L’écologie et le projet de la rivière des Mille-Îles Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Notre zone d’étude Zone d’étude 2 Zone d’étude 1 Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Les écosystèmes de la RMI Zone d’étude 1 Zone d’étude 2 Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

L’eau libre (zone pélagique) [1] Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Le marais (zone littorale) Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Le marécage Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Notre projet à la RMI 4 OBJECTIFS: Observer sur le terrain les composantes d’un écosystème Analyser la santé du cours d’eau S’initier, in situ, aux rudiments de l’écologie appliquée à un écosystème riverain. Expérimenter sur le vivant www.parc-mille-iles.qc.ca Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Échantillonnage Observation du milieu Observation des berges Collecte d’invertébrés littoraux Analyses physico-chimiques: température, O2 dissous, pH, phosphate total, dureté, turbidité. Analyses microbiologiques: coliformes totaux et coliformes fécaux Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Productions attendues (30%) Rapports de labos – équipe (14%) Analyse de la qualité de l’eau observation (6%) Écologie appliquée dans un marécage (4%) Capacité de filtration de l’eau par les moules approche expérimentale (4%) Examen théorique – individuel (16%) Capsules théoriques présentées lors des ateliers Exercices formatifs Principes théoriques rattachés aux labos Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Notions de base en écologie Chapitres 52 et 54 Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Discussions Qu’est-ce que l’écologie? Qu’est-ce qu’un écosystème? Biotique vs abiotique Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Niveaux hiérarchiques en écologie Individu < Population Communauté Écosystème Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Abiotique vs biotique: des exemples Facteurs abiotiques: éléments non vivants affectant les vivants Facteurs biotiques: effets des types de relations entre êtres vivants Climat Température Humidité Luminosité Vents Physico-chimie du sol ou de l’eau pH Concentration de nutriments Compétition (-/-) Prédation (+/-) Herbivorisme (+/-) Parasitisme (+/-) Commensalisme (+/0) Mutualisme (+/+) Facilitation (+/0) Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Facteur abiotique: la température Impact de la latitude Impact de la révolution terrestre Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Facteur abiotique: l’humidité Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Impact de la température et de l’humidité sur la répartition des végétaux terrestres Dubaï, Émirats arabes unis Quepos, Costa Rica Collège Lionel-Groulx Iqaluit, TNO, Canada Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Particularités du milieu aquatique: zones Les différences de densité entre masses d’eau amènent la stratification Température: thermocline Salinité: halocline Différentes zones sont créées à cause de l’absorption de la lumière par l’eau et les particules (le coefficient d’extinction lumineuse varie d’un endroit à l’autre) Épilimnion Hypolimnion Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Le nutriment limitant (facteur abiotique…) Le nutriment qui limite la productivité d’un écosystème. Presque partout = nitrate Eau douce = phosphate Ontario ELA lake 226, Schindler Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Facteurs biotiques, quelques exemples Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Qui mange qui? (herbivorisme/prédation, facteur biotique…) Hétérotrophes Autootrophes Les chaînes alimentaires sont des représentations simplifiées de qui mange qui à l’intérieur d’un écosystème Les organismes occupent différents niveaux trophiques Certains niveaux sont dit autotrophes alors que d’autres sont dits hétérotrophes Niveaux trophiques [1] Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

L’impact des facteurs abiotiques et biotiques sur les espèces Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

La niche écologique d’une espèce Figure 54.3 Définies par les facteurs abiotiques et biotiques qui affectent les espèces Définies par les facteurs abiotiques qui affectent les espèces [1] Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

La répartition géographique des espèces sur Terre n’est pas aléatoire Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Qu’est-ce qu’une espèce? X Ressemblances physiques Interfécondité Sturnella magna Sturnella neglecta

Classer les espèces: la taxonomie Comment classe-t-on les être vivants? La taxonomie est une science qui demande De la patience Des gens qui jouent dehors! Une grande diversité d’espèces a été classée DRECOFGE [1]

Définir la biodiversité La biodiversité peut être perçue à trois niveaux: Diversité génétique Diversité des espèces ou spécifique Diversité écosystémique Les trois niveaux doivent être préservés pour assurer le maintien des processus écologiques. Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Mesurer la biodiversité spécifique La diversité des espèces composant une communauté comporte deux composantes: La richesse spécifique (nombre total d’espèce dans la communauté) L’abondance relative des espèces (proportion de chaque espèce par rapport au nombre total d’individus dans la communauté) Un calcul mathématique permet d’en tenir compte (indice de diversité de Shannon) Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Mathématiquement: indice de diversité de Shannon Calcul qui tient compte du nombre d’espèce mais aussi de leurs abondances relatives 𝐻=−( 𝑝 𝐴 ln 𝑝 𝐴 + 𝑝 𝐵 ln 𝑝 𝐵 + 𝑝 𝐶 ln 𝑝 𝐶 …) Où A, B, C… sont des espèces p = abondance relative de chaque espèce ln = logarithme naturel Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx À vos calculatrices! Quel est l’indice de Shannon pour cette communauté ? 𝐻=−( 𝑝 𝐴 ln 𝑝 𝐴 + 𝑝 𝐵 ln 𝑝 𝐵 + 𝑝 𝐶 ln 𝑝 𝐶 …) Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Du nouveau pour réviser La biodiversité génétique est généralement proportionnelle au nombre d’individus dans une population ou une espèce. La biodiversité spécifique est favorisée par la biodiversité écosystémique et donc par une grande variété de niches écologiques. La variation entre les niches écologiques dépendent de facteurs abiotiques et biotiques. Hétérogénéité + Stabilité = ↑ Biodiversité Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Les perturbations et la biodiversité Les perturbations du milieu naturel, quelle que soit leur origine, ont un impact qui n’est pas nécessairement négatif sur la biodiversité. En général, des perturbation d’intensité moyenne et à la fréquence prévisible tendent à augmenter la biodiversité. Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Est-ce que la nature se remet de toutes les perturbations? Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Les menaces à la biodiversité Perturbations anthropiques: La disparition des habitats (ex.: déforestation) Les espèces exotiques envahissantes La surexploitation La manipulation des cycles biogéochimiques Les écosystèmes ne peuvent pas « rebondir » lorsque la perturbation est trop grande. Les espèces ne peuvent s’adapter quand les changements dans leur environnement sont trop rapides. Résultat: la 6ième grande extinction Le taux actuel de perte de biodiversité est entre 100 à 1000x plus grand que le taux de base. Le taux actuel est 10 à 100 plus élevé que lors de l’extinction du Permien où 96% des espèces animales sont disparues. Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Pourquoi est-ce importante de préserver la biodiversité? Stabilité du climat, du paysage (ex.: érosion , inondation) Source de nourriture Source de nouvelles molécules (ex.: médicaments) Source de revenu (ex.: tourisme, pêche, etc.) Services écologiques (ex.: pollinisation, filtration de l’air et de l’eau, etc. La valeur de ces services est estimée à 33,000,000,000,000$ !) Inspiration pour le biomimétisme: 3,5 milliards d’années de recherche et développement pour trouver des solutions à divers problèmes! C’est beau C’est notre devoir moral en tant qu’espèce intelligente Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx

Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx Dans les prochains cours, nous verrons comment les changements dans les cycles biogéochimiques et les espèces exotiques envahissantes ont un impact sur les écosystèmes et la biodiversité Guillaume Chagnon - Collège Lionel-Groulx