II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique. A. Variations géographiques de la biodiversité

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Anne-Marie Michaud
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1 II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique A. Variations géographiques de la biodiversité Arnaud Grégoire Université de Montpellier / CEFE-CNRS arnaud.gregoire@umontpellier.fr / arnaud.gregoire@cefe.cnrs.fr

2 II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique A. Variations géographiques de la biodiversité 1. Relation aire/espèce Variation selon la surface géographique. Fig. II.1. Relation entre richesse spécifique et surface étudiée à différentes échelles: intra-continentale et inter-continentale. Conclusion? Inter-continentale Monde Eurasie biodiversité doit être considérée à l'échelle de la planète Log(richesse) Intra-continentale Région France Europe Ecosystème Log(surface)

3 II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique A. Variations géographiques de la biodiversité 2. Gradients géographiques de diversité Variation selon la latitude. Figure II.2. Distribution de la richesse spécifique de différents groupes animaux en fonction de la latitude Equateur Conclusion? certains secteurs du globe concentrent plus d espèces animales que d autres.

4 II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique A. Variations géographiques de la biodiversité 2. Gradients géographiques de diversité Fig. II.3. Répartition des points-chauds (hotspots) de diversité sur le Globe, pour les espèces végétales vasculaires

II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique A. Variations géographiques de la biodiversité 2. Gradients géographiques de diversité Variation selon l'altitude ou la profondeur. Fig. II.4.

5 II. La biodiversité: un paramètre hétérogène et dynamique A. Variations géographiques de la biodiversité 2. Gradients géographiques de diversité Variation selon l'altitude ou la profondeur. Fig. II.4. Richesse spécifique (a) d'oiseaux, (b) de mammifères et (c) de plantes supérieures en fonction de l'altitude dans l'himalaya (Népal). (d) gradient de richesse en espèces benthiques (poissons...) en fonction de la profondeur dans l'océan Atlantique au SW de l'irlande

6 B. Quels sont les facteurs qui peuvent expliquer la répartition de la biodiversité actuelle et sa dynamique?

7 Tous les organismes vivants ne supportent pas les mêmes conditions du milieu. Climat? Les facteurs climatiques Peut se définir par le régime des précipitations et les variations de température sur une année. primordiaux dans la distribution des organismes vivants: - à l'échelle de la Planète, - à l'échelle continentale, - à l'échelle locale

8 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Circulation atmosphérique et océanique: conséquences sur la répartition des climats à l'échelle planétaire Fig. II.5. (a) Mouvements verticaux et horizontaux d air dans la troposphère, et (b) conséquences climatiques. Variations géographiques de circulation atmosphérique Variations géographiques climatiques Répartition différente de la végétation à l'échelle planétaire

9 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Fig. II.6. Répartition des principaux déserts et des régions humides dans le monde. Zones de faibles précipitations: déserts chauds et déserts froids

10 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Fig. II.6. Répartition des principaux déserts et des régions humides dans le monde. Zones de fortes précipitations: forêts tropicales humides et équatoriales

11 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Biomes terrestres (Figure II.7) Biome: ensemble d écosystèmes présentant des similarités importantes au niveau climatique et des espèces qu ils hébergent. Nommé d après la végétation qui y prédomine.

1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les forêts des climats froids et tempérés - Forêts boréales hiver long + enneigement de 120 à 200 jours / an.

12 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les forêts des climats froids et tempérés - Forêts boréales hiver long + enneigement de 120 à 200 jours / an. * Formation très jeune (< 5500 ans), pauvre en espèces: conifères (sapin, épicéa, pin), quelques feuillus (bouleaux, saules). * Régénération par incendies à des intervalles de temps longs (plusieurs décennies). - Forêts tempérées zones de dépression tempérées: climat tempéré, humide (sans sécheresse) * Chênaies et hêtraies, mais aussi forêt de conifères sur le littoral pacifique d Amérique du Nord.

1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les forêts des climats chauds - Formations méditerranéennes * Forte diversité: par ex.

13 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les forêts des climats chauds - Formations méditerranéennes * Forte diversité: par ex. matorrals - Forêts pluviales = forêts tropicales humides et équatoriales zones de dépressions équatoriales, et en Asie dans les régions affectées par la mousson * Très nombreuses espèces d'arbres sempervirents.

1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les formations des régions sèches - Savanes et steppes tropicales étés longs, chauds et secs.

14 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les formations des régions sèches - Savanes et steppes tropicales étés longs, chauds et secs. * Formations végétales d'origine anthropique (entretien par le feu), très pauvres en espèces d'arbres (Acacias, Baobabs). - Déserts zones de hautes pressions tropicales où pluviosité annuelle < 100mm, et surtout très irrégulière * 34% de la surface des Terres émergées! * Essentiellement Poacées, avec qq espèces rappelant les espèces de nos dunes. - La toundra périodes sans gelées < 3 mois: pergélisol * Quelques Poacées et arbustes, lichens et mousses.

1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les formations herbacées : les steppes ou prairies tempérées - Prairies et steppes herbeuses d'amérique du Nord et du Sud

15 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les formations herbacées : les steppes ou prairies tempérées - Prairies et steppes herbeuses d'amérique du Nord et du Sud tempéré chaud ou froid, sec. Sud du Canada Centre du Mexique au Nord, Argentine au sud (pampa). - Steppes d'eurasie 2 périodes critiques: été sec, hivers froids, de l'ukraine à la Mongolie. - Les montagnes zonation altitudinale de la végétation

1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les conditions climatiques régionales et locales Le couplage atmosphère océans et ses conséquences climatiques locales

16 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les conditions climatiques régionales et locales Le couplage atmosphère océans et ses conséquences climatiques locales Exemple: courant chaud nord-atlantique + Westerlies Figure II.8: Couplage océan atmosphère et climats différentiels entre l'est de l'amérique du Nord et l'europe de l'ouest. (du Labrador) (Gulf stream) Couplage atmosphère-océan tempère le climat de l'europe de l'ouest, en comparaison Nord-Est US

17 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les conditions climatiques régionales et locales L'effet du relief sur le climat le relief modifie la température et la circulation de la vapeur d'eau, souvent d'origine océanique. - Exposition par rapport au soleil: variations de t entre versants Nord / Sud (ou Adret et Ubac) - Exposition aux vents dominants d'origine océanique: effet de Fœhn condensation Versant exposé Versant protégé compression dégagement de chaleur Masse d'air océanique t A t B t B > t A Fig. II.9. Schéma illustrant l effet du relief sur le climat.

18 1.1. La variabilité géographique des climats et ses conséquences écologiques Les conditions climatiques régionales et locales L'effet du relief sur le climat Exemple d un gigantesque effet de Foehn. Figure II.10. Présence du désert de Gobi hors zone tropicale...

19 1.2. Les perturbations climatiques temporelles et leurs conséquences écologiques variations climatiques spatiales (latitudinales, altitudinales ou locales) mais aussi variations temporelles ( variations saisonnières) Des variations régulières à long terme: les glaciations - 3 derniers millions d'années: cycles de glaciation déglaciations Très forte variation de la répartition des espèces dans le temps - Un des principaux effets des glaciations: la réduction de l'aire de répartition des espèces adaptées aux climats tempérés et surtout aux climats chauds. Figure II.11

1.2. Les perturbations climatiques temporelles et leurs conséquences écologiques Des variations régulières à long terme: les glaciations Figure II.

20 1.2. Les perturbations climatiques temporelles et leurs conséquences écologiques Des variations régulières à long terme: les glaciations Figure II.11: Variation de l'aire de répartition des forêts équatoriales en Amérique du Sud au dernier maximum glaciaire ( ans) et aujourd'hui ans Actuel

21 1.2. Les perturbations climatiques temporelles et leurs conséquences écologiques Des variations régulières à long terme: les glaciations Figure II.12. Distribution de Pinus strobus et de Fagus grandifolia en Amérique du Nord depuis la dernière glaciation. En pointillés rouges, la répartition actuelle. conséquences de ces "mouvements" de végétation: variation de la répartition géographique des espèces, et donc de la diversité...

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