1 I. La biodiversité: un concept-clé 2. Les enjeux de la biodiversité 2.1. Maintien des équilibres des communautés et des écosystèmes
c. Gestion des populations: préservation des ressources
2
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ le thon rouge de Méditerranée (Thunnus thynnus)
3
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ une espèce en danger?
4
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas...
obs°
5
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas...
obs°
simul°
quotas
estimation la plus pessimiste...
6
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas... mais c'est difficile!!!
Biologie de l'espèce mal connue : migrations, ...
7
Variabilité à long terme des effectifs...
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas... mais c'est difficile!!!
8
« Gestion » selon 2 stocks : Atl-Ouest
Atl-Est + Medit.
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas... mais c'est difficile!!!
9
Nvlles pratiques d'exploitation : embouche...
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas... mais c'est difficile!!!
10
Pêche internationale...
Exemple: effets de la pêche sur les stocks...
→ modélisation: instaurer des quotas... mais c'est difficile!!!
11
d. Perturbation du milieu physique: conséquences sur les communautés et les écosystèmes
12
Évolution de la biocénose en mer d'Aral
13
Évolution de la biocénose en mer d'Aral
2000 2008
1960
Le contexte:
14
Évolution de la biocénose en mer d'Aral
→ Les pressions sur la biocénose - introductions d'espèces marines - augmentation salinité
→ en 1958: ~20 esp. de poissons autochtones
… 2 seulement en 2008...
15
Évolution de la biocénose en mer d'Aral
→ Autres conséquences...
- climat + sec
- terres cultivables stérilisées - recul de la mer
- régression des nappes phréatiques
16
Modélisation de l'évolution de la répartition des espèces à grande échelle
→ observation: réchauffement climatique global
→ prédiction: la répartition géog. des espèces va changer...
► cq écologiques... et économiques?
17
Modélisation de l'évolution de la répartition des espèces...
Figure I.28.
18
Tous ces enjeux sont basés sur l'estimation:
- du nombre d'espèces
- de l'abondance des espèces
- de la répartition des espèces
?
?
?
19
e. Mesurer la biodiversité à l'échelle des communautés et des écosystèmes
2 paramètres mesurés:
- nombre d'espèces = richesse spécifique (S)
- abondance relative des espèces (% ou fréquence)
→ indices de diversité
I. La biodiversité: un concept-clé 2. Les enjeux de la biodiversité 2.1. Maintien des équilibres des communautés et des écosystèmes e. Mesurer la biodiversité à l'échelle des communautés et des écosystèmes?
20
Indices de diversité: mesure de la diversité dans un écosystème
Exemple: indice de Shannon: H' = -Σ pi log pi pi = abondance relative (n
i/N) de l'espèce i dans la communauté N = nombre total d'individus
ni = nombre d'individu de l'espèce i
21
Comparaison de la diversité à différentes échelles diversité
= 4 espèces
diversité
= 3 espèces
a
b c d
diversité
= 6 espèces {a, b, c, d, e, f}
e
f b
m = 3,5
Écosystème 1 Écosystème 2
diversité
= /m = 6/3,5 = 1,71
22
Comparaison de la diversité à différentes échelles diversité
= locale
diversité
= "turnover"
diversité
= régionale
m = locale
moyenne diversité
= locale
Écosystème 1 Écosystème 2
23
Comparaison de la diversité à différentes échelles
diversité
= "turnover entre régions"
"Région" 1 "Région" 2
24
Comparaison de la diversité à différentes échelles
* ici: diversité calculée selon un autre indice (0 ≤ ≤ 1 )
fort ↔ forte différences dans la composition en espèces entre 2 écosystèmes ↔ forte diversité
*
Fig. I.23. Diversités et dans différents écosystèmes près de Montpellier.
25 I. La biodiversité: un concept-clé 2. Les enjeux de la biodiversité
a. La diversité infra-spécifique
2.2. Biodiversité et importance de la variation entre individus
26
Comment mesurer la diversité infra-spécifique?
diversité génétique
→ variations de fréquence des allèles à chaque locus
→ indice de Shannon: H' = -Σ p
i log p
i
pi = fréquence de l'allèle i dans la population
→ variation des phénotypes
► mesure indirecte
génotype phénotypes
27
b. Les causes de la variation génétique
28
isolement géographique... ► dérive génétique
► les populations peuvent diverger en ≠ espèces
29
► 1 espèce ancestrale commune
► divergence génétique graduelle par isolement
sous-espèces / 2 esp. ≠
goélands dans l'hémisphère Nord
30
La sélection naturelle
Darwin, 1859:
= processus favorisant les changements de fréq. des caractères morpho., physio. ou comportementaux dans une population
► meilleure survie et/ou fécondité
► une adaptation = caractère, génétiquement déterminé…
31
La sélection naturelle
Génération 0
32
La sélection naturelle
Génération 1
33
Exemple: mélanisme industriel chez Biston betularia
→ forme claire ↔ homochromie
→ ~ 1850: apparition forme foncée (forme carbonaria)
► rapide expansion jusqu'en 1975-80
34
Exemple: mélanisme industriel chez Biston betularia
Répartition des différentes formes en 1975
35
Exemple: mélanisme industriel chez Biston betularia Depuis 1980: formes claires à nouveau dominantes
Évolution de la fréquence de la forme carbonaria entre 1950 et 1998
►variation génétique entre ind. = reflet de la variabilité du milieu (spatio-temporelle)
