UE SME 07 Processus et théories écologiques

1. UE SME 07 Processus et théories écologiques Année 2011 Responsable de l’Unité : Prof. Charles F. Boudouresque

2. Processus et Théories Ecologiques est une Unité d’Enseignement de Licence Les enseignements sont organisés sur le campus universitaire de Luminy (Marseille) Université de la Méditerranée (Aix-Marseille 2)

3. Les enseignants (cours théoriques) en 2010-2011 Daniela Banaru Cécile Militon Charles F. Boudouresque  Séverine Martini

4. Les enseignants (Travaux pratiques et dirigés) en 2010-2011 Marie Eichinger Cécile Militon Philippe Cuny  Daniela Banaru

5. Plan du cours théorique (sauf indication contraire : cours Charles F. Boudouresque) 1. Introduction 1.1. Les différentes UE d’écologie 1.2. Le programme et les enseignants 1.3. Qu’est-ce que l’écologie ? 1.4. Y a-t-il des Lois en Ecologie ? 2. Définitions et concepts 2.1. Habitat, niche, autoécologie et synécologie 2.2. Le concept d’écosystème 2.3. ‘Fermeture’ des écosystèmes et écotones 2.4. Flux biogéochimiques versus organismes 2.5. La notion d’échelle 3. Facteurs physicochimiques organisateurs (Daniela Banaru) 3.1. Relations entre organismes et facteurs écologiques 3.1.1. Généralités 3.1.2. Influences réciproques 3.1.3. Nature et classification des facteurs écologiques 3.2. Influence de la lumière

6. 3.2.1. Le flux solaire 3.2.2. Lumière et photosynthèse 3.2.3. Photopériodicités 3.3. Influence de la température 3.4. Influence des facteurs mécaniques 3.4.1. Pesanteur, pression, densité, viscosité et tension superficielle 3.4.2. Propriétés physiques des substrats 3.5. Influence des mouvements du milieu 3.6. Influence de l’eau 3.7. Influence du pH 3.8. Influence des principaux gaz atmosphériques ou dissous 3.9. Influence des éléments ou des ions inorganiques 3.10. Influence de la matière organique non vivante 4. Processus biologiques organisateurs 4.1. Les grands compartiments fonctionnels 4.1.1. Les producteurs primaires 4.1.2. Les producteurs secondaires 4.1.3. Les décomposeurs et le cycle de l’azote (Cécile Militon)

7. 4.1.4. L’énergie auxiliaire 4.2. Le cycle du carbone 4.3. Les interactions entre espèces (symbiose) 4.3.1. Généralités sur la notion de symbiose 4.3.2. L’exploitation 4.3.2.1. Généralités sur l’exploitation 4.3.2.2. Les brouteurs 4.3.2.3. Les prédateurs (au sens restreint) 4.3.2.4. Les préférences alimentaires chez les prédateurs (sens large) 4.3.2.5. Les théories de la défense 4.3.2.6. Les théories de l’alimentation chez les prédateurs (sens large) 4.3.2.7. Les parasites 4.3.2.8. Les esclavagistes 4.3.2.9. Cycles prédateur-proie et parasite-hôte 4.3.2.10. Co-évolution et théorie de la Reine Rouge 4.3.3. La compétition 4.3.3. L’antagonisme 4.3.4. Le mutualisme

8. 4.3.6. Le commensalisme • 4.3.7. L’indépendance • 4.3.8. Conclusions sur la symbiose • 4.4. Les traits culturels (les ‘mèmes’) • 4.5. Différents types de stratégies de vie • 4.5.1. r et K sélection • 4.5.2. Le modèle de Grime • 4.5.3. Les types biologiques • 4.5.4. Notion de phénotype étendu • 4.6. Dynamique des populations (Séverine Martini) • 4.6.1. Introduction • 4.6.2. Estimation de l'abondance d'une population • 4.6.3. Autres paramètres populationnels • 4.6.4. Principales caractéristiques démographiques • 4.6.5. Modèles de croissance des populations • 4.6.6. Autres influences de facteurs intra- spécifiques sur les populations • 4.7. La production des diaspores • 4.7.1. Densité-dépendance et effet Allee

9. 4.7.2. Variabilité temporelle et ‘stratégie de saturation du prédateur’ 4.8. La dissémination des diaspores 4.9. L’installation et le recrutement 4.10. La biodiversité 4.10.1. Définitions 4.10.1.1. Le concept de biodiversité 4.10.1.2. Diversité génétique, spécifique et phylétique 4.10.1.3. Diversité écologique, fonctionnelle et d’hétérogénéité 4.10.1.4. La biodiversité : une multitude de métriques et de réponses 4.10.2. Hypothèses sur le rôle de la diversité 4.10.3. Explication du rôle de la diversité 4.10.4. Valeur économique de la diversité 4.10.5. Déterminisme de la diversité spécifique 4.11. Les espèces qui structurent un écosystème 4.10.1. Les espèces-clé 4.10.2. Les ingénieurs d’écosystème

10. 4.10.3. Les guildes 4.10.4. Les espèces caractéristiques 5. Relations entre facteurs et processus organisateurs 5.1. Le Leaf Area Index 5.2. Production primaire et biomasse 5.3. Les réseaux trophiques et les contrôles (bottum-up, top-down, wasp-waist) 5.4. Les réseaux parasitaires et mutualistes 6. Les écosystèmes et le temps 6.1. Le long terme : les cycles climatiques 6.1.1. Les cycles de Milankovitch et les cycles solaires 6.1.2. Les cycles glaciaires 6.1.3. Les épisodes de Heinrich et DO 6.1.4. Les cycles courts et les évènements non cycliques 6.2. Le moyen terme : les successions 6.2.1. Le concept de successions 6.2.2. Successions déterminées ou indéterminées

11. 6.2.3. Les processus le long des successions 6.2.4. Les mécanismes le long des successions 6.2.5. Critiques de la notion de succession 6.3. Le court terme 6.3.1. Introduction à la notion de perturbation 6.3.2. Définition de la persistance, inertie, stabilité et résilience 6.3.3. Définition d’une perturbation 7. Les écosystèmes et l’espace 7.1. Structure horizontale : le patchiness 7.2. Structure verticale : la stratification 8. Différences entre milieu terrestre et marin 8.1. Source de carbone et cycle du carbone 8.2. Degré d’ouverture des écosystèmes 8.3. Qualité de la lumière 8.4. Diversité spécifique et phylétique 8.5. Larves méroplanctoniques 8.6. Filter-feeders et suspension feeders 8.7. Prédation et réseaux trophiques

12. 9. Conclusions générales 9.1. Stabilité ? Non, une machine à fabriquer l’instabilité 9.2. Qui contrôle ? Prédateurs ou parasites ? 9.3. Qui contrôle ? Pluricellulaires ou monde microbien ?