Sommaire INTRODUCTION A L'ECOLOGIE ............................................

Sommaire

INTRODUCTION A L'ECOLOGIE ... , ... 1

1- DEFINITION DE L'ECOLOGIE ... 1

2- OBJECTIFS DE L'ÉCOLOGIE ... , ... 1

3- NIVEAUX D'ETUDES EN ECOLOGIE ... 1

I'autoécologie ... 2

La dynamique des populations ... .-... 2

La synécologie ... 2

Chapitre I : Organisation générale de la biosphère ... 3

1- DEFINITION ET LOCALISATION DE LA BIOSPHERE ... 3

1-1- Définitions ... : ... 3

1-2- Structure de la biosphère ... 3

2- FONCTIONNEMENT DE LA BIOSPHERE ... 7

CHAPITRE 2: STRUCTURE DES BIOCENOSES ET DES ECOSYSTEMES ... 7

1- DÉFINITIONS: BIOCÉNOSE, BIOTOPES, ÉCOSYSTÈ:tvffi ... 7

2- ECOSYSTEME: STRUCTURE, ORGANISATION, FONCTIONNEMENT ... 8

CHAPITRE 3 : FACTEURS ECOLOGIQUES ... 9

1- DEFJN'ITION ... : ... 9

2- CLASSIFICATION DES FACTEURS ECOLOGIQUES ... 9

3- LOI DE MINIMUM- NOTION DE FACTEUR LIMITANT ... 11

3-1 -Loi de :minimum ... 11

3-2- Facteur Limitant- Loi De Tolérance ... 11

3-3- Valence Ecologique ... 11

4- AIRE DE REPARTITION- HABIT AT- NICHE ECOLOGIQUE ... 12

4-1- aire de répartition géographique ... 12

4-2- Habitat ... 13

4-3- Niche écologique ... 13

5- ACTION DES FACTEURS ABIOTIQUES SUR LES ETRE VIVANTS ... 14

5-1- Facteurs climatiques ... 14

5-2- Facteur édaphique ... 30

6- LES FACTEURS BIOTIQUES ... 35

6-1- D-éfiniti on ... 3 5 6-2- Les Réactions Homotypiques ... : ... 35

6-3- Les Réactions Heterotypiques ... 37

INTRODUCTION A L'ECOLOGIE 1- DEFINITION DE L'ECOLOGIE

L'écologie (du grec OIKOS : maison et LOGOS : science) est la discipline biologique qui étudie les relations entre les organisme

1

et. leur milieu environnan~.

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Elle a été définie pour la première fois par le zoologiste Allemand RA.ECK.El en 1866 comme la connaissance des relations de l'animal, à la fois, avec son milieu inorganique inerte, et le milieu organique incluant les relations animales.

Il s'agit de comprendre les mécanismes qui permettent aux différentes espèces de survivre et de coexister en se partageant ou en se disputant les ressources disponibles ( espace, énergie, matière). Par extension, l'écologie s'appuie sur des sciences connexes telles la climatologie, l'hydrologie, l'océanographie, la chimie, la géologie, la pédologie, la physiologie, la génétique, l' éthologie, ... etc. Ce qui fait de l'écologie, une science pluridisciplinaire !

2- OBJECTIFS DE L'ÉCOLOGIE

L'écologie cherche à savoir comment les systèmes naturels fonctionnent pour comprendre quel est l'impact des activité humaines sur le fonctionnement des écosystèmes et permettre aux décideurs de mettre en place des pratiques écologiquement correctes ( ex: développement durable)

3- 1\TJVEAUX D'ETUDES EN ECOLOGIE

L'écologie fait partie des sciences biologiques de base qui concernent l'ensemble des êtres vivants. C'est une discipline intégrant divers niveaux d'organisation

Une étude écologique peut se faire selon deux approches :

1- en étudiant une population, l'unité fondamentales des systèmes écologiques, qui est l'ensemble des individus de la même espèce coexistant dans un milieu donné. Ces individus sont capables de se reproçiuire entre eux (à l'exc~ption de quelques rares espèces parthénogénétiques).

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L'écologie est subdivisée en trois grandes parties : l'autoécologie

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· Qui traite les relations existant entre les organismes et le milieu de vie. Elle permet de connaître les tolérances d'une espèce vis-à-vis de divers facteurs écologiques du milieu.

Certains écologistes font une distinction entre :

Ecologie mésologique ou mésologie, qui étudie les caractères physico-chimigg_e~_g.u milieu au se~Auggel vivent les__Q!&._~5_!)1~S et les phénomènes qui contribuent à les créer etles maintenir.

- Ecologie éthologique ou écoéthologie qui étudie plus spécialement le comportement · et les réactions-des ,organismes-entr.e-'eux dans.~ce:.milieu:

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La dynamique des populations

Etudie les caractéristiques qualitatives et quantitatives des populations : elle analyse les variations d'abondance des diverses espèces pour en rechercher les causes et si possible les prévoir.

La synécologie .

Qui se préoccupe de la manière dont les animaux et les plantes qui s'assemblent par groupement d'individus de même espèces différentes. Elle est divisée en :

- synécoloirie statique qui décrit les groupements d'êtres vivants habitant le même milieu synécologie fonctionnelle (ou dynamique) qui décrit l'évolution dans le temps des groupements d'êtres vivants et les facteurs qui influencent cette évolution.

Tous les problèmes liés au maintien des équilibres biologiques, à la protection et la survie des faunes et des flores relèvent de !'Ecologie appliquée.

2

CHAPITRE I : ORGANISATION GENERALE DE LA BIOSPHERE

1- DEFINITION ET LOCALISATION DE LA BIOSPHERE

1-1- Définitions

La biosphère est la région de la planète qui renferme l'ensemble des êtres vivants et dans laquelle la vie est possible en permanence. En effet toute la surface de la terre n'est pas également favorable aux organismes on y rencontre des zones telles que les calottes polaires et les hautes montagnes, où l'on ne recueille que des · rares spores de bactéries ou de champignons. Ces zones marginales ont été dénommées parabiosphèriques.

L'écosphère est la partie de la planète qui renferme l'ensemble des êtres vivants et leur environnement immédiat, dont les propriétés physico-chimiques créent les conditions . fawrables à la vie à la surface-<le la Terre. Elle est plus étendue au niveau· de chacun de ces compartiments physiques. Elle inclut l'atmosphère depuis sa limite supérieure extrême jusqu'à la surface du sol, l'hydrosphère - y compris les calottes glaciaires polaires - et les premiers kilomètres de la lithosphère , en particulier la totalité des roches sédimentaires.

Dans ce cadre, la biosphère représente en réalité un sous-ensemble de l'écosphère dont elle constitue la partie la plus centrale

La biosphère englobe !'Océan mondial, qui représente l'essentiel de l'hydrosphère, les basses couches de l'atmosphère, ainsi que la mince pellicule superficielle des continents émergés, couvertes par les sols, que l'on dénomme Lithosphèree par analogie à

l'hydrosphère.

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1-2- Structure de Ja biosphère

LITHOSPHERE

La.lithosphère est la couche superficieHerigide-du .globe terrestre. Elle est constituée de fa croûte (océanique ou continentale) et de la partie superficielle, rigide, du manteau supérieur.

La lithosphère est divisée en plaques. Celles-ci sont mobiles d'où le volcanisme et les phénomènes sismiques; en effet elles se situent sur un milieu souple : l'asthénosphère.

Après les quelques premiers décimètres ou, tout au plus, mètres situés sous la surface et constitués par les sols, on atteint l'interface sols-lithosphère au-delà de laquelle les couches plus profondes n'appartiennent plus à

la

biosphère. Cependant, les dépôts sédimentaires, qui peuvent dépasser plusieurs kilomètres d'épaisseur, font partie intégrante de l'écosphère, car ils sont d'origine biogène et (ou) essentiels aux cycles biogéochimiques.

Lit/Jospnère

océanique et

lithosphère conhnenta/e

Couverture Croûte sédîmentaire

Figure 2 : Lithosphère océanique et lithosphère continentale

ATMOSPHERE

L'atmosphère représente la partie la plus externe de l'écosphère. Elle comporte une série de couches superposées jouant toutes un rôle spécifique pour créer à la surface de la Terre les conditions les plus favorables aux êtres vivants.

L'air atmosphérique est constitué de molécules de gaz qui sont retenues piégées autour de la Terre par le champ gravitationnel. Sa composition a évolué lentement depuis la formation de la Terre et le taux d'oxygène actuel n'est atteint que depuis 500 millions d'années (fin du cambrien).

Les principaux constituants de l'atmosphère terrestre sont l'azote (78%) et l'oxygène (21%). Les gaz atmosphériques contenus dans le 1% restant sont l'argon (0,9%), le dioxyde_de carboBe (0,03%), de la vapeur d'eau en quantité variable-et des traces d'hydrogène, d'ozone, de méthane, de monoxyde de carbone, d'hélium, de néon, de krypton et de xénon.

Tableau 1 : C?mposition de l'atmosphère

Conce11tration Gu constitnants volumique

(~par .. i.ao i'drsoc)

Gu: ^Amte N1 78.09

permanents Gaz principaux Oxygène 0, 20,95

Argon A 0,93

Anhydride carbonique CO, 0,035

Néon Ne l,8.1Cr³

Hélium & 5,24. 1~

).jrsec Mé~ ~ 1,7. 1~

K:ypt<>n Kr 1,0. 10""'

Gu Gu traces Hydrogène H2 ~.o. 10-.s

variables Xénon Xe 8,0. lo-6

O:z;one Û3 1,0. lo-6

Oxyde nitreux N20 3,1. 10"8

Radon Rn 6,0. 10-¹⁸

V apcur d'eau H:iO ^Oà4

4

Elle comporte une série de couches superposées jouant toutes un rôle spécifique pour créer à la surface de la Terre les conditions les plus favorables aux êtres vivants.

L'atmosphère se subdivise en quatre zones de densité croissante qui se distinguent à l'aide du critère des variations thermique en fonction de l'altitude

1- la troposphère la couche la plus basse (entre la surface et 10 kilomètres d'altitude), qui renferme 90 p. 100 de la masse totale de l'atmosphère, est essentielle pour les échanges d'énergie dans cette dernière, la circulation des masses d'air, et donc l'ajustement des climats.

Dans la troposphère, la température diminue en général de 5 ,5 °C par tranche de 1 000m. C'est dans cette couche que se forme la plupart des nuages. La troposphère s'étend sur environ 16km dans les régions tropicales Qusqu'à une température de -80°C environ) et sur environ 9,7km sous les latitudes tempérées Qusqu'à une température de -50°C environ).

2- la stratosphère comporte deux zones qui sont séparées par la couche d'ozone située entre 20 et 40 kilomètres, la couche d'ozone essentielle à la vie à la surface des continents, car -elle absoroe les rayoonements ultraviolets les plus dangereux.

La limite basse se situe entre 8 et 20 kms d'altitude (tropopause) et sa limite supérieure se situe entre 40 et 60 km d'altitude (stratopause). Dans la basse stratosphère, la température est pratiquement constante ou augmente légèrement avec l'altitude, notamment dans les régions tropicales. À l'intérieur de la couche d¹ozone, la température augmente plus rapidement, et la température observée à la limite supérieure de la stratosphère, à près de 50km au-dessus du niveau de la mer, est approximativement la même que celle à la surface de la Terre

3- La couche située entre 45 et 80km au-dessus du niveau de la mer est appelée la mésosphère et se caractérise par une baisse sensible de la température allant de pair avec l'élévation de l'altitude.

4- la thermosphère comprise entre 1.000 et 80 kilomètres d'altitude est dénommée thermosphère en raison des températures élevées prédominant dans cette couche (pouvant atteindre 1200°C à 400km environ). Cette couche qui_piège les radiations ionisantes les plus

·dangerenses . .Lapartie basse de la thermosphère s'appelle la Ionosphère-et sa particularité est de réfléchir les ondes radios. Celles-ci rebondissent vers la Terre et peuvent parcourir toute la surface Terrestre suivant l'inclinaison

5- La région située au-delà de l'ionosphère est appelée l'exosphère; c'est la dernière couche, sa partie basse se situe entre 350 et 800 km d'altitude (exobase) et sa partie supérieure peut atteindre les 50 000 kms. On y trouve de l'hélium et de l'hydrogène. C'est dans cette zone que sont envoyés les satellites

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Troposphère

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HYDROSPHERE

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Figure 3 : Coupe de l'atmosphère

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L'hydrosphère s'étend depuis la surface de l'Océan jusqu'aux fosses marines les plus profondes (-11 000 m).

Le milieu marin est subdivisé tout d'abord en un domaine pélagique ou de pleine eau et un domaine benthique. Selon le relief du fond on distingue :

Le plateau continental plus ou moins étendu selon les régions, en pente douce (0,5%), et qui va de O m à 200 m.

Le talus continental situé entre 200 m et 2000 m de profondeur et dont la pente moyenne est de l'ordre de 5%.

La plaine abyssale qui descend jusqu'à 6000 m et qui constitue la plus grande partie des océans (82,2%).

La zone hadale ou ultraabyssale qui correspond aux plus grandes fosses.

La distinction entre zone euphotique et dysphotique est très 4n,portante sur le plan .écologique en milieu aquatique. La première, comprise entre O mètre et environ 100 mètres de _profondeur moyenne, correspond à la zone dans laquelle pénètre la lumière solaire et où

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vivent la totalité des organismes autotrophes. Au-delà, la zone dysphotique est plongée dans une pénombre permanente.

Marge continentale Plateau continental

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Sédiments

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Pfarne abyssale

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Glacis continental ·

F.igure 4 : Schéma du relief du fo-nd-0~éaniC:J_-u.e 2-

FONCTIONNEl\lIENT DE LA BIOSPHERE

Le fonctionnement de la biosphère est la résultante du fonctionnement de tous les êtres vivants qui la composent

Il se manifeste par des transferts continuels de matière et d'énergie entre le milieu physico- chimique ambiant et les organismes d'une part, entre les organismes d'autre part.

Ces transferts correspondent à quelques grands mécanismes qui caractérisent divers groupes fonctionnels entre lesquels se répartissent les êtres vivants (CF cours du Pr JO UNES).

CHAPITRE 2 . : STRUCTURE DES BIOCENOSES ET DES ECOSYSTEMES

1- DÉFINITIONS : BIOCÉNOSE, BIOTOPES, ÉCOSYSTÈME

Un système écologique ou écosystème fut défini par 13: botaniste anglais Arthur Tansley en 1935.

Un écosystème est par définition un système, c'est-à-dire un ensemble d'éléments en interaction les uns avec les autres. C'est un système biologique formé par deux éléments indissociables, la biocénose et le biotope.

La biocénose est l'ensemble des organismes qui vivent ensemble (zoocénose, phyocénose, micro biocénose, mycocénose ... ).

· Le biotope (écotope) est le fragment de la biosphère qui fournit à la biocénose le milieu abiotique indispensable. Il se définit également comme étant l'ensemble des facteurs écologiques abiotiques (substrat, sol« édaphotope »,climat« climatope ») qui caractérisent le milieu où vit une biocénose déterminée.

L'écosystème constitue la plus grande unité fonctionnelle en écologie, puisqu'il inclut à la fois les organismes vivants et l'environnement abiotique (c'est-à-dire non vivant), chacun influençant les propriétés de l'autre, et les deux sont nécessaires au maintien de la vie telle qu'elle existe sur Terre.

2- ECOSYSTEME : STRUCTURE, ORGANISATION, FONCTIONNEM:ENT

La notion d'écosystème est multiscalaire (multi-échelle), c'est à dire qu'elle peut s'appliquer à des portions de dimensions variables de la biosphère; un lac, une prairie, ou un arbre mort ...

Suivant l'échelle de l'écosystème nous avons:

- un micro-écosystème : exemple un arbre ; - un méso-écosystème : exemple une forêt ; - un macro-écosystème : exemple une région.

--L-es éeosystèmes sont souvent classés par référence aux biotopes concernés. 0-n parlera de :

• Ecosystèmes continentaux (ou terrestres) tels que: les écosystèmes forestiers (forêts), les écosystèmes prairiaux (prairies), les agro-écosystèmes (systèmes agricoles);

• Ecosystèmes des eaux continentales, pour les écosystèmes lentiques des eaux calmes à renouvellement lent (lacs, marécages, étangs) ou écosystèmes lotiques des eaux courantes

(rivières, fleuves); ·

• Ecosystèmes océaniques (les mers, les océans).

Un écosystème est un ensemble vivant formé par un groupement de différentes espèces en interrelations (nutrition, reproduction, prédation ... ), entre elles et avec leur environnement (minéraux, air, eau), sur une échelle spatiale donnée.

L'écosystème regroupe des conditions particulières (physico-chimique, température, pH, humidité ... ) et permet le maintien de -la vie. Et-,réciproquement, cette vie. constitue et maintient l'écosystème.

Par leurs interactions entre elles et avec l'environnement, les espèces modèlent l'écosystème qui de ce fait évolue dans le temps. Il ne s'agit donc pas d'un élément figé, mais d'un système issu de la coévolution entre les différents êtres vivants et leurs habitats. De plus, il est très difficile de délimiter un écosystème - et on le fait souvent de manière arbitraire - car il ne possède pas toujours de frontières physiques.

8

CHAPITRE 3 : FACTEURS ECOLOGIQUES

1- DEFINITION

La démarche de toute étude écologique conduit à prec1ser les caractéristiques de l'environnement propre aux organismes étudiés. Ces caractéristiques sont appréciées à l'aide d'un ensemble de paramètres physico-chimiques ou biologiques qu'on dénomme facteurs écologiques.

Les facteurs écologiques agissent sur les êtres vivant de diverses façons:

En éliminant certaines espèces de territoires dont les caractéristiques climatiques ou physico- chimiques ne leur conviennent pas et par conséquent en intervenant dans leur répartition géographique.

2- "En modifiant les taux de fécondité et de mortalité des diverses espèces, en agissant sur les cycles de développement et en provoquant des migrations, donc en agissant sur la densité des populations.

3- En favorisant l'apparition de modifications adaptatives : modifications quantitatives du métabolisme, et aussi modifications quantitatives telles que diapause, hibernation, etc.

2- CLASSIFICATION DES FACTEURS ECOLOGIQUES

Il existe plusieurs modalités de classification des facteurs écologiques:

1- On peut distinguer des facteurs abiotiques, comprenant les facteurs climatiques, les caractéristiques du sol, composition chimique de l'eau, et des facteurs biotiques tel que le parasitisme, la prédation et la compétition

2- certains facteurs écologiques sont dits indépendants de la densité parce qu'ils exercent leurs effets sur les individus pris isolément de façon indépendante de la densité de la population : ex: une vague de froid tuera dans une population un pourcentage d'individus qui n'est pas fonction de leur densité.

A l'opposé existent des facteurs dépendants de la densité, essentiellement des facteurs biotiques telle par exemple la nourriture ou al prédation

3- une autre classification prend en considération le facteur temps, elle est fondée sur l'influence des fluctuations annuelles, saisonnières et nycthémérales, lesquels influent sur la plupart des facteurs écologiques qui vont de ce fait présenter une périodicité plus ou moins marquée.

On peut distinguer des facteurs périodiques primaires (température éclairement, etc.) dont la variabilité périodique est évidente, des facteurs périodiques secondaires, dont les variations cycliques dépendent de ·celles des précédents (hygrométrie atmosphérique, alimentation

végétale, etc.). Enfin les facteurs apériodiques, qui présentent des fluctuations de caractère à la fois brutales et aléatoires (une sécheresse exceptionnelle, une éruption volcanique)

Tableau 2 : Classification des facteurs écologiques Classification selon Classification selon

Dajoz (espace) Moncbadsky (temps)

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A-Facteurs climatiques

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Périodiques

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- Température _primaires ""' "' ^;;i

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- Humidité relative Périodiques ^l'I)

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- Pluviosité secondaires Q..

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- Autres facteurs ::s _11.l

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Périodiques B- Facteurs physiques non secondaires climatiques

Ou non périodiques - Facteurs du milieu

aquatique

- Facteurs édaphiques non périodiques

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C- Facteurs alimentaires Périodiques

-

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D- Facteurs Biotiques En générale ⁰

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- Interactions intra-spéci:fiques ^~

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- Interactions inter-spécifiques non périodiques

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4- On peut utiliser une classification spatiale qui tient compte de la nature du milieu dans lequel ils exercent leur action :

- factelll'S climatiques : température, précipitation, vent, lumière.

10

- - - -- - - - - - -- -

- facteurs édaphiques liés au.-x: caractères physico-chimiques du sol.

- facteurs topographiques concernant le relief du terrain : altitude, pente.

- facteurs hydrologiques s'intéressant aux caractères physico-chimiques de l'eau.

3- LOI DE MINIMUM- NOTION DE FACTEUR LIMITANT

3-1- Loi de minimum

Découverte en 1840, LIEBEG a étudier l'influence respective des différents éléments minéraux indispensables aux plantes cultivées : la croissance des végétaux est limitée par l'élément dont la concentration est inférieure à une valeur minimum en dessous de laquelle les synthèses ne peuvent plus se faire et il a donc appelé ce phénomène : Loi de minimum.

3-2- Facteur Limitant- Loi De Tolérance

La loi de minimum ne constitue qu'un cas particulier d'un principe général désigné sous le terrne de la loi de tolérance ou loi de facteur limitants: un facteur écologique joue le rôle de facteur limitant lorsqutil est absent ou réduit au-dessous d'un minimum critique, ou bien s'il excède le niveau maximum tolérable. Autrement dit, pour tout facteur de l'environnement existe un intervalle de tolérance dans lequel tout processus écologique sous la dépendance de ce facteur pourra s'effectuer normalement. A l'intérieur de cet intervalle existe une valeur optimale, dénommée preferendum ou optimum pour_ laquelle le métabolismes de l'espèce

s'effectue à une vitesse maximale. Fig. 1 ·

i - -Limites. de tolêrancf der e-spèœ I.tua--ralle <le tolirance

Iuteusîœ du .bçtew· èc-ologique Figure 5 : Intervalle de Tolérance

3-3- Valence Ecologique

La valence écologique d'une espèce est la capacité que possède celle-ci de peupler des milieux différents, elle sera d'autant plus grande que le gradient des facteurs de l'environnement dans lequel son développement est possible sera plus étendu.

Les espèces de forte valence écologique sont dites euryèce ; à l'opposé, celles de faible valence écologique, dont l'intervalle de tolérance pour tout facteur limitant est étroit sont dénommé sténoèce

Activité ou abondance

0

Stënothennes

froids

Eurythennes

Figure 6 : Tolérance thermique

« sténo >> = mince

35

Sténo th ennes chauds

Température en °C

Cette notion peut être considérée par rapport à tel ou tel facteur physique ou chimique: on parle ainsi d'espèce eury et sténothermes (plus ou moins tolérantes vis-à-vis de la température ambiante), eury et sténohygriques (vis-à-vis de l'humidité relative de l'air), eury- et sténohalines (vis-à-vis de la salinité du milieu).

Ex: dans les eaux saumâtres qui sont caractérisées par de grandes variations de salinité on trouve seulement quelques espèces euryhalines représentées en général par de nombreux individus. Les espèces sténohalines originaires de la mer ou de l'eau douce sont éliminées.

4- AIRE DE REPARTITION- HABITAT- NICHE ECOLOGIQUE

Il existe trois aspects fondamentaux dans les relations d'une espèce avec le milieu naturel : l'air de répartition géographique, l'habitat et la niche écologique.

4-1- aire de répartition géographique

Elle représente la surface de territoire continental ou océanique dans laquelle peut se rencontrer une espèce.

La valence écologique règle d'une manière directe las possibilités d'expansion des êtres vivants. On constate fréquemment que les espèces eurytopes c'est-à-dire à large distribution sont aussi celles qui ont des valences écologiques élevées ; inversement les espèces sténotopes c'est~à~dire étroitement localisées sont souvent sténoéces. Cependant lorsqu'une espèce est inféodée à un milieu peu étendu mais répété dans de nombreuses régions elle peut être à la fois eurytope et sténoéce. Une espèce à la fois eurytope et euryéce est une espèce ubiquiste.

Ex: la mouche domestique.

.,

Mais la notion de valence écologique ne peut à elle seule expliquer la répartition des êtres vivants. Il faut faire intervenir d'autres causes telles que la paléogéographie, les possibilités de déplacements passifs ou actifs, le pouvoir de multiplication.

Deux espèces sont dites allopatriques lorsque leurs aires de répartition sont distinctes, sympatriques lorsqu'elles cohabitent dans une aire plus ou moins vaste.

4-2- Habitat

Il correspond au lieu où vit une espèce et son environnement immédiat, à la fois abiotique et biotique. C'est l'espace occupé par UD organisme où il peut se déplacer, se nourrir et se reproduire.

4-3- Niche écologique

Dans un écosystème, la population d'une espèce donnée entretient de nombreuses interactions avec les autres composantes de la biocénose en même temps qu'elle est soumise aux caractéristiques particulières de l'espace qu'elle occupe dans le biotope. la niche écologique d'ooe ~èce désigne le type-de plac© qu'occupent dans le mil-ie11 les individHs de cette espèce et les multiples relations qu'ils ont avec le reste de l'écosystème; en d'autres termes, la niche écologique d'une espèce serait dans un écosystème à la fois son habitat et sa fonction. Elle peut se définir comme la place et la spécialisation fonctionnelle (reproduction, alimentation, etc.) d'une espèce à l'intérieur d'un peuplement.

L'expérience et l'observation s'accordent pour montrer que deux espèces n'occupent jamais exactement la même niche; même dans un écosystème complexe. Réciproquement, on peut dire que deux espèces qui coexistent ont certainement deux niches différentes, cette différence pouvant n'être que partielle et ne porter que sur une caractéristique déterminée comme le cycle saisonnier, le rythme nycthéméral, les proies habituelles, etc.

Exemple 1:

Un exemple classique concerne deux oiseaux de mer qui vivent sur les côtes, le grand cormoran (Phalacrocorax carbo) et le cormoran huppé (Phalacrocorax oristotelis). Ces deux espèces niëhent-dans les mêmes falaises rocheuses et pêchent ·dans les-mêmes eaux. En revanche, l'étude de leur régime alimentaire (tab n° 1) montre qu'elles occupent une niche écologique différente : le grand cormoran consomme essentiellement des gobiidés, des pleuronectes et des crevettes, qui constituent 76% de sa ration, tandjs que les ammodytes et les clupéidés représentent 82% du régime du cormoran huppé.

Tableau 3 : Régime alimentaire des deux espèces de Cormorans

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Ammodytes 0 33

Clupéidés 1 49

Pleuronectes 26 1

.. .

Crevettes 33 2

Gobiidés 17 4

Labridés 5 7

Autres espèces 17 4

Exemple 2: les crapauds communs occupent un environnement aquatique (s'alimentent d'algues et de détritus) avant de se métamorphoser en adultes, où ils deviennent terrestres (s'alimentent d'insectes).

Tableau 4: Comparaison des conditions de vie entre le têtard et }'amphibien adulte

Stade Jeune Adulte

Environnement Aquatique Terrestre Alimentation Algues + détritus Insectes

La nature de régime et la spécialisation alimentaire constituent une dimension fondamentale de la niche écologique car elle concerne le partage de la ressource la plus importante "la nourriture" à l'intérieure d'un même peuplement (niche trophique). Cependant, le partage de l'espèce dans un habitat commun aux différentes espèces représente une autre dimension non moins importante de la niche écologique (niche spatiale).

5- ACTION DES FACTEURS ABIOTIQUES SUR LES ETRE VIVANTS

5-1- Facteurs climatiques

P-3ID1Ï. les~.facteurs climatiques on peut distinguer des -facteurs énergétiques, constitués par la température et la lumière, des facteurs hydrologiques (précipitation et hydrométrie), et des facteurs mécaniques (vent, enneigement).

En écologie on appelle microclimat un climat limité à un élément de paysage, même très réduit (sous une pierre), qui se distingue du mésoclimat, climat local (climat d'une forêt), et du macroclimat, climat régional ( climat de la région casablancaise ), par des caractéristiques particulières. Dans chaque zone macroclimatique, il existe donc une mosaïque complexe de microclimats, qui différent souvent suffisamment du macroclimat pour avoir une grande importance écologique.

Le macroclimat et le mésoclimat sont connus grâce à des mesures faites par des appareils installés dans des conditions uniformes, c'est-à-dire dans des abris situés à 2 mètres du sol, la surface de ce dernier étant plate et gazonnée, dans une zone libre de tout obstacle afin d'éviter t~"Uie influence perturbatrice du milieu, par contre les . caractéristiques d'un microclimat ne peuvent être connues qu'à l'aide d'un appareillage spécialement conçu souvent compliqué et d'emploi délicat

5-1-1- LA TEMPERATURE

1- DEFThlTION et LIMlTES DE LA VIE ACTIVE

La température d'un corps est "son état thermique considéré par rapport à sa capacité de transmettre la chaleur à d'autres corps" (MA WXELL) c'est le facteur écologique fondamental, il est relié d'une manière directe à tous les autres facteurs.

La vie ne peut subsister que dans un intervalle vraiment étroit de la gamme connue dans l'univers : de -200°C à+ 100°C environ.

Ex 1 : des bactéries ont été trouvées dans des eaux atteignant presque 90°C .

. Ex 2 : les Rotifères des eaux continentales tolèrent des températures voisines du zéro absolu (-273°C).

En générale, une température de 50°C peut être considérée comme une température limitée pour la plupart des organismes, du moins en

ce

qui concerne leur vie active. En effet, les fo:gn.es de yie ral_entie permettent, d'une manière générale, la tolérance de températures remarquablement plus élevées.

La limite inférieure de vie active ne descend pas beaucoup au-dessous de 0°C.

Ces températures sont compatibles avec une activité métabolique normale.

2- LA_TEMPERATURE EN MILIEU AQUATIQUE 2-1- Eaux continentales

Dans les eaux courantes les variations de températures suivent celles de l'air mais, elles sont de faible amplitude. Les sources ont des eaux dont la température ne varie que très peu.

Dans les lacs et les étangs suffisamment profonds il s'établit, dans les régions tempérées, un régime thermique qui est la stratification thermique.

Les lacs à brassage saisonnier total sont dits ·holomictiques·et ceux dont les eaux ne sont pas brassées sont dits méromictiques.

T~111pérat1.1re

2-2- Océans

On met en évidence trois couches différentes dans l'océan:

o La couche de surface (ou couche de mélange) de 50 à 200 m d'épaisseur où les températures sont à peu près celle de la surface,

o La couche thermocline de 200 à 1000 m d'épaisseur, dans laquelle la température décroît rapidement avec la profondeur (sauf aux grandes latitudes où la température de surface est voisine de celle du fond),

o La zone profonde, qui s'étend jusqu'au fond, caractérisée par des températures faibles et homogènes.

3- TEMPERA TURE EN MILIEU TERRESTRE

La température terrestre obéit à des critères généraux de répartition bien définis à la surface du giobe. Parmi ce-s critères on note :

La latitude: on constate une décroissance de la température depuis l'Equateur jusqu'aux Pôles qui a pour cause l'éclairement solaire. La quantité de chaleur reçue par ia surface du globe dépend de l'angle d'incidence des rayons ; ainsi plus on s'approche des pôles plus la surface atteinte par un même faisceau lumineux est grande et donc la température diminue. Cette zonation latitudinale de température participe à l'induction d'une zonation de la végétation (voir notion de biome).

L'altitude : Plus on monte dans l'altitude plus la température diminue, avec un gradient thermique de 0,53°C/100m. Cette variation altitudinale explique en partie l'étagement vertical de la végétation.

c) Position des océans par rapport aux continents : Plus on s'éloigne des océans .. plus les fluctuation de température moyenne au cours du cycle annuel -sont plus forte ainsi que les variation annuelles. L'éloignement des océans est appelé degré de continentalité et la différence entre la température maximale du mois le plus chaud (M) et la température minimale du mois la plus froide (m) est appelée amplitude thermique extrême moyenne en tenant compte de cette amplitude DEBRACH (1953) a différencié quatre types de mésoclimat :

Mésoclimat insulaire: M-m < 15°C

Mésoclimat littoral : 15°C < M-m < 25°C

Mésoclimat semi-continental: 25°C < M-m < 35°C Mésoclimat continental M-m > 35°C

L'exposition : Une différence entre le versant exposé Nord et le versant exposé sud est constatée dans les régions de latitude moyenne comme c'est le cas du Maroc, cette différence

est appelée opposition des versants. Le versant sud est plus chaud et sec que le versant Nord qui subit l'action des vents venants de la mer.

· Exemple : Jbel Hebri

Chêneve1i

@ 0

Jbel Hebri

Figure 8 : Opposition des versants à Jbel Hab-ri a. AMPLITUDE THERMIQUE DES ESPECES

On appelle sténothenne, un organisme qui ne tolère qu'un intervalle limité de températures ambiantes : optimum, maximum, et minimum sont très rapprochés. Au contraire, un eurytherme est un organisme doué d'une haute tolérance écologique par rapport à la température.

On appelle parfois microtherme ou (oligotherme), un organisme adapté à de basses températures, mégatherme ou (polytherme ), un organisme adapté à des températures élevées, et mésotherme, un organisme adapté à des températures moyennes.

En écologie, ce sont les écarts thermiques = amplitude thermique qlll comptent et qui représentent les-véritables facteurs limitants.

4- REACTIONS AUX CONDITIONS THERMIQUES DEFAVORABLE

4-1- Migration

Les migrations comme celles des Oiseaux des régions tempérées constituent la solution radicale du problème. Les Oiseaux quittent en automne, à l'état adulte, des régions qui vont bientôt devenir trop froides et par conséquent trop pauvres en nourriture. Ils reviendront au printemps, quittant les régions subtropicales, où ils ont passé l'hiver. Cette migration est signalée aussi chez certains insectes et mammifères.

4-2 Quiescence

Est un arrêt facultatif et immédiat de développement ou/et d'activité pendant les périodes défavorables réversibles au retour des conditions convenable.

• HIBERNATION

C'est une solution qui est employée surtout par les individus hétérothermes (poïkilothermes) qui restent sur place et n'ont pas la possibilité de passer l'hiver à l'état des œufs ou enkystés.

Ce phénomène est également observé chez plusieurs homéothermes.

L'entrée en hibernation est précédée par le retrait dans des refuges ; terriers, fentes, etc., qui offrent une protection contre les ennemis et déterminent un climat local assez tempéré à cause de l'espace limité et de la présence même de l'organisme hibernant.

• ESTIVATION

Est une réaction qui se manifeste chez des animaux habitant des régions où l'été surchauffé et sec, est une saison critique.

Dans certaines régions, les rigueurs de l'hiver s'ajoutent à l'aridité estivale et obligent les organismes à la fois à hiberner et à estiver au cours d'une même année. Les zones de refuge sont souvent les mêmes.

4-3- Diapause

A l'opposé de la quiescence, l'état de diapause se caractérise par un arrêt obligatoire de développement ou/et d'activité qui conditionne le nombre de générations de l'espèce au cours de l'année. La diapause intervient alors que les conditions écologiques sont encore favorables à l'espèce qui la subit. Elle est de nature hormonale est induite par la photopériode.·

Selon le stade auquel elle s'effectue, on distingue des diapause ovulaire, elobryonnaire, larvaire, nymphale ou imaginale.

4-4- Dormance

Est un phénomène d'inhibition de l'activité végétative : pendant la mauvaise saiso~ les graines, bourgeons et autres formes de durée entrent en dormance qui ne peut· être interrompue que par une exposition au froid de plusieurs semaines ou plusieurs mois.

5- ADAPTATIONS

5-1- Adaptations phvsiologigues

L'adaptation physiologique des organismes aux conditions défavorables de l'environnement constitue l'acclimatation.

En ce qui concerne la température, cette adaptation est plus directe chez les poïkilothermes (hétérothermes) dont la température corporelle est voisine (ou identique) de celle du milieu extérieur et suit ses fluctuations : ex chez les poissons toute modification de la température de l'eau induit un déplacement de l'ensemble de l'intervalle de tolérance et du thennopreferendum vers le haut ou vers le bas selon la température à laquelle ils étaient initialement accoutumés.

Pour les homéothermes qui maintiennent constante leur température interne à n'importe. quel climat thermique, il est fréquent qu'ils s'adaptent à la température du milieu en variant leurs moyens d'isolation, mais lorsque la température dépasse le seuil de "température critique, ces

18

adaptations morphologiques ne suffissent pat et ils accroissent leur activité métabolique et, par conséquent, leur thermogenèse.

5-2- Adaptations morphologiques

Chez les vertébrés homéothermes diverses adaptations morphologiques accompagnent la résistance au froid lesquels sont prononcés sous formes des règles :

REGLE DE BERGMAN

Chez une même espèce ou chez des espèces vo1smes, à égalité d'autres conditions écologiques, les tailles les plus grandes sont atteintes dans les parties les plus froides de l'air de distribution : les pertes de chaleur se font essentiellement par la surface. Un animale plus gros a donc une smface relativement moins grande qu'un petit animal du même groupe systématique et il perd proportionnellement moins de chaleur, ex : des Manchots

0

Figure 9 : Illustration de la régie de Bergman chez les manchots _

REGLE D'ALLEN

Chez homéothermes des zones froides on observe une réduction relative de la surface des appendices : oreilles et queue plus courtes, cou et pattes moins élancées, et en général des formes plus trapues. Cas des lagomorphes

Renard du désert Renard d'Europe

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J 1 ', . ' l { -

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Renard polaire

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Figure 10 : Illustration de la règle d' Allen chez les Renards

5-1-2- L'EAU ET LA VIE SUR TERRE

1- HUMIDITE ATMOSPHERIQUE 1-1- Définition

L'humidité dépend de plusieurs, de la quantité d'eau tombée, du nombre de jours de pluie, de la forme de ces précipitations (orage, pluie fine), de la température, des vents.

I existe différentes manières de mesurer la quantité d'eau présente dans l'atmosphère.

Humidité absolue

C'est la densité de vapeur d'eau présente dans l'atmosphère, exprimée par la masse d'eau par tmité de volume d'air : en générale en g/m³ ou en mm Hg.

· Humidité-Felative

Est le rapport de la quantité de vapeur d'eau effectivement présente dans l'atmosphère et la quantité~axi.male-Au'elle.:::pourrait -contenir aux même conditions -de-température et de pression, c¹est-à-d.ire la saturation (ou capacité hygrométrique maximale). Elle est exprimée en pourcentage de saturation ex: HR= 65 % à 20°C et 760 mm Hg signifie que la quantité de vapeur présente est égale à 65 % de la quantité maximale ou saturation, possible dans ces

·conditions.

Point de rosés

C'est la températme au-dessous de laquelle l'eau atmosphérique, dans les conditions considérées, se condenserait sous la forme liquide, c1est-à-dire la température la plus basse à laquelle cette eau subsister à l'état de vapeur.

Déficit de saturation

C'est la différence entre la pression de vapeur observée et la pression de vapeur correspondant à la saturation de l'air aux même conditions de température et de pression. Il correspond en pratique au pouvoir asséchant de l'air. Le déficit de saturation perme( de faire des corrélations entre des valeurs de l'humidité relative à des températures différentes.

20

Evaporation

Est un processus de diffusion par lequel l'eau des surfaces naturelles (des mers, des eaux continentaux, du sol, etc.) est transférée à l'atmosphère sous forme de vapeur.

Evapotranspiration

Une distinction est souvent opérée entre l'évaporation et la transpiration (perte d'eau des organismes) ; mais on pratique on préfère aujourd'hui considérer ensemble les deux phénomènes, et parler d'évapotranspiration. Il y a deux types :

L'évapotranspiration réelle : C'est la quantité d'eau évapotranspirée par un être vivant pendant 24h.

L'évapotranspiration potentielle : Mesurée arbitrairement par un évapromètre dit de PICH.

Les résultats sont donnés en rnm/24 h.

2-PRECIPITATIONS ATMOSPHERIQUES

2-1- Définition

Est la quantité de pluie et de neige tombante pendant un temps déterminé sur une surface déterminée. En général on prend une surface de 1 m² et on mesure la quantité des pluies en

mm/j ou en mm/an.

2-2- Genèse de précipitation

La condensation de la vapeur d'eau et la formation des nuages se produisent quand l'humidité dépasse la capacité hygrométrique maximale, ce seuil est atteint soit en augmentant l'humidité soit en abaissant la température; Ce refroidissement est dû à l'ascendance des masses d'air.

2-3- Variations des précipitations

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Gradient de continentalité

Dans sa-progression au-dessus du continent l'air humide se dessèche et les précipitations baissent : donc plus on s'éloigne de l'océan plus les précipitations diminues.

Gradient altitudinal

Grâce à la disposition des reliefs au Maroc, les masses d'air humide d'origine atlantique buttent contre les reliefs aux niveaux duquel vont se produire des phénomènes d'ascendance orographique. Plus le reliefs est haut plus la masse d'eau condensée sera grande et par suite les précipitations seront importantes. Les gradient altitudinal est de l'ordre de 0,76 mm/ m.

Effet de FOEHN

C'est un phénomène météorologique qui a lieu principalement dans les hautes montagnes mais ce phénomène peut intervenir à partir des altitudes comprises entre 500 et 600 mètres . Il se caractérise par de fortes précipitations sur le versant de la montagne situé au vent et d'un vent chaud et sec ( le foehn en espagnole sur fautre versant de la montagne .

-10

. -4

16

Figurell: L'effet de Foehn

·2.:4,.;;·variation de la pluviométrie efde là pluviosité La Pluviométrie

0

10

La pluviométrie est le total annuel des pluies, elle varie d'une année à une autre et cette variation est calculée par rapport à la moyenne annuelle qui est en général calculée sur 25 ans.

Au Maroc la pluviométrie est très variable et pour comprendre les variations de la végétation, les données moyennes ne suffisent par pour rendre compte de l'action des précipitations sur le déterminisme de la végétation, c'est pourquoi on a découpé le Maroc en zone de variabilité pluviométrique.

Zones où l'écart/la moyenne est de 20% : zones de montagnes, chaouia et doukala

Zones où l'écart/la moyenne est de 20 à 30% : plaine du gharb, Maroc sud occidental (haouz et tadla), et le Maroc oriental.

Zone où l'écart/la moyenne est > 30% zone présaharienne.

La pluviosité

C'est la répartition des pluies dans le temps, ainsi une même quantité d'eau peut tomber en quelques jours ou en plusieurs mois. Ex : la même quantité d'eau tombe à Paris et à Méknes (600 mm) mais en 69 j à Méknes et 167 j à Paris.

3-AUTRES FORMES DE PRECIPITATIONS 3-1- La neige

Une grande partie des précipitations tombent sous forme de neige et ceci en hautes montagnes quand la masse d'air humide dépasse 1 'isotherme 0°C. La neige consiste une grande réserve d'eau car l'eau qu'elle contient est restituée après sa fonte c'est pourquoi on considère les montagnes comme des châteaux d'eau.

Elle joue un rôle de protecteur pour les ligneux contre le froid mais peut être néfaste pour les branches des arbres.

3-2-Les précipitations occultes

Les brouillards et les brumes se forment lorsqu'un air humide et relativement chaud se trouve en contact d'une surface froide, dans ces conditions la température de cet air s'abaisse et la vapeur d'eau se condense. Les brouillards sont fréquents surtout sur les littorales et les brumes en montagnes et la masse d'air refroidie est mince il se forme la rosée. Les brouillards sont très importants car ils s'ajoutent aux pluies et diminuent l'évapotranspiration, ex à la Maâmora le chêne liège est meilleur qu'ailleurs à cause de ces précipitations occultes.

4- EAU ET L'ECOLOGIE DES ORGANISMES

4-1- Classification des espèces selon leur besoin en eau

Les organismes sont reçus des dénominations suivant leur comportement vis-à-vis de l'eau.

Les organismes hydrophiles (hydrophytes pour les plantes.) sont ceux qui habitent dans l'eau.

On appelle hydrophiles (hydrophytes) les organismes qui ne peuvent vivre qu'en milieu terrestre très humide, saturé ou très saturé. Ex beaucoup de Gasteropodes, les Amphibiens adultes et de Fougères.

Les espèces mésophiles (mésophystes) sont celles qui ont des besoins intermédiaires en eau et qui tolèrent souvent l'alternance de saisons sèches et de saisons humides, cas des espèces les plus mobiles des régions tempérées et des plantes cultivées.

Enfin les organismes xérophiles (xérophytes) sont adaptés à des climats où le déficit en eau est souvent accentué, tant dans l'air que dans le sol (déserts, roches méditerranéennes, dunes maritimes ou continentales).

Pour caractériser l'ampleur de la valence écologique qu'elles montrent vis-à-vis de l'humidité du milieu on parle d'espèces sténohygriques représentées par les hygrobies et les xérobies et les espèces euryhgriques représentées par·les-mésobies.

4-2- BILAN DE L'EAU CHEZ LES ETRES VIVANT

Voies d'approvisionnement en eau

Les animaux peuvent s'approvisionner en eau de différentes manières:

- Par ingestion directe ( en buvant) ;

- En absorbant de l'eau par le tégument (Amphibiens) en contact avec des matériaux humides tels que le sol ou les plantes ;

- Directement à partir des aliments ;

en le produisant par voie chimique au cours du cycle métabolique des graisses. Ces méthodes sont appliquées chez le dromadaire, certains rongeurs et divers insectes.

Les pertes en eau proviennent de la transpiration et de l'évapotranspiration à travers le tégument, de la respiration, de l'excrétion urinaire et des déjections.

4-3- L'EAU ET LA THERMOREGULATION DES ORGANISMES

Le passage de l'eau de l'état liquide à l'état gazeux, en entraînant une demande de chaleur, représente un moyen de réduire les températures locales. Et les tissus des végétaux et des animaux sont composés d'une grande quantité d'eau, leur capacité themtique est assez voisine de celle de l'eau, ce qui présente un bon moyen pour résister aux fluctuations de la température ambiante.

4-4- DEFENSE CONTRE LA DESHYDRATATION Imperméabilité du tégument

C'est une condition essentielle qui permet aux anima1Lx de peupler des milieux secs. Les Mammifères, les Oiseaux, les Reptiles ainsi que certains Insectes ont pu développer des lignés bien adaptés à la sécheresse ambiante.

Localisation interne des organes respiratoires

Les branchies disparaissent chez les animaux terrestres et les pertes d'eau par l'appareil respiratoire sont encore réduites grâce à diverses structures comme les trachées des Insectes, des Myriapodes et des Arachnides, le "poumon" des Gastéropodes Pulmonés, les poumons des Vertébrés terrestres.

Réduction de l'excrétion d'eau

La capacité de concentrer l'urine est un moyen important d'épargner de l'eau. L'excrétion d'urates "solides" a aussi une signification importante pour le métabolisme d'eau chez les Vertébrés (surtout des Reptiles), les Insectes et les Mollusques terrestres.

L'élimination des fèces très déshydratées chez les Rongeurs et les Antilopes désertiques constitue un autre moyen de lutte contre la perte d'eau.

Suspension de la vie active et de développement de forme de résistance Fig. 19 Déplacements

Utilisation de l'eau de métabolisme

C'est un processus de synthèse d'eau, habituellement par oxydation de manières grasses, qui permet à des Insectes, à des Mammifères et à des Oiseaux xérophiles de vivre sans boire.

4-5- INFLUENCE DE L'HUMIDITE SUR LES ANIMAUX Influence sur la longévité

On peut distinguer deux groupes d'animaux :

Les économiseurs : ex les Goléoptères Ténébrionidés des régions arides (Pimelia) dont la longévité ne montre aucune variation significative lorsque l'hwnidité diminue.

24

Les gaspilleurs : ex : Rainette (Hyla arborea) qui dans les mêmes conditions la longévité augmente si l'humidité relative augmente et diminue lorsqu'elle devient faible.

Influence sur la vitesse de développement

Pour certains Insectes on a pu montrer une relation entre la vitesse du développement des amfs et des larves et l'humidité de l'air ex : chez le Diptère Lucilia et chez Locusta Fig. 21. Il se révèle chez Lucilia une relation directe entre l'humidité relative et la vitesse de développement des amfs. Chez Locuste cette augmentation ne s'emegistre que jusu'à 70% de l'humidité relative ensuite on enregistre un prolongement de la durée de développement; 70%

est donc un optimum pour ces sauterelles. Ces optima sont variables selon les espèces, les stades et les conditions écologiques générales.

JOURS 50

45

40

35 Locusta

30

25

20

15

10 HR %

30 40 50 60 70 80 90 100

Figure 12 : variation de la vitesse de développement des œufs de Lucilia et de Locusta en fonction de l'humidité

Influence sur la fécondité

Chez le papillon de nuit Pannola, la copulation est inhibée en atmosphère saturée d'humidité, tandis qu'une sécheresse très forte est défavorable à la reproduction de plusieurs Insectes. Ex : chez le Charançon (Sitophillus) le taux d'ovoposition est accéléré quand l'humidité augmente de 50 à 70%.

5-1-3- LES SYNTHESES CLIMATIQUES

La classification écologique des climats est faite en utilisant essentiellement les deux facteurs les plus importants : la température et la pluviométrie.

1-Indice d'aridité de Marton

I

=

Pif + 1 G avec P

=

précipitations annuelles (mm) et T

=

la température moyenne annuelle (°C). Cet indice permet de caractériser le climat par son aridité : plus I est faible plus le climat

est aride. Malheureusement cette formule ne rend pas toujours compte des différences entre deux stations différentes.

Ex : station A ⇒ P

=

1500 mm ; T

=

l 5°C ⇒ I

=

60 Station B ⇒ P = ^{2000 mm ;} T = 25°C ⇒ I

=

57 2- Indice xerothermigue d'EMBERGER

C'est le nombre de jours secs annuel et GAUSSEN considère que la sécheresse s'établit lorsque la pluviométrie mensuelle (mm) et inférieure au double de la température mensuelle (°C). On peut à partir de là tracer pour chaque station un graphique où l'on porte en abscisses les mois et en ordonnées les températures et les précipitations, l'échelle étant double pour les premières. Ce type de diagramme est dit ombrothermique .

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Figure 13 : Diagramme ombrothermique de Marrakech et de Beyrouth 3- Quotient pluviothermigue d'EMBERGER

Q2 = 1000P

M+m/2(M-m)

Avec P

=

précipitations annuelle (mm)

M = moyenne des températures minimales-du mois le plus chaud (°K) M

=

moyenne-des températures minimales du,-mois~le-plus froid (°K)

t

~ f- :,

Q 0j -~

), ft

iiJ.~

Il ..l

Q2 varie dans le sens inverse de l'aridité. Il permet la classification des différents climats méditerranéens. L. EMBERGER c'est aperçu que Q2 est insuffisant pour caractériser le climat d'une station -donnée, d'où la combinaison du Q2 la m dans un graphique appelé climagrame pluviothermique d'emberger. En regroupant les stations qui se caractérisent par des conditions climatiques voisines et par conséquent une végétation, Emberger a fait des coupures qui représentent des étages bioclimatiques. Ces étages sont découpés en sous étages selon la fréquence des gelées

ive, tempbê

-6 -s .,; ·3 -i ·1 0 2 3 .; S o ï 8 9 10 11 12 13

Figure 14: Climagramme d'Emberger

5-1-4- LA LUMIERE

Elle joue un rôle primordial dans la plupart des phénomènes écologiques. Elle agit par son intensité et conditionne la photosynthèse, phénomène fondamental de la biosphère et par sa durée au cours du cycle nycthéméral et annuel et on sait que la plus part des rythmes

biologiques c'est-à-dire les variations cycliques d'activité des organismes sont directement ou indirectement liées à l'alternance journalière des périodes de lumière.

1- RYTHMES BIOLOGIQUES

1-1- Photopériodisme

On appelle photopériodisme les rythmes saisonniers des plantes et des animaux, qui s'établissent par une appréciation précise des variations de la durée du jour et de la nuit au cours de l'année. Ils sont de deux types:

• Soit synchroniser les cycles de reproduction et de développement avec la saison favorable,

• Soit entrer en diapause en période défavorable de la vie active.

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Induction de fa Di::ipause chez le papillon ·

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Bombyxmori

18 16 1-1 12 10

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Figure 15 : Induction de la Diapause chez Bombyx mori en fonction de la photopériode 1-2- Rythmes circadiens

Plusieurs activités physiologiques chez un grand nombre d'espèces ont une périodicité nycthémérale, liée à l'alternance du jour et de la nuit, les mécanismes inducteurs de ces phénomènes sont appelés "horloge biologique". Dans ce cas la photopériode règle l'activité des espèces et on parle d'espèces diurnes (activent le jour) et d'espèces nocturnes (activent la nuit).

Ce rythme d'activité est induit par des phénomènes hormo!J.aux ex : Les Chauves-souris sortent de leurs abris au crépuscule et conservent leur rythme d'activité même si on les maintient au laboratoire à l'obscurité complète.

1-3- Rythmes lunaires

Ces rythmes sont bien connus chez les animaux marins. Ex : L'annélide polychète Eunice viridis qu'on trouve sur les larges des îles de la Polynésie apparaît en surface au moment de la reproduction durant le premier quartier de lune d'octobre et ne novembre en très grande quantité ce qui consiste un apport alimentaire important aux indigènes.

2- L'INTENSITE DE LA LUMIERE

Il y a deux aspects : l'éclairement et l'énergie.

2-1-L'éclairement

L'unité de l'éclairement est le lux et en fonction de l'éclairement on peut classer les animaux en:

- Espèces photophiles qui ont besoin d'une forte lumière poûr accomplir normalement leurs fonctions.

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