Il est facile de donner des noms. Il est plus difficile de définir des limites. Une population ne devient une communauté, puis un écosystème et enfin un biome, que lorsque les processus qui vous intéressent changent. Le principe clé est que les limites sont définies par des processus, et non par des noms. Si l’on s’intéresse aux flux de gènes, on délimite les frontières différemment que si l’on étudie les flux d’énergie ou les contraintes climatiques.
Appliquez cette règle de décision : identifiez les entités étudiées, puis choisissez le niveau le plus restreint incluant les interactions dominantes qui les façonnent.
Vous vous exercerez à parcourir cette hiérarchie dans les deux sens sans perdre de vue la nature des interactions en jeu. Un même lieu — un étang ou un récif, par exemple — peut être classé différemment selon les processus qui définissent sa limite.
Un schéma annoté illustrant les différentes échelles permettra d’associer chaque niveau à un exemple concret avant que vous ne passiez à la classification de nouveaux scénarios.
Une population est constituée d’individus d’une même espèce présents dans une zone définie et interagissant réellement sur le plan démographique ; cela signifie qu’ils influencent mutuellement leurs taux de natalité et de mortalité par la reproduction, la compétition, la transmission de maladies ou la limitation des ressources partagées. Sa structure repose sur un ensemble d’individus de la même espèce associés à une proximité spatiale. Sa fonction est le couplage démographique.
Une communauté (ou biocénose) regroupe toutes les populations d’espèces différentes présentes dans une zone et reliées par des interactions biotiques : prédation, compétition, mutualisme, parasitisme et facilitation. Sa structure forme un réseau d’espèces et de liens d’interaction. Sa fonction réside dans le fait que les changements survenant au sein d’une population peuvent se propager aux autres espèces via ces liens.
Un écosystème comprend une communauté ainsi que le milieu abiotique et les flux d’énergie et de matière qui les relient (capture de l’énergie solaire, cycles biogéochimiques, circulation de l’eau, apports et pertes de nutriments). Sa structure est constituée d’organismes intégrés dans des compartiments physiques tels que l’eau, le sol, l’air et la matière organique morte (détritus). Sa fonction correspond aux flux d’énergie et aux cycles de la matière entre ces différents compartiments.
Un biome est une vaste région définie par des variables climatiques (température, précipitations) et par la structure de la végétation que ces contraintes permettent de maintenir. Sa structure se caractérise par une configuration récurrente de formes végétales dominantes et des communautés animales et microbiennes qui leur sont associées. Sa fonction tient au fait que le climat impose des limites globales à la productivité, aux régimes de perturbation et à la saisonnalité au sein de nombreux écosystèmes.
Une métapopulation est un ensemble de populations locales occupant des parcelles d’habitat distinctes et reliées entre elles par la dispersion. Sa structure repose sur des parcelles connectées par des corridors de migration ou des zones relais (« pas japonais »). Sa fonction est la persistance de l’ensemble grâce à un équilibre entre extinctions locales et recolonisations.
L’aire de répartition d’une espèce correspond à la zone géographique totale où celle-ci est présente. Sa structure se définit par une vaste emprise spatiale pouvant inclure de nombreuses unités démographiques déconnectées les unes des autres. Sa fonction ne repose pas nécessairement sur un couplage démographique, car des individus situés aux extrémités opposées de l’aire peuvent ne jamais échanger de gènes.
Une carte spatiale des parcelles d’habitat peut vous aider à déterminer si la migration est suffisamment intense pour coupler les dynamiques démographiques, ou suffisamment faible pour que les parcelles fonctionnent de manière indépendante.
Une méthode de classification privilégiant les processus.
Règle d’or : Établissez la limite là où une modification des conditions extérieures n’altère plus le processus étudié à l’échelle de temps considérée.
Idée reçue : Une métapopulation n’est qu’une grande population. Cette conception semble intuitive car les deux regroupent de nombreux individus. Rectification : une métapopulation se définit par une structure en parcelles et par la migration ; les extinctions locales sont donc attendues, et la recolonisation fait partie intégrante du mécanisme de maintien de l’occupation du milieu.
Les limites d’une communauté suivent les réseaux d’interactions entre organismes. Si vous délimitez la communauté d’un étang, vous y incluez les algues, le zooplancton, les insectes, les poissons, les amphibiens, les parasites et les décomposeurs dont les dynamiques de population s’influencent mutuellement, directement ou indirectement.
Les limites d’un écosystème suivent les flux d’énergie et de matière. Pour ce même étang, la délimitation de l’écosystème doit inclure les apports de lumière, les nutriments dissous, les sédiments, la dynamique de l’oxygène et les stocks de détritus, car ces compartiments abiotiques emmagasinent et transfèrent la matière nécessaire aux organismes. Si les eaux souterraines apportent du phosphore dans l’étang, ce flux constitue une connexion écosystémique capable de déterminer la productivité, même si la source d’eau se situe en dehors du réseau d’interactions de la communauté.
Deux cas comparatifs vous amèneront à distinguer les limites fondées sur les interactions biotiques de celles fondées sur les flux biotiques et abiotiques combinés.