L'écologie des écosystèmes

Question 1

Qu’est-ce que l’écologie des écosystèmes ?

Answer 1

Écosystème : Ensemble des organismes et de leur environnement. Ensemble des compartiments qui contient la matière

Écologie des écosystèmes : Étude des stocks et des flux d’énergie et de matières à travers les différents compartiments d’un écosystème.

Question 2

La coupe à blanc cause la perte des nutriments dans l’écosystème, pourquoi et comment le mesurer ?

Answer 2

Expérience où on modifie le bassin versant en effectuant une coupe à blanc et on mesure les changements de quantités de nutriments qui sortent de l’écosystème :

• La concentration de nutriments qui sort de l’écosystème augmente puisqu’on enlève une composante qui absorbe les nutriments dans l’écosystème (arbres)
• Les espèces colonisatrices retiennent des nutriments dans l’écosystème

Question 3

Par quoi est limitée la productivité dans les lacs ?

Answer 3

Le phosphore

Question 4

Dans les cycles biogéochimiques de l’eau, qu’est-ce que l’évapotranspiration potentielle ?

Answer 4

Quantité d’eau qui serait perdue par évapotranspiration si l’eau était toujours disponible et le recouvrement de la végétation était 100%

Question 5

Comment peut-on définir la productivité ?

Answer 5

La biomasse est composée d’environ 50% de carbone, on peut donc mesure la productivité ainsi :

• biomasse/superficie/temps

Question 6

Quels sont les principaux composés qui augmentent exponentiellement dans l’atmosphère ?

Answer 6

CO2 (dioxyde de carbone), CH4(méthane), NO3-(nitrate)

Question 7

Comment est-ce que les changements anthropiques affectent le cycle biogéochimique du carbone ?

Answer 7

En allant chercher le carbone enterré sous terre et en le relâchant dans l’atmosphère = augmente la concentration de carbone atmosphérique

Question 8

Quelle est la dynamique de la photosynthèse nette pendant l’année ?

Answer 8

PN = Photosynthèse brute - respiration

• En hiver, la respiration est plus élevée que la PB, alors la PN est négative
• En été, la PB est plus élevée que la respiration, alors la PN est positive.

Question 9

Comment est-ce que le « turn-over rate » du carbone varie selon la profondeur ?

Answer 9

Plus le carbone est profond, plus le « turn-over rate» du carbone est grand.

Question 10

Par quoi est-ce que la productivité est principalement déterminée ?

Answer 10

Le climat (formation de biomes) :

• La température est hiver est ce qui détermine majoritairement les productivité, puisque qu’un hiver plus chaud donne une saison de productivité plus grande.

Question 11

Pourquoi est-ce que la productivité n’est-elle pas déterminée par les ressources comme l’eau ?

Answer 11

Avec la température, on remarque qu’une augmentation de température mène directement à une augmentation de la productivité.

Avec d’autres facteurs comme les précipitations, la productivité augmente aussi, mais à un certain point, trop de précipitations mène à une diminution de la productivité (trop de lessivage des nutriments, pas assez O2)

Question 12

Quelles sont les différentes méthodes pour mesurer la productivité autre que la mesure direct de biomasse ?

Answer 12

• Calcul du puits de carbone forestier par différence en mesurant les autres puits de carbone
• Par image satellites (indice de végétation normalisé (NDVI))

Question 13

Les prairies ont le potentiel de capter plus de carbone, donc de mener à une augmentation du stockage du carbone dans les forêts, mais est-ce que c’est une bonne idée de les convertir en forêts ?

Answer 13

Difficile à déterminer :

• Mène à une augmentation du carbone capté
• Mène à une diminution de biodiversité unique
• C’est deux facteurs n’ont pas les mêmes unités alors c’est difficile de déterminer ce qui est mieux (va avec les préférences et objectifs)

Question 14

Pour résumé, quelle sont les différents composantes du cycle biogéochimique du carbone ?

Answer 14

• Intrants : photosynthèse -> productivité primaire
• Extrants : Respiration, décomposition (respiration dans le réseau trophique sous terre), feux
• La productivité primaire est déterminée largement par le climat
• Influences anthropiques : combustion du pétrole, utilisation des terres.

Question 15

Les vers de terre sont très lents pour recoloniser, comment ces derniers se sont-ils rendus dans le nord ?

Answer 15

Les vers de terre suivent les perturbations anthropiques :

• Vers de terre avec plus grand indice de succession près des preuves d’activités humaines

Question 16

Quels sont les conséquences physiques, géochimiques et biologiques de la présence de vers de terre ?

Answer 16

• Perte de nutriments et moins de rétention (diminution des nutriments disponibles pour les plantes) en modifiant les propriétés du sol
• Affecte la productivité et la santé des forêts
• Diminue le stockage de carbone dans le sol (diminution racines)

Question 17

Par quoi le cycle de l’azote est grandement influencé ?

Answer 17

Les activités humaines ont une très grande influence sur le cycle de l’azote :

• Augmentation de l’utilisation de fertilisants
• Augmentation des émissions

Question 18

Quelles sont les conséquences d’une augmentation d’azote sur la productivité ?

Answer 18

La productivité est influencée par la disponibilité de l’azote. Cependant, une augmentation de la déposition de l’azote atmosphérique diminue la diversité végétale

Question 19

Pour résumé, quelle sont les différents composantes du cycle biogéochimique de l’azote?

Answer 19

• Souvent un facteur limitant pour la croissance des plantes
• Relativement mobile dans le sol
• Intrants : fixation
• Extrants : lessivage, feux, dénitrification
• Influences anthropiques : l’engrais (fixation industrielle), les cultures légumineuses

Question 20

Pourquoi peut-on utiliser les anneaux de croissance annuels pour estimer l’abondance historiques des saumons dans certaines régions ?

Answer 20

• Saumons frayent en grand nombre dans les ruisseaux, ils meurent et libèrent ainsi beaucoup de nutriments
• La proportion N15:N14 est plus grande dans les océan que sur terre
• Dans les sites de fraie, on retrouve plus d’azote N15 dans les feuilles, alors lorsque plus de saumons = plus nutriments = plus croissance

Question 21

Quelles est la stratégie adoptée par les plante pour absorber le phosphore très peu disponible (souvent les vieux sols) ?

Answer 21

Racines groupées ( « cluster roots »)

Question 22

Qu’arrive-t-il lorsqu’on convertit une forêt avec beaucoup de végétation à l’agriculture ?

Answer 22

Dans ce type de forêt la décomposition est très rapide et le sol ne stock presque pas de phosphore. Tout le phosphore est stocké dans la végétation ce qui pourrait porter à croire que ce type d’endroit serait très productif, mais c’est l’inverse puisque peu de nutriments sont stockés dans le sol

Question 23

Pour résumé, quelle sont les différents composantes du cycle biogéochimique du phosphore ?

Answer 23

• Souvent un facteur limitant pour la croissance des plantes
• Relativement immobile dans le sol
• Intrants : effritement des roches
• Extrants : lessivage
• Influences anthropiques : l’exploitation minière