Fiche de révision : Facteurs abiotiques et niches écologiques

📋 Plan du Cours

1. Facteurs abiotiques et biotope
2. Climat et énergie solaire
3. Cellules atmosphériques et précipitations
4. Relief, océans et microclimats
5. Formation et structure des sols
6. Sol et organismes édaphiques
7. Habitat, guilde et niche
8. Niches fondamentale et réalisée

📖 1. Facteurs abiotiques et biotope

🔑 Notions clés & Définitions

• Biotope : Ensemble des paramètres physico-chimiques qui constituent un écosystème.

★ À maîtriser

• Les principaux facteurs abiotiques sont: la température, les précipitations, l’ensoleillement, l’humidité de l’air, le régime des vents, la saisonnalité, les perturbations, la salinité, le pH, la granulométrie et la composition chimique du sol

Compléments

• Le pH est acide à pH 2, neutre à pH 7 et alcalin à pH 10.

📖 2. Climat et énergie solaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Climat : Météorologie observée à une large échelle géographique pendant plusieurs années, donc à long terme.
• Météorologie : Temps prédit au quotidien et pour les prochains jours, à de petites échelles spatiales et temporelles.

📝 Points essentiels

• Le climat est principalement déterminé par l’énergie solaire reçue et par la rotation de la Terre, qui influencent notamment la durée du jour, la température et l’humidité.

• Le climat est le principal facteur qui influence la distribution des organismes terrestres par l’intermédiaire des températures, des précipitations, de l’ensoleillement et du régime des vents.

💡 Astuce mémo

Énergie solaire → températures, vents, précipitations et circulation océanique

📖 3. Cellules atmosphériques et précipitations

★ À maîtriser

• L’énergie solaire incidente est plus forte aux faibles latitudes proches de l’équateur et plus faible aux hautes latitudes proches des pôles, car les rayons y traversent une plus grande épaisseur d’atmosphère et se répartissent sur une plus grande surface.

• L’inclinaison de l’axe terrestre est de 23,5°, ce qui entraîne l’alternance saisonnière des intensités lumineuse et énergétique reçues par les hémisphères.

Compléments

📌 Un solstice correspond au jour le plus long ou le plus court de l’année, tandis qu’un équinoxe correspond à une durée équivalente du jour et de la nuit et à une réception égale d’énergie solaire par les deux hémisphères.

• Dans les régions tropicales, les faibles variations annuelles d’inclinaison et d’éloignement au Soleil produisent de faibles écarts thermiques, et les saisons sont surtout caractérisées par la présence ou l’absence de pluie.

💡 Astuce mémo

Équateur humide → tropiques secs → pôles froids et secs

📖 4. Relief, océans et microclimats

📝 Points essentiels

• Les cellules de Hadley, Ferrel et polaire transfèrent la chaleur des zones tropicales vers les pôles grâce aux mouvements verticaux et horizontaux de l’air.

• À l’équateur, l’air et l’eau chauffés deviennent moins denses, l’air chaud s’élève et l’eau chaude remonte à la surface des océans.

• Dans la zone intertropicale, le rayonnement solaire provoque l’évaporation, l’air chaud se charge en humidité, s’élève, puis la vapeur forme des nuages par condensation et produit des précipitations.

• Aux latitudes 30° Nord et 30° Sud, l’air refroidi et sec redescend et absorbe l’humidité du sol, ce qui contribue à la formation de déserts.

💡 Astuce mémo

Versant au vent humide, versant sous le vent sec

📖 5. Formation et structure des sols

🔑 Notions clés & Définitions

• Ombre pluviométrique : Zone sèche, parfois désertique, située sur le versant sous le vent d’un relief.
• Microclimat : Conditions de température, de précipitations et d’humidité qui varient sur de petites échelles spatiales.

★ À maîtriser

• Les reliefs forcent l’air humide à remonter sur le versant au vent, où il se refroidit et provoque des précipitations.

• La circulation atmosphérique redistribue environ 60 % de l’énergie et de l’humidité à la surface de la Terre, contre environ 40 % pour les courants océaniques.

Compléments

• Les zones côtières ont des variations saisonnières et des écarts thermiques diurnes plus faibles que les zones continentales grâce à la capacité thermique de l’eau et aux courants océaniques.

💡 Astuce mémo

Roche-mère → matière organique → horizons → sol développé

📖 6. Sol et organismes édaphiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Interface entre la lithosphère et la biocénose, qui fournit un support aux plantes, des éléments minéraux et de l’eau, et abrite les décomposeurs.

★ À maîtriser

• La formation du sol commence par la désintégration de la roche-mère, facilitée par la matière organique, puis les horizons se forment avant l’installation d’une végétation épaisse.

• Les processus de formation du sol comprennent: la lixiviation, le lessivage, le piégeage ou la fixation de molécules et d’ions, les réactions chimiques, les bioturbations

📌 La texture du sol dépend des proportions de sable, de limon et d’argile, tandis que sa structure dépend notamment de l’organisation des macropores et des micropores.

Compléments

• Les horizons du sol sont désignés O, A, B et C, de la surface organique vers l’horizon d’altération de la roche.

📖 7. Habitat, guilde et niche

🔑 Notions clés & Définitions

• Ingénieurs du sol : La macrofaune est qualifiée d’ingénieur du sol parce qu’elle modifie sa texture, sa structure et sa composition chimique, et participe au compostage et à la formation de l’humus.

★ À maîtriser

• Les organismes du sol sont classés par taille en micro-organismes de moins de 20 μm, microfaune de 20 à 200 μm, mésofaune de 200 μm à 2 mm et macrofaune de 2 à 20 mm.

• Le sol présente une imbrication des structures, des hétérogénéités spatiales et temporelles, des interactions physiques, chimiques et biologiques, ainsi que des relations étroites entre le sol et les racines.

Compléments

• Dans 1 g de sol de forêt tempérée, on trouve environ 100 000 000 bactéries appartenant à plus de 11 000 espèces.

💡 Astuce mémo

Habitat = lieu ; niche = rôle ; guilde = fonction partagée

📖 8. Niches fondamentale et réalisée

🔑 Notions clés & Définitions

• Habitat : Endroit où vit une espèce donnée, avec ses caractéristiques propres de précipitations, température, pente, sol, pH et humidité.
• Niche écologique : Rôle occupé par un organisme dans un écosystème et ensemble des conditions permettant à sa population de survivre, croître et se reproduire.
• Guilde : Regroupement d’espèces d’une communauté fondé notamment sur une spécialisation alimentaire commune.

★ À maîtriser

📌 La niche fondamentale dépend des conditions abiotiques permettant théoriquement l’existence d’une espèce, tandis que la niche réalisée correspond à la niche effectivement occupée après les restrictions dues aux interactions biotiques.

📌 Le principe d’exclusion réciproque affirme que deux espèces ayant des exigences écologiques identiques ou proches ne peuvent pas coexister dans le même milieu avec la même niche.

• Chez Balanus et Chthamalus, Balanus est plus compétitrice, tandis que Chthamalus voit sa niche réalisée se contracter en présence de Balanus.

Compléments

• Trois espèces de parulines peuvent vivre dans le même habitat forestier et appartenir à la même guilde tout en exploitant des niches alimentaires différentes dans l’épicéa, ce qui réduit leur compétition.

• Dans les expériences de Gause (1934) sur des paramécies, deux espèces ayant des exigences écologiques proches ne coexistent pas durablement lorsqu’elles sont cultivées ensemble.

• La suppression expérimentale d’un compétiteur permet d’estimer la niche fondamentale de l’espèce restante en observant l’extension de sa niche spatiale ou écologique.

💡 Astuce mémo

Compétition → contraction de la niche réalisée → exclusion ou coexistence

📊 Tableaux de synthèse

Habitat, guilde et niche

Niches fondamentale et réalisée