Chapitre 3 - Les biomes

Transcription

1 Chapitre 3 - Les biomes A- Les niveaux d'organisation de la vie sur Terre L individu : Organisme unicellulaire ou multicellulaire. Elément autonome d une population. La population : Groupe d individus d une même espèce qui occupent un même territoire. Les individus peuvent se reproduire entre eux. La communauté : Réunit tous les organismes, toutes espèces confondues, qui occupent un même territoire (désigne tous les vivants d un écosystème). L écosystème : L ensemble que forment une communauté et les facteurs abiotiques du territoire occupé. Ensemble où circule de la matière de la matière et de l énergie. Le biome : Ensemble d écosystèmes. Est soumis à des conditions climatiques relativement uniformes. Présente une diversité d espèces sur son territoire. La biosphère : Partie de la terre qui contient tous les écosystèmes.

2 Exemple: Qu est-ce qui distingue l immense forêt boréale québécoise de l immense savane africaine? Les espèces animales et végétales sont très différentes (l ours noir omnivore ressemble peu à la girafe qui se nourrit de feuilles d acacia). Leur climat est différent (températures moyenne, types de précipitations) : forêt boréale = saisons très variées, sol acide et abondance d eau. Savane = saison sèche suivie d une saison pluvieuse, température entre 20 et 30EC. Un biome (du grec bio, qui signifie «vie») est un vaste regroupement d organismes vivants occupant une région climatique et adaptés aux conditions qui y règnent. Il y a deux grandes catégories de biomes : les biomes terrestres et les biomes aquatiques. Les grands biomes terrestres Page 2 de 10

3 B- Les biomes terrestres Un biome terrestre correspond à une vaste communauté d organismes vivants occupant une région climatique et adaptés aux conditions qui y règnent. Au Québec, par exemple, la moitié du territoire est couverte de forêts et de lacs. Trois biomes terrestres s y succèdent : la forêt tempérée, la forêt boréale et la toundra arctique. Comme pour tous les biomes, le climat et la géographie influencent les espèces végétales. On remarque donc des changements du sud au nord : tout d abord on y trouve des feuillus, ensuite un mélange de feuillus et de conifères, puis majoritairement des conifères et enfin la toundra dépourvues d arbres. La toundra ÿvégétation peu développée......et basse formant une large couronne autour du cercle polaire arctique....composée principalement de mousses, de lichens, d herbes et d arbustes....formée sur du pergélisol et couverte de neige 11 mois / année....car le pergélisol ralentit le développement des plantes et la décomposition de la matière organique. ÿpeu d espèces animales... animaux migrateurs venant se reproduire durant la période estivale (±30 jours). résidents permanents : mammifères adaptés au froid extrême (bœuf musqués, lemmings, renards arctiques, ours polaires). La forêt boréale ÿsituée au sud de la toundra en Amérique du Nord et en Eurasie (taïga) ÿprincipal biome terrestre de l hémisphère nord : > 25% des forêts de la planète. ÿhiver froid, long et enneigés. Étés courts et assez chauds qui permet la croissance des sapins et des épinettes. ÿvégétation......de conifères et de quelques rares feuillus (aulnes, bouleaux, peupliers)....adaptée au froid: la forme des conifères permet aux branches de résister au poids de la neige; les aiguilles résistent mieux au froid que les feuilles....particulièrement sensible aux épidémies et aux feux de forêt. ÿabrite plusieurs espèces de mammifères, rongeurs, herbivores et carnivores. La forêt tempérée ÿprésente dans l hémisphère nord où les saisons sont très contrastées. ÿhivers plutôt doux et humides et étés assez chauds. ÿprécipitations abondantes sous formes de pluies ou de neiges. ÿvégétation......composée principalement de feuillus (bouleaux, chênes, peupliers, érables)...formée de plusieurs couches végétales. Près du sol (herbacées et fougères), arbustes et arbres....située sur une litière abondante (feuilles au sol) où champignons et bactéries recyclent la matière organique....développée favorisant la présence de nombreuses espèces de mammifères herbivores, d insectes et d oiseaux....pour la plupart défrichées ou aménagées pour le développement agricole ou urbain. ÿau nord de ce biome, les conifères se mélangent aux feuillus : forêt mixte. Page 3 de 10

4 La prairie tempérée ÿse retrouve dans les deux Amériques et en Eurasie, aux latitudes moyennes. ÿhivers longs et froids; étés ponctués de périodes de sécheresse ÿprécipitations rares, feux fréquents ÿvégétation......herbacées couvrant de vastes étendues....possédant peu d'arbres et d'arbustres...comprenant beaucoup de plantes à fleurs. ÿbroutage d'herbivores (bisons, antilopes, cerfs) ÿsols riches et fertiles ÿfréquemment utilisées pour la culture de céréales ou l'élevage du bétail. La savane tropicale ÿvastes plaines semi-arides situées dans la zone intertropicale en Afrique, en Amérique centrale et en Australie. ÿprécipitations annuelles très variables (saison de pluie et période de sécheresse) ÿvégétation adaptée aux périodes de sécheresse : acacia, eucalyptus, baobab. ÿautruches, antilopes, girafes, lions, hyènes. ÿmigration de plusieurs espèces animales durant la saison sèche. Le désert ÿbiome terrestre aride ayant le moins de précipitations (< 30 cm/an) ÿplusieurs sortes de déserts : tropicaux, côtiers, d'éloignement, d'abri, froids ÿtempérature très contrastée: journées très chaudes et nuits très froides ÿpeu d organismes vivants en raison du manque d'eau et d'un sol pauvre. ÿvégétation......basse clairsemée en fonction de la présence de quantité d eau disponible, du vent et de la nature du sol...adaptée à de faible quantités d'eau : cactus, yuccas ÿfaune adaptée aux conditions d'extrême sécheresse : insectes et scorpions, serpents et lézards, oiseaux coureurs, rongeurs, dromadaires, coyotes... La forêt équatoriale (tropicale) ÿsituée près de l'équateur dans la zone intertropicale. ÿtempérature chaude et constante (25-30EC). ÿprécipitations abondantes. ÿgrandes forêts : Amazonie (Am. du Sud), Asie du Sud-Est, Afrique équatoriale. ÿgrande compétition entre les végétaux pour la lumière : végétation en étage. ÿsol mince et pauvre : matière organique rapidement décomposée et réutilisée par les végétaux ÿla plus grande biodiversité de la planète : jusqu'à 150 espèces différentes d'arbres par km 2 de forêt. ÿfaune très diversifiée : insectes, reptiles (serpents, lézards), amphibiens (grenouilles), mammifères (paresseux, tapirs, singes, pumas, tigres), oiseaux (colibris, perroquets, toucans) Page 4 de 10

5 C- Les biomes aquatiques Un biome aquatique correspond à une communauté d organismes vivants dans des étendues d eau douce ou d eau salée. On décrit d'abord les biomes aquatiques en fonction de leur salinité. Il existe en conséquence deux grandes catégories de biomes aquatiques : les biomes dulcicoles et les biomes marins. Les biomes dulcicoles Les biomes dulcicoles sont les biomes d'eau douce. Ils englobent les lacs, les terres humides, les cours d eau, les deltas et les estuaires. Les lacs ÿ grandes étendues d'eau bordées par de terres ÿétendues divisées selon leur profondeur : zone littorale (peu profonde, algues et plantes y vivent), zone superficielle (éloignée des rives, eau bien éclairée, plancton et poissons y vivent), zone profonde (obscure, froide et peu oxygéné où microorganismes et invertébrés décomposent la matière organique). ÿbrassages saisonniers causés par convection et assurant le mélange des eaux de surface et des eaux profondes. Les eaux de surfaces s'enrichissent de nutriments et les eaux profondes en oxygène (permettant aux poissons d'y vivre). Les terres humides ÿétendues d'eau stagnantes et peu profondes: étangs, marais, marécages, tourbières... ÿpeuvent être permanentes ou temporaires. ÿzone de transition entre les biomes terrestres et aquatiques. ÿabritent plusieurs espèces végétales et animales. ÿrôle écologique important: l'eau y est filtrée et nettoyée grâce à leur abondante végétation. Les cours d'eau ÿcaractérisés par un courant dont la vitesse peut varier selon le relief, les saisons ou les conditions météorologiques. ÿétroitement liés aux milieux terrestres qu'ils traversent. ÿflore et la faune variant selon les nutriments présents dans les cours d'eau, et donc augmentant d'amont en aval (selon la vitesse du courant). eaux calmes : communautés sont comparables à celles des lacs. eaux vives : ÿla force du courant limite la présence des végétaux et entraîne le plancton en aval. ÿcertains poissons bien adaptés peuvent y nager à contre-courant (ex: truites, saumons...) Les deltas et les estuaires ÿsitués à l'embouchure des fleuves ÿsont des zones de transition entre les biomes dulcicoles et marins. ÿeaux saumâtres (mélange d'eau douce et salée) très riche en nutriments et en sédiments, et constituant des zones d'alimentation et de reproduction pour de nombreuses espèces d'eau douce et d'eau de mer. Page 5 de 10

6 Bassin versant : Territoire sur lequel toutes les gouttes de pluie qui tombent s écoulent, puis se rejoignent en un même endroit pour former une rivière qui débouche sur un fleuve ou dans la mer. Comme un pays, un bassin versant a des frontières naturelles qui sont les crêtes des montagnes. Les biomes marins (d eau de mer) Les biomes marins, dont la salinité est d environ 35g/L, regroupent les océans et les mers. Ces derniers couvrent près de 71% de la surface de la terre. La distribution des organismes vivants dépend de la profondeur des eaux et de la proximité des côtes. Il y a plusieurs types de biomes marins : nous nous arrêterons aux suivants : les zones littorale, néritique, océanique, benthique et les récifs coralliens. La zone littorale ÿsituée à la frontière entre la terre et la mer, et soumise en permanence au flux et reflux des marées et des vagues. ÿpeut-être de nature rocheuse, sableuse ou vaseuse ÿhabitée par des animaux fixés (moules, balanes) ou fouisseurs (vers, palourdes), par des algues fixes et des plantes semi aquatiques. La zone néritique (côtière) ÿeaux peu profondes et éclairées le long des côtes continentales. ÿsituée sur le plateau continental (pouvant être recouvert d'algues et d'herbes marines jusqu'à environ 100 m de profondeur). ÿriche en plancton, invertébrés (crabes, homards, calmars) et en poissons (harengs, sardines, morues...). ÿzone de pêche importante :.90% de toutes les espèces marines. Page 6 de 10

7 Les récifs coralliens ÿsitués dans les zones néritiques peu profondes et chaudes ÿforment un biome distinct sur le plateau continental et autour des îles volcaniques. ÿstructures calcaires sous-marines, construites par les colonies de coraux (invertébrés marins vivant en symbiose avec une algue microscopique). ÿconstitués d'un squelette externe formé par l'accumulation de carbonate de calcium (CaCO 3 ). ÿsite d'ancrage pour les algues et habitat pour les invertébrés et poissons. ÿbiodiversité exceptionnelle comparable à celle des forêts tropicales. La zone pélagique océanique (zone haute mer) ÿensemble du volume des eaux situées au large de la zone néritique. ÿ90% de toutes les eaux marines mais seulement 10% des espèces marines. ÿespèces marines concentrées dans la zone éclairée (euphotique) où croît le phytoplancton (plancton végétal faisant 40% de la photosynthèse de la biosphère). ÿeaux obscures et profondes (aphotiques) peu fréquentées, mais certaines espèces de poissons peuvent y vivre ou y transiter. La zone benthique océanique ÿ fonds marins du plateau continental aux grandes profondeurs (abysses). ÿsitués en majeure partie sous 1000 m de profondeur, donc dans l'obscurité. ÿles fonds abyssaux, qui reposent sur la croûte océanique, présentent un relief varié (plaines, dorsales, fosses) et sont recouverts d'une épaisse couche de sédiments et de boues. ÿtempératures froides (2-3 C) et pression très élevée. ÿmicro-organismes et invertébrés adaptés à des conditions extrêmes de pression et se nourrissant de détritus organiques venant de la zone pélagique. ÿsources hydrothermales (situées sur les dorsales océaniques) cachant de riches écosystèmes spécifiques basés sur autre chose que la photosynthèse. D- Les facteurs influençant la distribution des biomes...biomes terrestres le climat (tropical, sec, tempéré, froid, polaire...) le relief la nature des roches et des sols des continents...biomes aquatiques les paramètres physico-chimiques de l'eau (salinité, acidité...) la profondeur la proximité des biomes terrestres le climat Chacun de ces facteurs influe sur la composition des biomes aquatiques en limitant ou en favorisant les espèces végétales. La santé des biomes aquatiques dépend donc de la qualité du milieu et de son eau. Page 7 de 10

8 E- Biodiversité des milieux aquatiques La biodiversité des milieux marins Les océans occupent 75% de la surface de la Terre et près de 60% de la biomasse s'y trouve. Ce déséquilibre des proportions est causé par le fait que ce n'est pas tout l'océan qui est un milieu favorable à la vie. En effet, la vie marine se concentre près des côtes des continents. Ainsi, 87% de la masse totale des animaux marins vivent dans seulement 2% du volume d'eau des océans. La vie aquatique est donc répartie inégalement dans les océans. Les espèces vivant dans l'eau salée (biomes marins) sont nommées espèces marines. On compte aujourd'hui 6000 espèces de poissons vivant en eau salée. La biodiversité des milieux d eau douce Les cours d'eau et les lacs représentent environ 0,01% de l'hydrosphère terrestre. Ils abritent cependant plusieurs espèces. Cette grande biodiversité est due aux propriétés de l'eau qui varient selon les lieux. Comme le volume d'eau des milieux d'eau douce est relativement petit, la biomasse l'est aussi. Les milieux humides comme les marais et les étangs peuvent exceptionnellement contenir une grande biomasse. Les espèces vivant en eau douce (biomes dulcicoles) sont nommées espèces dulcicoles. On compte aujourd'hui 4000 espèces de poissons d'eau douce. F- Les facteurs biotiques et abiotiques La vie terrestre et la vie aquatique sont influencées par un certain nombre de facteurs. Certains de ces facteurs proviennent du vivant lui même. Ce sont les facteurs biotiques. La compétition pour la nourriture ou pour un territoire, le parasitisme, la prédation, les activités humaines (facteurs anthrophiques) sont des exemples de facteurs biotiques. D'autres facteurs, non-vivants cette fois-ci, ont leur rôle à jouer sur le développement de la vie terrestre. Il s'agit de l'interrelation entre les conditions physico-chimiques du milieu et le vivant. Ce sont les facteurs abiotiques. La plupart du temps, un changement des facteurs abiotiques d un milieu a des effets négatifs sur les espèces qui y vivent. La quantité et la qualité de l'eau disponible, la quantité et la nature des sels minéraux, la composition de l'air, la luminosité et la température sont des exemples de facteurs abiotiques. Exercices - corrigé Réponds aux questions suivantes afin de vérifier tes acquis. 1) Comment appelle-t-on l'ensemble des biomes de la planète? Biosphère 2) Nommez sept biomes terrestres? Toundra, taïga, forêt tempérée, prairie tempérée, savane tropicale, désert, forêt tropicale 3) Lesquels de ces biomes trouve-t-on en Amérique du Nord? Toundra, taïga, forêt tempérée, prairie tempérée, désert 4) Quel biome terrestre est aussi appelé " forêt boréale"? Taïga Page 8 de 10

9 5) Quel type de végétation trouve-t-on dans la toundra? Basse qui forme une large couronne autour du cercle polaire arctique. Mousse, lichens, herbes et arbustes. 6) Quel élément de la toundra limite le développement de la végétation? Pergélisol 7) Dans quelles grandes régions la taïga apparaît-elle? Amérique du Nord et Eurasie 8) Quel type de végétaux et d'animaux trouve-t-on dans la taïga? Conifères, feuillus (rares), mammifères, petits rongeurs, grands herbivores et carnivores. 9) Qu'est-ce qui distingue une forêt mixte d'une forêt tempérée? Une forêt mixte est un mélange de feuillus et de conifères, tandis que la forêt tempérée est constituée de feuillus. 10) Qu'est-ce qui différencie la prairie tempérée de la savane tropicale? La savane tropicale est située dans la zone intertropicale (Afrique, Amérique centrale et Australie). Elle possède une saison de pluie et une de sécheresse. La prairie tempérée est située en Amérique du Nord, du Sud et Eurasie. Elle a des hiver froids et longs et des été secs. 11) Dans quelles régions les déserts sont-ils situés? Il y a cinq types de déserts : les plus grands sont les déserts tropicaux situés aux latitudes des tropiques (Sahara, Kalahari, Arabie soudite, Australie). Il y a les déserts d'éloignement qui sont des régions arides en raison de l'éloignement de la mer (désert de Gobi, Mongolie). Les déserts côtiers sont localisés à la côte ouest des continents et sont sous l'influence de courants froids stabilisant l'air et empêchant les précipitation (Namibie, Californie, Atacama). Les déserts d'abri sont les régions où une chaîne de montagnes empêche l'humidité de la mer de la rejoindre (Nouveau-Mexique et Arizona, Alaska, Patagonie, Taklamakan). Les déserts froids sont les zones où l'eau ne coule pas (peu) parce qu'elle est... gelée (Yukon, TNO, Antarctique). 12) Quel biome terrestre présente la plus grande diversité végétale et animale? Expliquez votre réponse. Forêt tropicale : Température chaude et constante, précipitations abondantes. 13) Quels sont les deux biomes terrestres qui présentent la plus faible diversité végétale et animale? Expliquez votre réponse. Toundra (pergélisol et températures très froides) et désert (pauvreté du sol et manque de précipitations) 1) Quels sont les deux grands types de biomes aquatiques? Dulcicoles et marins 2) Quels sont les deux facteurs qui influencent sur les biomes? Les facteurs biotiques et les facteurs abiotiques. 3) Pourquoi la zone néritique est-elle plus riche en espèces marines que les autres types de biomes aquatiques? Riche en nutriments, eaux peu profondes (oxygène et luminosité) 4) Dans quelles régions les récifs coralliens se trouvent-ils généralement? Dans les zones néritiques peu profondes et chaudes, autour des îles volcaniques ou sur le plateau continental. Page 9 de 10

10 5) Quel organisme vivant de la zone pélagique océanique assure, à lui seul, 40% de la photosynthèse de la biosphère? Phytoplancton. 1) Un écosystème est influencé par deux types de facteurs (biotiques et abiotiques). Détermine à quel type appartiennent les facteurs suivants : 1) Intensité de la lumière : A 7) Ph de l'eau : A 2) Écart moyen de température : A 8) Taux d'infection d'un agent pathogène : B 3) Présence de décomposeurs anaérobies : B 9) Turbidité de l'eau : A 4) Mesures des précipitations moyennes : A 10) Taux d'oxygène dissout : A 5) Mesure du courant moyen : A 11) Conductivité du sol : A 6) Taux d'humidité du sol : A 12) Présence d'espèces exotiques : B 2) Quels sont les principaux facteurs qui déterminent la distribution des biomes terrestres dans la biosphère? Climat, relief, nature des roches et des sols des continents. 3) De quels facteurs climatiques dépend principalement la distribution des biomes terrestres dans la biosphère? Ensoleillement, température, précipitations, vents, 4) Quel biome terrestre reçoit les précipitations moyennes les plus élevées? Forêt tropicale 5) Nommez deux facteurs géographiques qui modifient la distribution des biomes terrestres? La latitude, la présence d'étendue d'eau et le relief influent sur la circulation atmosphérique 6) Expliquez brièvement comment se fait la distribution des biomes en altitude. De la base vers le sommet, on observe une succession de végétation qui correspond globalement à celle rencontrée à différentes latitudes. 7) Quels sont les principaux facteurs qui déterminent la distribution des biomes aquatiques dans l'hydrosphère? Facteurs physicochimiques : salinité, température de l'eau, luminosité, teneur en nutriments et en oxygène. 8) Est-ce que toutes les espèces marines demeurent toujours dans le même biome? Justifiez votre réponse. À l'exception de certaines espèces spécialement adaptées aux eaux chaudes ou glaciales, les espèces marines peuvent facilement se déplacer d'une zone à l'autre. Page 10 de 10