptx
L application de la physique classique dans le golf.pptxL application de la physique classique dans le golf.pptx
L application de la physique classique dans le golf.pptx
 
Les roches magmatique géodynamique interne.pptx
Les roches magmatique géodynamique interne.pptxLes roches magmatique géodynamique interne.pptx
Les roches magmatique géodynamique interne.pptx
 
Chapitre 2 du cours de JavaScript. Bon Cours
Chapitre 2 du cours de JavaScript. Bon CoursChapitre 2 du cours de JavaScript. Bon Cours
Chapitre 2 du cours de JavaScript. Bon Cours
 
Cours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdf
Cours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdfCours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdf
Cours Préparation à l’ISO 27001 version 2022.pdf
 
Formation qhse - GIASE saqit_105135.pptx
Formation qhse - GIASE saqit_105135.pptxFormation qhse - GIASE saqit_105135.pptx
Formation qhse - GIASE saqit_105135.pptx
 
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 6, 7 GLOBAL SUCCESS (2...
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 6, 7 GLOBAL SUCCESS (2...GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 6, 7 GLOBAL SUCCESS (2...
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 6, 7 GLOBAL SUCCESS (2...
 
Sidonie au Japon . pptx Un film français
Sidonie    au   Japon  .  pptx  Un film françaisSidonie    au   Japon  .  pptx  Un film français
Sidonie au Japon . pptx Un film français
 
COURS SVT 3 EME ANNEE COLLEGE 2EME SEM.pdf
COURS SVT 3 EME ANNEE COLLEGE 2EME SEM.pdfCOURS SVT 3 EME ANNEE COLLEGE 2EME SEM.pdf
COURS SVT 3 EME ANNEE COLLEGE 2EME SEM.pdf
 
Apolonia, Apolonia.pptx Film documentaire
Apolonia, Apolonia.pptx         Film documentaireApolonia, Apolonia.pptx         Film documentaire
Apolonia, Apolonia.pptx Film documentaire
 
Boléro. pptx Film français réalisé par une femme.
Boléro.  pptx   Film   français   réalisé  par une  femme.Boléro.  pptx   Film   français   réalisé  par une  femme.
Boléro. pptx Film français réalisé par une femme.
 
Copie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptx
Copie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptxCopie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptx
Copie de Engineering Software Marketing Plan by Slidesgo.pptx.pptx
 

Biodiversite conference important

  • 1. La Biodiversité : son rôle dans le r t n r an fonctionnement des écosystèmes Pr FRANCOUR Patrice francour@unice.fr http://www.unice.fr/ecomers  p // / Université de Nice‐Sophia Antipolis EA 4228 ECOMERS EA 4228 ECOMERS Ecosystèmes CÔtiers Marins Et Réponses aux Stress. ECOlogy of Marine Ecosystems and Responses to Stress
  • 2. La Bi di L Biodiversité : ité l’ascension fulgurante d’un concept flou À la fin des années 80, la diversité biologique devient la f , gq Biodiversité Un concept à l mode d puis l s mm t de Rio en 1992 n pt la m d depuis le sommet d Ri n Mais qu’est-ce que c’est ? Est-elle menacée ? Si oui, pourquoi ? Est ce Est-ce finalement si important que cela … ?
  • 3. Biodiversité : la Diversité du Vivant Le concept de Biodiversité est apparu dans les années 1970, lorsque les recherches consacrées aux conséquences des disparitions des espèces et la fragmentation des écosystèmes ou des milieux ont pris de l’importance l importance. L’expression “diversité biologique” est apparue en 1980 et son usage s’est répandu après la publication d’un livre par Norse E.A. et al. (1980; Conserving biological diversity in our national forests). A partir des publications de Wilson E.O. (1988), la forme contractée apparaît : Biodiversité (biodiversity) La conférence de Rio de Janeiro (juin 1992) lui était consacrée. La “Convention sur la Biodiversité” a été signée plus de 150 pays (entrée en vigueur, décembre 1993; ratification le 1er juillet 1994 par la France). Dans l’article 2 de cette convention, il y a une définition de la biodiversité : “La variabilité des organismes vivants de toute origine y compris La compris, entre autres, les écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie; cela comprend la diversité au sein des espèces et entre espèces ainsi que celle des écosystèmes.”
  • 4. Biodiversité : la Diversité du Vivant Il y a donc 3 niveaux d’étude : la diversité génétique la diversité spécifique la diversité écosystémique (ou écologique) Diversité génétique : Diversité des gènes au sein des espèces La reproduction de chaque espèce contribue à la continuité de la vie vie. Paradoxalement, les mécanismes de la reproduction sexuée, fondamentalement conservateurs, sont en même temps producteurs d'une g génération à l'autre, de différences génétiques entre individus. , g q Cette diversité génétique est la source de la diversité des possibilités d'adaptation des individus. 1 000 chez les bactéries; 10 000 chez les champignons; 100 000 chez la souris; 400 000 chez certaines plantes à fleurs !
  • 5. Biodiversité : la Diversité du Vivant Il y a donc 3 niveaux d’étude : la diversité génétique la diversité spécifique la diversité écosystémique (ou écologique) Diversité spécifique : Diversité en espèces Peut être mesurée au niveau d’une biocénose d’une région d’un groupe d une biocénose, d une région, d un systématique, etc. La notion même d’espèce est complexe; la mesure de sa diversité l’est p p d’autant, même si le niveau d’analyse est bien précisé. Le recours à des niveaux systématiques plus élevés (genre, famille, etc) est une solution.
  • 6. Combien d’espèces par phylum ? Qu Question longtemps débattue. g mp u . Linné dénombrait 40 000 espèces au milieu du XVIIème siècle. Actuellement, il y a environ 1 7 A t ll t i 1.7 millions d’espèces répertoriées. Certains pensent qu’il y aurait de p q 3 à 30 millions d’espèces. Cette incertitude ne fait que révéler notre i norance ! ignorance Pour la majorité, la fourchette se situe entre 7 et 10 millions d’espèces.
  • 7. Gobius kolombatovici Kovacic & Miller, 2000 Méditerranée; 15 cm de longueur totale;  diurne; 30 à 70 m de fond
  • 8. Comment faire le calcul du nombre d’espèces présentes sur Terre ? d espèces Pendant longtemps, estimation sans fondement scientifique réel. En 1982, un entomologiste américain, Terry Erwin a proposé une méthode rigoureuse pour estimer le nombre d’espèces vivant sur Terre à la suite d collectes systématiques d’i it de ll t té ti d’insectes d t dans l f êt t i l d P les forêts tropicales de Panama. Il répand un insecticide sur un échantillon de 19 arbres appartenant à la même espèce (Luehea seemannii). Il récolte ainsi 1200 espèces de coléoptères (ses travaux ultérieurs au Brésil confirment ce chiffre). ) Il y a 40 à 100 espèces d’arbres par hectare de forêt tropicale, soit une moyenne de 70. En considérant que 20% des coléoptères herbivores sont spécifiques d’un arbre, de même que 5% des prédateurs, 10% des fungivores et 5% des charognards, Erwin estime à 163 espèces (13.5% des 1200 espèces) le nombre d’hôtes é ifi d’hôt spécifiques par essence t i l tropicale. Donc, 163 espèces de coléoptères * 70 espèces d’arbres/hectare = 11 410 espèces spécifiques plus les espèces non spécifiques (1038), soit un total de 12 448 espèces de coléoptères par hectare de canopée. Les coléoptères représentent 40% des arthropodes, donc, il y a 31 120 espèces d’arthropodes/hectare p p p , , p p / de canopée. Les observations d’Erwin montrent que la canopée est deux fois plus riche que le sol, donc il y a 31 120 * 1.33, soit 41 389 espèces d’arthropodes par hectare de forêt tropicale. Le ê L même calcul est alors f it en sachant qu’il existe environ 50 000 espèces d’ b t i l l t l fait h t ’il i t i è d’arbres tropicaux. O arrive On i alors à environ 30 millions d’espèces d’arthropodes dans les forêts tropicales, à comparer aux 1 200 000 espèces actuellement répertoriées.
  • 9. Biodiversité : la Diversité du Vivant Il y a donc 3 niveaux d’étude : la diversité génétique la diversité spécifique la diversité écosystémique (ou écologique) Diversité écosystémique : Diversité en écosystèmes Définition simple mais évaluation complexe car la délimitation d’un simple, d un écosystème n’est pas simple. On préfère généralement la notion de diversité des biocénoses, diversité des biomes ou diversité des paysages. Biomes : communautés d’êtres vivants qui peuplent les grandes unités écologiques ou macroécoystèmes. Les spécificités des grands biomes sont conditionnées en premier lieu par la nature des formations végétales (phytocoenoses). Il existe des grands biomes au niveau continental et au niveau aquatique
  • 12. Biodiversité : la Diversité du Vivant Diversité spécifique : une évaluation pratique, avec une connotation écologique ? Il y a peu de sens de mélanger pour des comparaisons entre écosystèmes, les espèces microbiennes, les espèces végétales et les espèces animales. Pour les comparaisons entre écosystèmes les spécialistes préfèrent alors écosystèmes, comparer le nombre d’espèces au sein de sous-ensemble plus homogènes : espèces de graminées, espèces de coléoptères, etc. Mais il n’est pas rare, qu’au sein d’un groupe systématique, les espèces jouent un rôle écologique différent. Il peut alors être plus intéressant de comparer les espèces qui remplissent le même rôle, qui assurent la même fonction écologique comme par exemple les prédateurs les détritivores écologique, prédateurs, détritivores, etc. On appelle “groupe fonctionnel” un ensemble de populations d’espèces pp g p p p p différentes, phylogénétiquement apparentées ou non, qui accomplissent dans un écosystème la même fonction. Diversité Fonctionnelle
  • 13. Biodiversité menacée ? 16 928 espèces (2008) : c'est le nombre d'espèces animales et végétales menacées d'extinction selon la liste rouge établie par l'UICN (Union internationale pour la nature). La France figure parmi les 10 pays hébergeant le plus grand nombre d'espèces mondialement menacées. Le nombre d’espèces menacées augmente régulièrement d’année en année : plus de 60% en 10 ans ! 1 mammifère sur 5 1 oiseau sur 8 i 1/3 des amphibiens 33% des Gymnospermes sont en péril
  • 16. Biodiversité menacée ? Ampleur des modifications d’abondances •D Diminution d’abondance d’ b d •E Extinction f fonctionnelle ll • Extinction locale • Extinction commerciale • Extinction régionale • Extinction globale Les causes d’extinction d’une espèce • Causes naturelles • Perturbations anthropiques pq • Introduction d’une espèce • Collections et souvenirs • Sur-exploitation (chasse, pêche, etc) • Causes multiples (avec ou sans synergie) • Altération ou destruction de l’habitat
  • 17. Réponses différentes des g p ff grands biomes en 2100 aux causes de changements de la biodiversité T - forêts tropicales G - prairies M - méditerranéen D - déserts N - forêts tempérées nord p B - forêts boréales A - arctique Le scénario 1 considère qu’il n’y a pas d’interaction entre les causes et le scénario 2 considère que les q facteurs avec le plus grand impact influencent les changements de diversité (d’après Chapin F.S. III et al., 2000) ( p p F. . )
  • 18. Biodiversité menacée ? Une certitude : érosion progressive de la biodiversité et homogénéisation d plus en plus poussée h é éi i de l l é - Analyse des listes d’espèces menacées (les perdants ou « losers »; McKinney & d espèces ; Locwood, 1999) - Observations d’espèces en extension (les gagnants ou « winners ») -R t de beaucoup d l Remplacement d b l de losers par peu de winners d i - Différences de niveaux taxinomiques pour les losers et les winners - Remplacement de spécialistes par des généralistes
  • 19. Réponses théoriques des écosystèmes aux y changements de biodiversité a - diminution linéaire de la biodiversité dans l temps d le b - cette diminution peut induire une réponse li é i é linéaire d l’é de l’écosystème (1) è (1), une réponse de type exponentiel avec donc une accélération des dégradations avec le temps (2) ou une réponse du type seuil (3) t il (3). Ce dernier type de réponse (seuil) se d it lorsqu’une espèce-clé (k produit l ’ è lé keystone t species) disparaît ou lorsque le dernier représentant d’un groupe fonctionnel disparaît. (d’après Chapin F.S. III et al., 2000) Une réponse type 2 ou 3 est la plus souvent observée. Les espèces ne sont donc pas toutes « équivalentes »
  • 20. Biodiversité : utilité ? Théories du top bottom et bottom up p p • Les réseaux trophiques sont considérés comme des chaînes linéaires • Les éléments nutritifs vont y circuler à sens unique • Environ 1/10ème de l’énergie est transmise au niveau trophique supérieur (règle de Lindeman). La compétition entre producteur primaires pour l’utilisation des é éléments nutritifs doit jouer un rôle majeur dans la régulation des populations C’est la théorie du contrôle des communautés par les ressources, ou contrôle bottom - up Autrement d dit, l les ressources d disponibles, régulées par l bl é lé les f facteurs physico-chimiques, contrôlent les chaînes trophiques depuis les producteurs jusqu’aux prédateurs
  • 21. Exemple : Relation entre la distribution des phosphates (courbe noire), celle du plancton (hi l (histogramme h h é) et l hachuré) les captures d poissons de i pélagiques, du nord au sud de l’océan Pacifique (d’après Nikolsky, 1963, in Sacchi & Testard, 1971).
  • 22. Biodiversité : utilité ? Théories du top bottom et bottom up p p • Le fonctionnement d’un écosystème est fortement contraint par la prédation exercée par les niveaux supérieurs sur les niveaux trophiques inférieurs. • C’est le contrôle top - down • Dans les réseaux trophiques, on parle de cascade trophique • La présence d’un super- prédateur va également maintenir une diversité élevée
  • 23. Avec les loutres de mer Sans les loutres de mer Ces cascades trophiques sont importantes comme éléments de régulations des écosystèmes. Elles impliquent souvent des espèces clés (keystone species).
  • 24. 3 réseaux trophiques de la zone intertidale aux USA (études de Paine) : Basse Californie - 45 espèces, dont 2 super-prédateurs, une ét il d éd t étoile de mer (Heliaster) et un gastéropode (Muricanthus). Heliaster consomme Muricanthus et procurent ainsi de la place aux autres espèces. (d’après Paine, 1966 in Dajoz, 1996) NW d USA : l réseau trophique comprend 11 espèces; super-prédateur = é il de des le é hi d è éd étoile d mer Pisaster. Par manipulation, l’enlèvement de Pisaster a entraîné une diminution, du nombre d’espèces au profit des moules qui tendent à envahir le peuplement. Costa Rica : pas de prédateur de second ordre et le réseau trophique est réduit à 8 espèces seulement.
  • 25. Biodiversité : utilité ? • une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down • la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche super prédateurs d un en espèces
  • 26. Biodiversité : utilité ? Caractéristique Fondamentale des chaînes trophiques : • circulation continue d’Énergie et de Matière • recyclage de la matière organique (indispensable pour assurer la pérennité de l’ensemble du système) Actuellement, la compréhension du fonctionnement des chaînes trophiques passe par la compréhension et l’analyse de la circulation de l’énergie, plus que de la matière. Ce cheminement de l’énergie est étudié à l’aide de la théorie de l’information et non plus par des modèles classiques de dynamique des populations (relations proies-prédateurs) proies prédateurs)
  • 27. Théorie de l’Information et Relations trophiques : quelques éléments de réflexion Il existe une permanence des flux de matière/énergie/information (chaque terme est équivalent). On démontre, par exemple, en théorie de l’information qu’au sein d’un réseau trophique : - l di la diversité des proies assure l stabilité d l bi i é d i la bili é de la biomasse d prédateur du éd (Frontier & Pichod-Viale, 1993) - la diversité des prédateurs assure la stabilité de la population de proies. p p p p
  • 28. Biodiversité : utilité ? En associant les deux raisonnements et en généralisant à plusieurs niveaux trophiques, on montre que : La stabilité de la biomasse d’un réseau trophique est favorisée par la diversité des cheminements d’énergie (= entropie) Un système dans son ensemble montre une persistance si tout blocage du flux d’énergie/matière en un point du réseau peut être compensé par la mise en fonction d’un autre cheminement cheminement. A l’opposé, un système représenté par une seule proie et un seul prédateur est constamment menacé par le risque de disparition d’un des deux éléments. Toutefois, la diversité est une condition nécessaire à la stabilité d’un système, mais n’est pas suffisante, un système trop diversifié est instable (montré par simulation sur ordinateur); Compréhensible de façon intuitive : si un élément d’un système complexe reçoit trop d’informations simultanées, son comportement n’est plus cohérent et devient désordonné (contradictoire) et aucun mécanisme d régulation (f d b k) ne peut i ( di i ) é i de é l i (feed-bac intervenir. i
  • 29. Biodiversité : utilité ? • une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down • la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche super prédateurs d un en espèces • une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système (circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage) l énergie,
  • 30. Biodiversité : utilité ? Expérience de Naeem (1994) : quand la richesse spécifique augmente, les performances du système (respiration production) augmentent (respiration, augmentent.
  • 31. Biodiversité : utilité ? Expérience de Naeem (1994) : quand la richesse spécifique augmente, les performances du système (respiration production) augmentent (respiration, augmentent. Il en est de même pour la résistance et la résilience du système. Performances Résilience Résistance Temps
  • 32. Biodiversité : utilité ? • une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down • la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche super prédateurs d un en espèces • une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système (circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage) l énergie, • des études comparatives ont montré que des modifications de la diversité spécifique ou fonctionnelle induisaient une altération des propriétés des écosystèmes (performance, résistance, résilience)
  • 33. Productivité Conditions très favorables C ii è f Ces relations sont observées pour  une région ou une station, mais  rarement à une échelle  géographique supérieure Conditions non ou peu favorables Richesse spécifique p q
  • 34. « forme en bosse » classiquement décrite (= hump‐shaped relationship) quand l’échelle  géographique est vaste d’après Rosenweig & Abramsky, 1993 (Species Diversity in  Ecological Communities)
  • 35. Productivité Conditions très favorables C ii è f Conditions non ou peu favorables Richesse spécifique p q
  • 36. Productivité Conditions très favorables C ii è f Conditions non ou peu favorables Richesse spécifique p q d’après Loreau et al. (2001; Nature)
  • 37. Biodiversité : utilité ? • une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down • la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche super prédateurs d un en espèces • une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système (circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage) l énergie, • des études comparatives ont montré que des modifications de la diversité spécifique ou fonctionnelle induisaient une altération des propriétés des écosystèmes (performance, résistance, résilience) • la diversité en espèces influence les performances du système et est influencée par les conditions abiotiques
  • 38. Biodiversité : utilité ? Analyse des fluctuations de densité entre années à Scandola pour le peuplement de poissons à l’aide du coefficient de variation (CV) CV - 1989-1999 HR (n=34) RNI (n=33) RI (n=10) 989 999 (n 34) (n 33) (n 0) Labridae 0.57 0.59 0.38 Sparidae p 0.47 0.51 0.38 Serranidae 0.33 0.34 0.41 Total 0.41 0.34 0.24 Augmentation de la Richesse spécifique CVRI < CVRNI = CVHR
  • 39. Biodiversité : utilité ? • une diversité élevée permet l’existence des contrôles bottom-up et top-down • la présence de super-prédateurs permet le maintien d’un réseau trophique riche super prédateurs d un en espèces • une diversité élevée en proies et en prédateurs assure la stabilité du système (circulation permanente de l’énergie, même en cas de blocage) l énergie, • des études comparatives ont montré que des modifications de la diversité spécifique ou fonctionnelle induisaient une altération des propriétés des écosystèmes (performance, résistance, résilience) • la diversité en espèces influence les performances du système et est influencée par les conditions abiotiques • quand l richesse spécifique augmente, l fl t ti d la i h é ifi t les fluctuations d milieu sont moindres; l du ili t i d la biodiversité agit donc comme une assurance contre les changements du milieu •quand le milieu environnant (biotope) est très stable, une diversité élevée n’est pas nécessaire pour maintenir des performances élevées (biocénose). Exemples ?
  • 40. Biodiversité : utilité ? La diversité f L di i é fonctionnelle et l redondance ( i ll la d d (terme dû à M Margalef, l l f le « baroque de la Nature ») sont donc indispensables au bon fonctionnement des systèmes écologiques. (Est-ce applicable à tous les systèmes biologiques ?) Il convient donc de protéger cette diversité fonctionnelle (« richesse spécifique ») et cette redondance (di é ifi ) d d (diversité génétique et spécifique). i é é é i é ifi )
  • 41. Biodiversité : protection/gestion Les principaux outils à disposition : • Traités internationaux • Lois et dispositions nationales • Protection d’espaces (réserves, parc nationaux) • Réintroduction ou renforcement de populations • Lutte contre l’introduction d’espèces exotiques
  • 42. Loi de Protection de juillet 1988 : un faisceau de posidonie est  j p protégé. Par contre, un herbier ne l’est pas en tant que tel. La  construction d’un port peut être bloquée par la présence d’une  simple tache d herbier, sans rôle écologique ou fonctionnel. simple tache d’herbier, sans rôle écologique ou fonctionnel. Opposition entre  Écologie et Économie =  Conflits fli
  • 43. domaine traditionnel de l'économie politique Société Économie ressources pollutions Nature
  • 44. Lien entre Société et  Environnement Développement durable Environnement Société Économie Lien entre Économie et  Lien entre Économie et  Environnement Société
  • 45. Biodiversité : protection/gestion Il faut trouver un moyen de « mesurer » ou de « quantifier » les éléments appartenant aux trois niveaux, Environnement, Social et Économie, avec une unité commune Exemple : l’analyse d’un réseau trophique ou d’un écosystème (modélisation) ne peut se faire que si tout est mesuré avec une unité similaire afin de permettre les comparaisons - kilocalories (circulation d’énergie), bits (circulation d’information), d énergie), d information), etc. Quelle unité adopter pour les niveaux Environnement, Social et Environnement Économie ? Pour l P les niveaux « É i Économie » et « S i l » une unité monétaire est souvent i t Social ité ét i t t employée (ex : le dollar ou l’euro). Il convient donc d’essayer d’utiliser cette même unité pour le niveau « Écologie ». Cela revient donc à donner un « prix » à la Nature.
  • 46. Biodiversité : protection/gestion Schématiquement, on peut considérer qu’un écosystème ou un environnement q , p q y possède une valeur d’usage et une valeur de non-usage. • la valeur d’usage correspond généralement à ce que les utilisateurs sont prêts à consentir à payer pour son usage • la valeur de non-usage correspond à la valeur intrinsèque, détachée non usage de toute notion d’utilisation du bien environnemental Par exemple, un pêcheur, un chasseur, un ornithologue tireront directement profit d’un environnement (valeur d’usage). Par contre, un simple promeneur n’utilise pas directement le milieu au sens économique.
  • 47. Le prix de la Nature Valeur Économique Totale Valeur d’usage Valeur de non usage Valeur d’usage  Valeur d’usage  Valeur  g g Valeur de  Valeur  direct indirect d’option leg d’existence Valeur des  Valeur des  Valeur d’usage  Valeur  Valeur  biens ou des  bi d biens ou des  bi d (ou de non  ( d exprimant la  i l attachée au  hé services ayant  services ayant  usage) future volonté de  fait de savoir  une utilité  une utilité  transmission  qu’un bien  directe indirecte des valeurs  existe d’usage ou de  d’ d non usage Comment calculer ? (i) approche par les prix (prix du marché, des dommages, de  substitution), (ii) approche par évaluation (comportement économique des  personnes, préférences obtenues par enquêtes)
  • 48. Le prix de la Nature • régulation des émissions de gaz régulation des émissions de gaz • pollinisation • régulation des climats • contrôle biologique • régulation des dysfonctionnements régulation des dysfonctionnements • zone de refuge zone de refuge • régulation de l’eau • production de nourriture  • fourniture en eau fourniture en eau • production de biomasse production de biomasse • contrôle de l’érosion • ressources génétiques • formation des sols • activités de loisir • cycles biogéochimiques • valeur culturelle Notion de services rendus
  • 49. Biomes Surface Valeur Valeur Totale Le prix de la  (millions ha) ($/ha/an) (milliards $/an) Nature Zones marines 36 302 577 20 949 Zones océaniques 33 320 252 8 381 Zones côtières 3 102 4 052 12 568 Les zones marines (70%  ( Estuaires 180 22 832 4 110 de la surface)  Herbiers 200 19 004 3 801 représentent 63% de la  Récifs coralliens 62 6 075 375 valeur globale Plateau continental 2 660 1 610 4 283 Zones terrestres 15 323 804 12 319 Forêts 4 885 969 4 706 Forêts tropicales p 1 900 2 007 3 813 Forêts tempérées 2 955 302 894 4 biomes dépassent les  Prairies 3 898 232 906 10 000 $/ha/an de  Zones humides 330 14 785 4 879 valeur l Marais/Mangroves 165 9 990 1 648 Etangs/Plaines alluviales 165 19 580 3 231 Lacs/Rivières 200 8 498 1 700 Déserts 1 925 Toundra 743 Glaciers 1 640 Zones cultivées 1 400 92 128 Zones urbaines 332 Total 51 625 33 268
  • 50. Biodiversité : protection/gestion Comment faut-il comprendre et utiliser ce tableau ? • bonne utilisation : écarter tout projet d’exploitation d’une zone dont les « bénéfices naturels » seraient supérieurs à la rentabilité attendue du p j projet • mauvaise utilisation : s’appuyer sur la valeur économique calculée pour « écarter » les écosystèmes les plus pauvres, les moins rentables, en p privilégiant les autres, donc sans se soucier de l’équilibre global à respecter g , q g p Ces études globales se placent dans une nouvelle discipline, l’économie écologique. Donner une valeur écologique à la biodiversité constitue ainsi un bon moyen de la préserver et de la gérer. Cela permet aussi une approche consensuelle pour rechercher un équilibre entre utilisation et préservation