Cours 9 : biogéographie Flashcards
Qui sont les pères de la biogéographie ?
Alfred Russell Wallace et Alexander von Humboldt
Qu’est-ce qu’on a remarqué par rapport aux descriptions de Humboldt sur le volcan Chimborazo en Équateur?
Depuis deux siècles, la végétation a beaucoup changé comparé aux écrits d’Humboldt. Il y a eu un fort mouvement des espèces en altitude suivant le réchauffement climatique.
Quelle seule espèce peut vivre à peu près partout sur Terre?
L’Homme. Il a développé des capacités techniques de «transporter» son habitat avec lui.
Qu’est ce qui limite la répartition des espèces? (trois principaux facteurs)
- facteurs abiotiques
- facteurs biotiques
- facteurs historiques
Que sont les facteurs abiotiques de la répartition des espèces? Exemple.
Conditions physiques du milieu.
(humidité, T°, luminosité, salinité, CLIMAT, etc.)
=> les espèces qui n’ont pas d’adaptations leur permettant de résister au climat ne seront pas présent (ex: sécheresse du désert demande une capacité de pallier au manque d’eau)
=> variabilité du climat (une espèce peut ne pas tolérer les extrêmes de T°)
Que sont les facteurs biotiques de la répartition des espèces? Exemple.
Interactions avec les autres espèces.
- absence de leur proie de choix
- autre espèce concurrente qui utilise toutes les ressources disponibles (ex: l’humain)
Par rapport aux facteurs biotiques, quelle est l’exception?
Espèces mutualistes.
=> besoin l’une de l’autre
(ex: fleurs et leurs pollinisateurs)
Que sont les facteurs historiques de la répartition des espèces? Exemple.
Une espèce peut ne pas être présente à un endroit donné parce qu’elle ne s’est jamais rendue.
(ex: espèces exotiques envahissantes => aucune limitation biotique ou abiotique, mais nuisent aux espèces natives)
Quel outil est très important en biogéographie?
La représentation graphique de l’aire de répartition d’une espèce
Qu’est-ce qu’une niche écologique? Exemple.
Somme des exigences en termes d’habitat qui permet à une espèce de persister et de se reproduire.
(ex: une espèce peut survivre à une vaste gamme de températures mais ses besoins en termes d’humidité sont très spécifiques)
Qu’est ce que la communauté en biogéographie?
Terme collectif pour désigner tous les organismes vivants partageant un environnement commun et entretenant des liens interactifs.
Qu’est ce que l’habitat en biogéographie?
Zone où les conditions environnementales sont relativement uniformes.
Communauté + Habitat = ?
Écosystème !
Que sont les biomes?
Grandes communautés biologiques (terrestres), classifiées en fonction de la végétation dominante, et caractérisées par la présence d’organismes adaptés à leur environnement.
Ensemble d’écosystèmes caractéristique d’une aire biogéographique et nommé à partir de la végétation et des espèces animales qui y prédominent et y sont adaptées.
Unité écologique de très vaste étendue, recouvrant une fraction d’un ou de plusieurs continents et caractérisée par un ensemble d’espèces végétales et animales qui lui sont spécifiques.
Les écosystèmes ne sont généralement pas organisés de façon clairement distinctes les uns des autres, mais certains types d’écosystèmes ___?
… peuvent être reconnus le long des gradients physiques (surtout climatiques)
Plusieurs classifications des grands biomes existent, aucune n’est universellement acceptée. À quand datent les premières classifications?
Fin du 18e - début du 19e siècle
Sur quoi se basent les classifications?
Elles se basent sur la reconnaissance de traits communs entre les différentes communautés végétales caractéristiques d’un type de climat et de sol.
Avec quoi la répartition des biomes est généralement cohérente?
Elle est généralement cohérente avec la répartition des zones bioclimatiques (ex: classification de Koppen)
Quels sont les deux contrôle climatiques les plus importants pour la répartition des grands biomes?
Température, précipitations
=> varient en fonction de la latitude et l’altitude
Quels sont les 5 grands types de communautés végétales?
- Forêt : présence d’un couvert forestier plus ou moins dense
- Savane : couvert de plantes herbacées avec quelques arbres
- Arbustaie : communauté végétale dominée par des arbustes (maquis, brousse)
- Prairie : couvert de plantes herbacées
- Désert : végétation éparse
Quels sont les 13 principaux biomes terrestres?
- toundra
- forêt boréal
- prairies tempérées
- forêt tempérée humide
- désert
- savane tropicale
- forêt tropicale décidue
….
Donnez des caractéristiques de la toundra.
- Arctique, Antarctique, alpine
- mot «toundra» vient de la langue Sami et signifie «terre sans arbres»
- conditions froides (sous le point de congélation plus de 7 mois par année)
- faible disponibilité des nutriments et les sols y sont gelés en permanence (pergélisol)
- ce biome est en changement rapide en raison des CC
Pourquoi dit-on que la toundra est particulièrement affectée par les CC?
La toundra se réchauffe 4x plus rapidement que le reste de la planète
Il y a peu de matière organique stocker dans le sol de la toundra. Vrai ou faux?
Faux.
Il y a beaucoup de matières organiques stocker dans le pergélisol (=> émissions de CO2 avec le dégel du pergélisol)
Quel est le futur de la toundra?
Il y a de plus en plus de feux dans la toundra: diminution du lichen (=alimentation du caribou en baisse => moins de chasse des populations)
Verdissement de la toundra: arbres y poussent maintenant
Perte de surface: jusqu’à 50% perdu dans divers scénarios
Donnez des caractéristiques de la forêt boréale (taïga)?
- couvre une bonne partie du Canada, c’est le biome terrestre le plus étendu au monde
- végétation est dominée par quelques espèces de conifères, les températures y sont froides
- caractérisé par la présence importante d’étendues de milieux humides (bcp de tourbières)
- on y retrouve une forte accumulation de matières organiques dans les sols
Pourquoi retrouve-t-on une forte accumulation de matières organiques dans les sols de la forêt boréale?
La matière organique se décompose moins bien puisqu’elle est ralenti par le froid.
Accumulation > Décomposition
La forêt boréale connaît une perte importante de son couvert forestier. Pourquoi?
Il y a beaucoup de feux (souvent naturels) qui aident à la régénération de la forêt.
MAIS la quantité de feux aujourd’hui excède-t-elle la capacité de régénération?
La superficie des feux de forêt au Canada en 2023.
Plus grand que l’État de New York
Donnez des caractéristiques des prairies tempérées.
- situées entre les déserts et les forêts tempérées
- plaines intérieures, grandes variations de températures et de précipitation, feux fréquents
- la moitié ont été converties en terres agricoles
- une seule strate de végétation (graminées, cypéracées), habituellement pérennes (donc elles survivent à l’hiver sous le sol)
- on y trouvait autrefois de grands herbivores qui ont été éliminés pour la plupart par les humains (bisons)
Pourquoi les arbres ne se développent-ils pas dans les prairies?
Les herbivores jouaient un rôle dans la régulation de l’écosystème (ils mangeaient les poussent)
Les feux fréquents contribuaient aussi (processus normal de régénération de l’écosystème)
Moins herbivore = plus d’arbre
Quelle est la différence entre les plantes herbacées des prairies et les cultures qu’on a planté à la place?
Les cultures sont pas un système racinaire aussi développé, donc le sol est compacte et il n’y a pas d’absorption d’eau (ruissellement, érosion)
Donnez des caractéristiques des forêts tempérées humides.
- forêt ombrophiles, pluviales… les précipitations y sont très abondantes, à plus de 1500 mm / an (forêt primaire, grands arbres)
- températures fraîches (pas d’espèces tropicales), mais généralement au dessus du point de congélation
- humidité ambiante élevée
- feux très rares
=> île de Vancouver
Donnez des caractéristiques des forêts tempérées décidues.
- assez d’eau pendant la saison de croissance pour supporter la croissance de grands arbres, qui perdent leurs feuilles à chaque année
- borde la forêt boréale au sud, dans les zones avec des précipitations relativement abondantes
- composition en arbres très variable, les espèces diffèrent grandement entre les continents
- la phénologie (quand ils fleurissent, perdent feuilles) y a une grande importance
=> feuillus autour de Mtl
Y-a-t-il beaucoup de feux naturels dans les forêts tempérées décidues?
Pas bcp de feux: arbres meurent et tombent (régénération moins à grande échelle que forêt boréale)
Donnez des caractéristiques du désert / semi-désert.
- précipitations rares (< 250 mm pluie / an)
- souvent perçus comme des endroits très chauds, mais peuvent être très froids la nuit (et descendre sous le point de congélation )
- généralement entre 15 et 30 degrés de latitude
- végétation éparse, nombreux types d’adaptations au manque d’eau (pour que les plantes évitent d’en perdre et trop transpirer)
Donnez des caractéristiques de la savane tropicale.
- très dépendant des mouvements saisonniers de la zone de convergence tropicale
- végétation dominée par des gramminées et cypéracées xérophytes pérennes, quelques arbres (acacias)
- feux récurrents et d’une grande importance écologique (feux régulent qté arbres dans cet écosystème)
Donnez des caractéristiques de la forêt de conifères.
- zones tropicales relativement sèches
- faible superficie, mais habitat de nombreuses espèces migratoires
- canopée y est relativement dense, et on retrouve de la végétation en sous-bois
- plusieurs espèces endémiques à ce type de forêt
- forêts adaptées au feu qui y sont relativement fréquents
- extrêmement menacées en raison entre autres des coupes forestières et des CC
Donnez des caractéristiques des forêts tropicales humides.
- écosystèmes les plus riches et les plus productifs de la planète (6% de la planète, plus de 50% de la biodiversité)
- forêts multi-étagées
- sols très pauvres
- précipitations abondantes (> 1800 mm / an)
- températures stables pendant toute l’année
- pas de saison sèche marquée
Compte tenu de la façon dont l’humain a modifié la surface de la Terre, est ce que ce type de classification est vraiment représentatif de la distribution actuelle de la vie sur Terre?
Pas vraiment. On peut plutôt parler de biomes potentiels (si on n’avait pas eu d’impacts humains et que les biomes étaient complètement divisés par le climat)
=> ex: prairies sont devenues des terres agricoles
De quelle façon peut-on reprendre l’impact humain sur les écosystèmes terrestres?
Indice de l’empreinte humaine (0 = zone intacte, 100 = zone entièrement anthropisée
Qu’est ce qui a remplacé les biomes potentiels?
Biomes réalisés ou anthromes
(classification des habitats du monde en prenant compte de l’impact humain)
Quel pourcentage de la surface terrestre n’est pas affecté par l’homme?
22%
Dans la classification des anthromes, quelles catégories retrouve-t-on?
- urbain et dense : zone densément peuplée (ex: urbain = Mtl, dense = Laval)
- zone agricole : terres cultivées avec autres utilisations (résidentielle irriguée, résidentielle, habitée irriguée, habitée, éloignée)
Qu’est ce que la biogéochimie?
C’est l’étude des cycles des éléments chimiques et leurs interactions avec les organismes vivants sur la Terre
=> ces cycles peuvent être étudiés de l’échelle moléculaire à l’échelle globale
(matière organique)
Quels sont les macronutriments primaires essentiels à la vie?
- azote (N)
- phosphore (P)
- potassium (k)
Quelle est l’importance de ces macronutriments sur les plantes et qu’est ce que l’humain a fait?
Lorsque présents en qté insuffisante, ils limitent la croissance des plantes
=> les humains ont plus que doublé la qté de ces nutriments en circulation (en utilisant des fertilisants)
Quel est le plus gros réservoir d’azote sur la Terre?
atmosphère
Qu’est ce que le procédé Haber-Bosch?
- permet de fixer deux fois plus d’azote que ce qui serait fait naturellement par les bactéries
- a doublé la qté d’azote «disponible» en circulation à la surface de la Terre
- l’être humain a donc modifié de façon fondamentale le cycle global de l’azote
Qu’est ce que le cycle du phosphore?
Très peu de phosphore dans l’atmosphère: il est plutôt sous forme minérale
- tout le phosphore en circulation provient de l’altération des roches riches en phosphore comme la phosphorite
- disponibilité du phosphore dépend du taux d’altération des roches (et de la dégradation des formes organiques du phosphore)
Parlez de la répartition du phosphore sur Terre.
Le phosphore est mal répartie sur la planète => stock fini (donc pénurie bientôt)
=> Sahara / Maroc est riche en phosphore
Comment le phosphore du Sahara fertilise les forêts amazoniennes?
Les courants d’air transportent les poussières contenant le phosphore au dessus de l’océan Atlantique
= interconnexion des continents
(forêt tropicale n’a pas bcp de nutriments dans le sol, donc phosphore permet de fertiliser)
Quelle autre ressource fournie du phosphore?
Merde d’oiseaux => mines de merde d’oiseaux au Pérou (très riche en phosphore)
Qu’est ce que le cycle brisé du phosphore?
Mines => fertilisants => phosphore disponible => nourriture => déchets
(pour un cycle fermé: les déchets doivent redevenir du phosphore disponible = utiliser l’urine humaine)
