Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes

1. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes Introduction • Quand un organisme nait, il appartient à une espèce, mais il a ses propres traits uniques aussi. Ex : Les humains naissent avec différentes couleurs d’yeux, différentes tailles… Il y a des variations au sein d’une même espèce. • Parfois, ces caractéristiques uniques donnent à cet individu un avantage compétitif dans une niche écologique. • La sélection naturelleest un processus graduel selon lequel les individus qui sont mieux adaptés survivent et se reproduisent et transmettent leurs caractéristiques favorables. • Ceux avec des traits défavorables ont moins de chance de reproduire et de transmettre leurs traits Ex : Le saumon avec une queue un peu plus large est capable de nager un peu plus rapidement et un peu plus loin dans une rivière.

2. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes Radiation Adaptative ou Évolutive • Plusieurs espèces différentes sont issues d’une même espèce à l’origine • La radiation adaptative ou évolutivedécrit l’évolution d’un ancêtre commun en différentes espècesqui habitent des niches écologiques différentes. • Chaque niche écologique favorise une caractéristique différente. L’organisme s’adapte et se développe de manière différente. • Ex : Les scientifiques pensent que 13 espèces d’oiseau Géospize(finches) qui occupent des niches écologiques différentes sur les îles Galápagos proviennent d’une seule espèce venant d’Amérique du Sud. Le changement des écosystèmes avec le temps • La succession écologiquedésigne les changements de types d’organisme qui se produisent avec le temps dans une région. • Il y a deux types de succession :primaire et secondaire

3. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes 1. La succession primaire • La succession primaire a lieu dans un endroitdépourvu de sol, comme après la glaciationou après une éruption volcanique. • Le vent et la pluie transportent des spores d’organismes, comme les lichens. • Les lichens(formé d’un champignon et d’une algue) obtiennent leurs nutriments de la roche en secrétant des produits chimiques qui dégradentla roche. • Quand les lichens meurent, ils se décomposent et ajoutent de la matière organique au sol en formation. • Le vent et la pluie amènent d’autres organismes • Les premiers organismes à survivre et à se reproduire dans une région s’appellent des espèces pionnières. Les espèces pionnières sont adaptées aux conditions rigoureuses et au sol pauvre en nutriments.

4. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes • La succession primaire (suite) • Au cours du temps, souvent après des centaines d’années, l’accumulation des roches météorisées et la décomposition des espèces pionnières créent plus de sol et le rendent plus fertile • Les facteurs abiotiques changent continuellement lorsque des espèces nouvelles de plantes et d’animaux arrivent. Chacun se concurrencent alors pour des nutriments, l’humidité et la lumière solaire. • Plusieurs niches écologiques sont crées et la biodiversité augmente • Éventuellement, la succession primaire conduit à la formation d’une communauté mature, appelée communauté climacique, comme les forêts boréales ou les prairies

5. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes 2. La succession secondaire • La succession secondairea lieu dans un endroitayant déjà un sol, comme après un feu de forêt. • Le feu élimine la vie existante dans un secteur qui a déjà un sol et de la matière organique. • Le sol qui est exposé, contient déjà des graines qui peuvent grandir, des micro-organismes, des vers et des insectes. • Puisque le sol est déjà présent avec des organismes vivants, la succession secondaire se produit beaucoup plus rapidement, en une dizaine d’années

6. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes L’effet des phénomènes naturels sur les écosystèmes • Quelques perturbations peuvent détruire des habitats, réduire la biodiversité et causer des successions.Voici 4 exemples : 1. Les inondations : • L’eau n’est pas contenue dans les barrières normales ou artificielles. • Les inondations se produisent généralement dans les endroits où les niveaux d’eau peuvent changer rapidement (rivières, côtes, lacs…), après de fortes précipitations ou fonte des neiges ou tsunami… • Si l’eau devient contaminée ou renferme des produits chimiques, cela peut causer des maladies aux êtres humains, l’érosion et la pollution du sol. • Le changement climatique et le réchauffement global peuvent augmenter le nombre d’inondations.

7. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes L’effet des phénomènes naturels sur les écosystèmes 2. La sécheresse : • La sécheresse se produit dans les régions où les précipitations sont inférieures à la moyenne pendant plusieurs mois ou années. • Les plantes et les animaux meurent dus au manque d’eau. • Les changements climatiques peuvent empirer les sécheresses. 4. Les tsunamis : • Un grand tremblement de terre ou une éruption volcanique peut créer une énorme vague qui se déplace rapidement et inonde les régions côtières. • Ces vagues énormes détruisent les habitatset le grand volume d’eau salé modifie la composition du sol.

8. Chapitre 3.1 – Les changements naturels dans les écosystèmes L’effet des phénomènes naturels sur les écosystèmes 3. Les infestations par des insectes : • entraînent souvent une succession dans les forêts parce que les insectes détruisent des arbres plus anciens et plus faibles. • Ex : Le dendroctone de pin (Mountain pine beetle). • Le dendroctone du pin a une relation symbiotique avec un type de champignon qui empêche l’arbre d’utiliser de la résinepour se protéger contre les insectes. • Les arbres peuvent être stressés à cause de la surpopulation, la sècheresse ou du broutage des animaux, ce qui entraîne une diminution de leur production de résine (et donc une diminution de leur protection). • Le réchauffement climatique et le manque de feux de forêt permet aux insectes de s’étendre plus rapidement que dans le passé.

9. 3.2 Les effets de l’être humain sur les écosystèmes • Qu’est-ce que la durabilité ? • La durabilité est la capacité d’un écosystème à maintenir les processus écologiques permettant la continuité de l’écosystème. (Ex: transfert de nutriments, réseaux trophiques, circulation d’énergie…) • = utilisation des ressources d’un écosystème pour répondre à nos besoins actuels, sans réduire la santé de cet écosystème pour les générations futures Remarque: Un écosystème durable offre des possibilités économiques et protège la biodiversité et la santé d’un écosystème: - L’utilisation du territoire = utilisation des terres pour l’expansion urbaine, l’agriculture, l’industrie, l’exploitation minière et la foresterie - L’utilisation des ressources = façon d’utiliser les matières naturelles comme le sol, le bois, l’eau, le gaz naturel, le pétrole, les minéraux … - L’économie des régions/pays dépend souvent de l’exportation de matières premières

10. 3.2 Les effets de l’être humain sur les écosystèmes 2. Quelle est la différence entre la perte d’habitats et la fragmentation des habitats ? • Perte d’habitat = destruction de l’habitat (ne peut soutenir les espèces qui y vivait) • Fragmentation des habitats = division d’un habitat en parties plus petites et isolées (Construction d’une route) Modifie la pollinisation des plantes, la dispersion des graines, le déplacement des organismes sauvages, la reproduction …)

11. 3.2 Les effets de l’être humain sur les écosystèmes 3. Qu’est-ce que le déboisement ? Quel sont les effets du déboisement ? • Déboisement = Couper les forêts pour les besoins humains sans replanter les arbres. • Cela réduit le nombre de plantes et animaux d’un écosystème et dégrade le sol par érosion (car il y a moins de plantes pour maintenir le sol en place), ce qui enlève les nutriments du sol et empêche les plantes de pousser. 4. Quels sont les avantages de l’aération ? • L’aération (= casser la compaction du sol) réduit le ruissellement et l’érosion en améliorant le mouvement de l’air, l’eau et des micro-organismes dans le sol.

12. 3.2 Les effets de l’être humain sur les écosystèmes 5. Nommer quatre exemples de contamination qui résultent de la surexploitation des ressources. • Exemples de contamination liées à l’exploitation minière sont : l’introduction de produits chimiques, toxines, déchets, micro-organismes dans l’environnement. 6. Explique les effets de la surexploitation des ressources sur les écosystèmes. • La surexploitation entraîne l’extinction d’espèces et la perte de diversité génétique, ce qui diminue la résistance aux maladie et la capacité d’adaptation aux changements.

13. 3.2 Les effets de l’être humain sur les écosystèmes 7. Donne la définition du terme le savoir écologique traditionnel. Résume les divers facteurs considérés quand le savoir écologique traditionnel est employé pour examiner un écosystème. • Le savoir écologique traditionnel se donne sous forme d’histoires, chants, croyances, rituels, lois communautaires, et pratiques liées à l’agriculture, les forêts et les ressources océaniques. • Le savoir écologique traditionnelreflète les connaissances sur le climat, les ressources, les caractéristiques biotiques et abiotiques, les cycles des plantes et animaux. • Utile pour élaborer des plans d’utilisation et de restauration du territoire Ex: Utilisation du brûlage contrôlé pour la gestion des forêts en Colombie-Britannique

14. Chapitre 3.3 – Les effets des espèces introduites sur les écosystèmes • Introduction • Des espèces indigènessont des plantes et des animaux qui se trouvent naturellementdans une région. • Beaucoup de nouvelles espèces ont été introduitesau cours des 400 dernières années, à cause de l’immigration vers l’Amérique du Nord, de populations venant des autres continent. • Ces nouvelles plantes et animaux sont appelés espèces introduites. Ce sont des espèces étrangères, non indigènes ou exotiques. • La plupart des espèces introduites sont inoffensives ou même bénéfiques à leur nouvel environnement. • Parfois une espèce introduite envahi l’habitat d’une espèce indigène et diminue la biodiversité. On les appelle espèces envahissantes introduites.

15. Chapitre 3.3 – Les effets des espèces introduites sur les écosystèmes 2. Les effets des espèces envahissantes introduites • Les espèces envahissantes profitent souvent de leur nouvel habitat • Elles n’ont pas de prédateurs naturels, sont des compétitrices agressives, et se reproduisent rapidement. • Lacompétition: Bien que la communauté originale soit adaptée au partage des ressources, les envahisseurs perturbent cet équilibre. • Laprédation: Si l’espèce envahissante est un prédateur, elles ont un avantage car les espèces indigènes n’ont peut-être pas les adaptations nécessaires pour survivre. • Lamaladie et les parasites: En affaiblissant certaines espèces, un micro-organisme qui envahit un écosystème peut le modifier entièrement ou modifier les niches écologiques. • La modification de l’habitat: Quelques espèces envahissantes peuvent modifier la structure physique de l’écosystème en creusant, en bloquant la lumière ou en modifiant la chimie du sol.

16. Chapitre 3.3 – Les effets des espèces introduites sur les écosystèmes 3. Des espèces envahissantes introduites en Colombie Britannique Feuille d’exercice « Les espèces introduites envahissantes en Colombie-Britannique (p138-144) »  Le myriophylle à épi Le rat mulot Le ouaouaron L’étourneau sansonnet

17. Chapitre 3.3 – Les effets des espèces introduites sur les écosystèmes 4. La sauvegarde d’un écosystème assiégé • L’intervention humaine est souvent nécessaire pour sauver les écosystèmes établis. Exemple en Colombie-Britannique : • L’équipe de rétablissement de l’écosystème du chêne de Garry (GOERT) essaie de sauver les écosystèmes de chênes de Garry des envahisseurs. • Cette équipe est formée de gouvernements, autochtones, environnementalistes, scientifiques et gens d’affaires. • 95% de l’écosystème original a été perdu à cause du développement urbain. Les 5% qui restent sont menacés par des espèces envahissantes. • Les chênes de Garry sont des espèces clé • Quelques envahisseurs de l’écosystème des chênes de Garry sont: Le genêt à balai, le lierre, l’écureuil gris, la spongieuse (papillon) • Les forêts de chênes de Garry sont les forêts de l’avenir car elles sont mieux adaptées aux sécheresses estivales que les forêts de douglas taxifolié.

18. indigènes

21. 13. Pour quelles raisons les scientifiques pensent-ils qu’avec les changements climatiques le GOERT représente le futur pour nos forêts ici en Colombie britannique ? Les forêts de chênes de Garry sont les forêts de l’avenir car elles sont mieux adaptées aux sécheresses estivales que les forêts de douglas taxifoliés