Mesurer la biodiversité Un papillon de nuit, Rothschildia orizaba. Michael Branstetter © Michael Branstetter Voyez le plan de leçon connexe à nature.ca/education/cls/lp/lpmb_f.cfm Page 1 Le coin des profs http://nature.ca/education

Qu’est-ce que la biodiversité? Le terme biodiversité vient des mots biologique et diversité. Il désigne la variété des formes de vie et comprend tous les êtres vivants (plantes, animaux et micro-organismes) et leurs caractéristiques propres. Un escargot. Michael Branstetter © Michael Branstetter Page 2 Le coin des profs http://nature.ca/education

Qu’est-ce que la biodiversité? Elle désigne la variété des habitats, des communautés vivantes et des processus écologiques au sein d’un écosystème. Elle désigne la diversité des caractéristiques génétiques au sein d’une espèce. Elle désigne la variété des espèces dans un lieu donné. Page 3 Le coin des profs http://nature.ca/education

Pourquoi la biodiversité revêt-elle une telle importance? L’écosystème dépend des contributions conjuguées de chacun des organismes qu’il abrite. La perte d’une quelconque espèce peut entraver son fonctionnement. Un écosystème doté d’une biodiversité élevée résiste mieux aux changements de l’environnement. Page 4 Le coin des profs http://nature.ca/education

Qu’est-ce que la biodiversité? Que signifie pour vous la biodiversité? Traçons un arbre conceptuel! Page 5 Le coin des profs http://nature.ca/education

Indice de biodiversité Un indice de biodiversité permet de mesurer la biodiversité. Les scientifiques utilisent plusieurs indices pour mesurer la biodiversité. Pour répondre à certaines questions, un seul indice ne suffit pas toujours. De fait, on utilise plusieurs indices pour répondre à certaines questions de conservation. Page 6 Le coin des profs http://nature.ca/education

Indice de biodiversité Richesse des espèces Le nombre total d’espèces dans une région (faites le total). Équitabilité des espèces La répartition des espèces dans une région. P. ex. : La majorité des organismes appartient-elle à une espèce en particulier? Un charançon du genre Rhodobaenus. Michael Branstetter © Michael Branstetter Page 7 Le coin des profs http://nature.ca/education

Richesse des espèces L’indice de biodiversité le plus commun est la richesse des espèces, c’est-à-dire le nombre d’espèces présent dans une région donnée. Cette mesure est couramment utilisée, parce que la plupart des gens savent à peu près ce qu’est une « espèce ». On y a aussi recours parce qu’une espèce conserve généralement les gènes en son sein et a donc son histoire propre. Page 8 Le coin des profs http://nature.ca/education

Indice de Simpson Il existe de nombreux indices de diversité qui combinent différentes mesures de biodiversité. L’un d’entre eux est l’indice de Simpson. L’indice de Simpson rend compte À LA FOIS de la richesse et de l’équitabilité des espèces en un seul nombre. Un môle, Mola mola. © iStockphoto.com/Todd Winner Page 9 Le coin des profs http://nature.ca/education

Comment calculer l’indice de Simpson D est l’indice de Simpson. n est le nombre total d’organismes appartenant à une espèce en particulier. N est le nombre total d’organismes de toutes les espèces. ∑ signifie « faire le total »! ∑ n(n - 1) D = N(N - 1) Page 10 Le coin des profs http://nature.ca/education

Faisons un essai n Vous avez étudié un site donné et avez compté les organismes appartenant à cinq espèces différentes. n est le nombre total d’organismes d’une espèce en particulier. Espèce A 12 Espèce B 3 Espèce C 7 Espèce D 4 Espèce E 9 Page 11 Le coin des profs http://nature.ca/education

Indice de Simpson n n - 1 n(n - 1) ∑ n(n - 1) = 264 ∑ n(n - 1) = D Espèce A 12 11 132 Espèce B 3 2 6 Espèce C 7 42 Espèce D 4 Espèce E 9 8 72 ∑ n(n - 1) 264 N(N - 1) ∑ n(n - 1) = 264 Page 12 Le coin des profs http://nature.ca/education

N = nombre total d’organismes = 35 Indice de Simpson ∑ n(n - 1) 264 D = = N(N - 1) N(N - 1) N = nombre total d’organismes = 35 N - 1 = 34 N(N - 1) = 1190 264 D = = 0,22184 1190 L’indice de Simpson de ce site est de 0,22184. L’échelle s’étend de 0 à 1, 1 représentant le plus faible niveau de biodiversité. Cette région présente donc une biodiversité élevée. Page 13 Le coin des profs http://nature.ca/education

La biodiversité de sites honduriens Les calculs suivants se fondent sur des échantillons prélevés au Honduras par Bob Anderson, chercheur au Musée canadien de la nature. Site N N(N - 1) ∑ n(n - 1) D Richesse des espèces Cerro Montecristo 2996 7 120 892 1 600 002 0,2247 61 El Pital 2050 m 233 54 056 6856 0,1268 22 El Pital 2650 m 5411 29 273 510 12 873 694 0,4398 46 Cerro Puca 311 96 410 19 126 0,1984 27 Santa Barbara 839 703 082 55 514 0,0789 44 Page 14 Le coin des profs http://nature.ca/education

La biodiversité de sites honduriens Quel site détient la richesse des espèces la plus élevée? Quel site est le plus divers selon l’indice de Simpson? (Indice : Le D le plus faible). Existe-t-il des sites possédant à la fois un indice de Simpson faible et une richesse des espèces élevée? Lesquels ou lequel? Page 15 Le coin des profs http://nature.ca/education

Biodiversité et conservation Quelle mesure (la richesse ou l’équitabilité des espèces) importe davantage pour la conservation? Devrions-nous nous servir des deux mesures? Le chercheur du Musée canadien de la nature Bob Anderson identifie de nouvelles espèces dans son laboratoire. John Longino © John Longino Page 16 Le coin des profs http://nature.ca/education

Biodiversité et conservation Pourquoi préserver la biodiversité? Qu’est-ce que la conservation? Que faut-il pour assurer la conservation d’une région? De quelle façon la conservation est-elle liée à la biodiversité? Un crotale des montagnes, Cerrophidion godmani. José Monzon © José Monzon Page 17 Le coin des profs http://nature.ca/education

Biodiversité et conservation Certaines espèces sont rares dans la nature. Quelle est l’importance de ce fait dans les études de conservation? Est-il possible que les scientifiques ne trouvent pas une espèce rare? Est-il plus important de préserver une espèce rare qu’une espèce commune? Le chercheur du Musée canadien de la nature Bob Anderson procédant à une évaluation de la biodiversité. Michael Branstetter © Michael Branstetter Page 18 Le coin des profs http://nature.ca/education