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5/13/2018 08 09.Chap1 Intro - slidepdf.com

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Septembre 2008MF GODART – IGEAT/ULB

Ecologie

Structure, Fonctionnement, Évolution etBiodiversité

La vieille fille anglaise et la marine royale

IntroductionLa base du système illustré est le trèfle…

Comment le trèfle pousse-t-il? notion de photosynthèse transforme l’air

et l’eau en sucre et oxygène, grâce àl’énergie solaire c’est un producteur

Les plantes captent l’énergie solaire pour en

faire de la matière vivante (MO) et de l’énergieutilisable par les autres êtres vivants

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Photosynthèse = réaction fondamentale pour la vie sur terre

Introduction

La vache se nourrit du trèfle c’est un consommateur primaire

L’homme à son tour mange la vache c’est un consommateur secondaire

Notion de chaîne alimentaire

Les molécules de la vie sont comme les briques d’un jeu de construction –

mais elles sont recyclables! cycle de la MO – cycle du Carbone

Introduction

Plantes vertes photosynthèse sucre +

Herbivore transformation +

Carnivore transformation +

Respiration – non consommé

Respiration – déchets – non consommé

décomposeurssol Matière inorganique

atmosphère

Introduction

Notion de pyramide écologique (ici, productivité)

autre manière d’illustrer les relations entre êtres vivants

Introduction

Cas particulier de l’homme (mais valable pour tousanimaux)

Quels sont ses besoins?

respirer capturer O2 (fourniture d’énergie)boire absorber H20 (fonctionnement des cellules)

manger absorber MO (construction – énergie)

s’abriter économie d’énergie - protection

se déplacer recherche de nourriture et boisson - fuite

[se reproduire] assurer la pérennité de l’espèce

Introduction

Tous les êtres vivants dépendent, pour vivre, des facteursde l’environnement (ou facteurs écologiques) lesécosystèmes sont également dépendant de cesfacteurs, mais de manière très complexe…

Plante : facteurs influençant la photosynthèse +disponibilité dans le sol en éléments minéraux (pour autres molécules que sucres) ensoleillement, eau, T°,vent, composition du sol,…(facteurs abiotiques)

Animaux : tous facteurs du milieu (abiotiques) pour plantes et animaux : il faut ajouter les facteursbiotiques (relations entre espèces; positives etnégatives)

Introduction

Le terme « écologie » a été créé par Heackelen 1866 pour désigner la science de l’habitat

Étude des êtres vivants dans leur habitatnaturel

Actuellement : étude des interactions entre

les organismes vivants et le milieu où ils

vivent, et des organismes vivants entre eux,dans des conditions naturelles ou modifiées

par l’Homme (milieux anthropisés)

Introduction

Ecologie : constituée en disciplinescientifique au cours du 19e siècle

Attention ! ne pas confondre avecmouvement politique Attention ! Écologie ≠ simple synthèse

globalisante des données fournies par d’autres sciences…

Introduction

Barbault, 2000

Introduction

Discipline scientifique à part entière proprelogique, unité conceptuelle et démarche

Étudie le monde vivant à ses différents

degrés d’organisation : individu biosphère Met en évidence les relations que les êtres

vivants (« Homme » compris) entretiennent

entre eux et avec leur milieu de vie tented’interpréter les structures et modes defonctionnement du monde naturel

Introduction

Branche du savoir qui a d’abord concerné les espèces autécologie

(expliquer la répartition des espèces en fonction du milieu)

Il a ensuite fallu introduire les relations entre lesespèces (écologie des ensembles d’espèces) synécologie

Organismes, ensembles d’espèces modifient leur

milieu, suscitant de nouvelles interactions(aboutissant à un système d’interactions) ce systèmeest appelé écosystème

Introduction

Discipline qui peut contribuer à jeter lesbases d’une véritable politique del’environnement et aider à résoudre certains

problèmes Seule, elle ne peut pas aborder et résoudre

tous les problèmes

On peut considérer que c’est la « partbiologique » des sciences de l’environnement

Introduction

Barbault, 2000

Septembre 2008 MF GODART – IGEAT/ULB

Introduction

Écologie = science appliquée

Développe et met en œuvre lesconnaissances théoriques et pratiques qui

servent de base à la résolution de la plupartdes problèmes auxquels est confrontée laplanète

Introduction - historique

On peut faire remonter les prémices del’écologie* au début du 19e siècle avec lestravaux du géographes Alexander von

Humboldt, qui crée « la géographie desplantes » (1805)

Le botaniste allemand Grisebach étend ces

concepts à la « formationphytogéographique » qui conduit directementà l’écologie végétale (1838)

Le terme « écologie » est proposé en 1866par le biologiste allemand Ernst Haeckel

En 1879, Möbius parle de « communautés

vivantes » Le botaniste Flahaut définit à son tour le

concept « d’association végétale » en 1901( phytosociolgie)

La recherche en écologie démarrevéritablement vers 1910 (travaux desaméricains Mc Millan, Clements, …)

1913 : Braun-Blanquet initie l’école dephytosociologie (zuricho-montpellierenne) –fondation de la Société britannique d’écologie

1920 : émergence de l’écologie humaine Vernadsky par le de « biosphère » (1926) Tansley invente le mot « écosystème »

(1935) Troll crée l’expression « écologie du

paysage » (1939)

« le lac » de Tansley (1941)

notion de réseau trophique

« fundamentals of ecology » des frères Odum(1953)

1967 : en France, naufrage du Torrey Cañon

le grand public découvre les problèmes

d’environnement

Première grande conférence internationale sur la dégradation de l’environnement du globe(Stockholm, 1972)

1976 : l’écologie reçoit le statut officiel desciences (création d’une « section d’écologie »au CNRS)

Publication de « la synthèse écologique » par P. Duvigneaud - 1980

1992 : Sommet de la Terre à Rio

conférence des Nations-Unies qui repose

sur la notion de Développement Durable

Conférence de Berlin sur les changementsclimatiques et l’effet de serre débouchesur le protocole de Kyoto

Imperceptiblement, on a glissé de lascience « naturaliste » à une imbrication forte

entre science et société…

Introduction – concepts de base

La notion de système écologique

L’objet le plus facile à observer = individu

Mais, pour un écologue ces individus n’ont desens que s’ils sont observés au travers d’unsystème de relations qui les lient entre eux et

à leur environnement physico-chimique

Barbault, 2000

L’unité fondamentale du système écologiqueest la population

La délimitation du système dépend de

l’objectif d’étude… … par exemple, pour étudier la dynamique

d’une population particulière, il faut définir le

système à étudier au travers du réseau derelations que la population présente avec lesautres composantes de son environnement

Grosse difficulté : l’écologiste est rarement enprésence de phénomène simples (une cause= un effet)

La dynamique des systèmes écologiques meten jeu de multiples relations besoin d’uneapproche systémique et de modélisation

La dynamique des systèmes écologiques etl’évolution

Systèmes écologiques évoluent au cours du

temps (changement, transformation,apparition disparition)! Garder à l’esprit la dimension évolutionniste ! Populations ≠ entités figées…sont soumises

à des pressions sélectives et donc àl’évolution ( variabilité génétique despopulations naturelles)

La dynamique des écosystèmes et l’équilibrede la biosphère

Une espèce parmi toutes les autres occupe

une position très particulière…l’Homme!Sa remarquable adaptabilité a favorisé son

développement rapide et son expansion

Effets majeurs sur son environnement nécessité de gérer la planète pour maintenir

ou restaurer les grands équilibres menacés

Septembre 2008 MF GODART – IGEAT/ULBFischesser & Dupuis-Tate, 1996

Septembre 2008

MF GODART – IGEAT/ULB

Fischesser & Dupuis-Tate, 1996

Septembre 2008

Cette gestion est le défi majeur du 21e siècle (car changements de plus en plus rapides)

Pour comprendre la dynamique en cours

prendre en compte deux types de processus : Processus biodémographiques (fluctuations au

sein des populations);

Processus biogéochimiques (cycles deséléments chimiques - carbone, azote – et fluxd’énergie

Septembre 2008

lien entre dynamique des écosystèmes etdynamique des espèces biologie de la conservation (analyse de la

biodiversité au travers de la richesse spécifiqueet de la variabilité génétique)Question : comprendre comment les processus

en jeu opèrent à l’échelle de systèmes

écologiques complexes* est un défi d’ampleur puisqu’il s’agit de développer des approchesintégrées qui permettent une modélisation fiable

Septembre 2008

Écologie, environnement et sociétéle rapide survol qui vient d’être fait montre une

évolution importante (déjà présente dans l’historique) :

passage de la biologie à un universinterdisciplinaire qui fait appel à desconnaissances du champ de la chimie, de lagéologie, du climat … et sur l’Homme

espèce envahissante la plus efficace! a imprimé sa marque sur l’ensemble de la

biosphère

Septembre 2008

Fischesser & Dupuis-Tate, 1996

Septembre 2008

Une des critiques faite à l’écologie scientifiqueest d’avoir « oublié » l’être humain

De fait, par soucis de rigueur, le champ

d’analyse a été restreint sur les plans spatial ettemporel… l’intégration des problèmesd’environnement que l’on connaît actuellementà la compréhension du fonctionnement des

écosystèmes nécessite un changementprofond de cadre : on passe à la prise encompte de problèmes de sociétés

Septembre 2008

Si dans sa phase moderne, l’écologie a oubliél’homme, cela lui a peut-être permisd’acquérir une meilleure reconnaissance en

tant que discipline scientifique…Pour aborder les problèmes d’environnement, ilest intéressant d’avoir un ancrage dans lessciences de la nature, mais important

d’établir des échanges avec d’autresspécialités (côté sciences de l’homme etsciences de la terre)

Septembre 2008

Dès que l’écologie s’intéresse à des systèmescomplexes (dynamique des écosystèmes etdes paysages), elle couvre l’ensemble des

sciences de la nature et touche aux sciencesde la société

statut difficile à vivre pour l’écologue, car

forte pression pour résoudre d’urgence lesproblèmes d’environnement

Septembre 2008

Barbault, 2000

Septembre 2008

Or, on ne peut qu’étudier et tenter decomprendre les phénomènes à l’œuvre

Pour cela, il faut du temps (certains

phénomènes s’inscrivent dans la durée) etdes moyens

Pour proposer des actions, il faut peut-être

aussi préciser les objectifs politiques visés,poser les enjeux de sociétés sous-jacents…

Septembre 2008

L ’écologue se retrouve coincé entre les limitesde son savoir et l’urgence des décisions

On peut résumer le problème par la phrase qui

suit d’une certaine façon, l’artificialisation de la

Nature par les techniques a produit une

Technonature dont la société doit désormaisassure la maintenance, et c’est là une situation

nouvelle (Roqueplo, 1993, 1997)

Septembre 2008

MF GODART – IGEAT/ULB Fischesser & Dupuis-Tate, 1996

Septembre 2008

Au fait…

Maintenant que le décor est planté, il ne resteplus qu’à se plonger dans la matière…

… en commençant par un petit rappel del’évolution de la vie sur terre, puis par lesdifférents niveaux d’intégration pour aller jusqu’aux pistes de solutions qui s’offrent auxspécialistes de l’environnement

Septembre 2008

Cours écologie

Septembre 2008

références

Fischesser, B. et Dupuis-Tate, MF. ; 1996; « leguide illustré de l’écologie » éditions de LaMartinière

Barbault, R.; 2000; « écologie générale –structure et fonctionnement de labiosphère », 5e édition, Dunod, Paris.

Frontier, S., Pichod-Viale, D., Leprêtre, A.,

Davoult, D. et Luczak, C.; 2008;« Écosytèmes. Structure, Fonctionnement,Évolution ». 4e édition, Dunod, Paris.

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