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Les paramètres déterminants de la biodiversité - Dans l'espace La latitude | La superficie | L'altitude et la profondeur | La diversité des habitats | Les zones névralgiques | La productivité
La première tendance que les chercheurs ont découverte en matière de biodiversité est la corrélation entre la taille du territoire considéré et le nombre des espèces qui le peuplent. Toutefois, cette corrélation n'est pas linéaire. En effet, le taux d'accroissement du nombre des espèces diminue à mesure que la superficie augmente (voir illustration à droite). Les courbes correspondantes peuvent servir à estimer le nombre des espèces présentes dans les régions qu'elles illustrent respectivement, mais aussi à comparer les régions entre elles. Nombreux sont les groupes d'organismes qui ont fait l'objet de telles représentations visuelles. Plusieurs raisons permettraient d'expliquer l'augmentation du nombre des espèces avec celle de la superficie considérée. Par exemple, plus la zone étudiée est vaste, plus la part qu'elle représente dans la population totale est grande et plus les probabilités sont fortes qu'elle héberge des espèces qui ne seraient pas présentes dans des échantillons de territoire plus restreints. À terme, en fait, la courbe se stabilise au nombre réel des espèces vivant dans la zone totale. Autre explication possible : ainsi que le soutient la théorie de la biogéographie insulaire (voir section sur la théorie de la biodiversité), la morphologie de la biodiversité pourrait résulter d'un équilibre entre immigration et extinction. Troisième possibilité : la corrélation positive superficie / diversité spécifique pourrait s'expliquer par le fait que plus la zone étudiée est vaste, plus elle regroupe de types d'habitats et plus leur diversité est grande (voir ci-dessous).
En milieu marin, la diversité dépend notamment de la profondeur. Bien que les eaux abritent de très nombreuses espèces de poissons, c'est en fait au niveau du plancher océanique (le fond des océans) que l'on trouve l'essentiel de la diversité marine. Celle-ci augmente avec la profondeur mais seulement jusqu'à un certain point, au-delà duquel elle diminue.
Plus la région étudiée compte d'habitats ou de territoires différents, plus elle comporte d'espèces. En effet, chaque habitat se caractérisant par les espèces qu'il abrite, l'augmentation du nombre des habitats doit en toute logique entraîner un accroissement du nombre total des espèces. Par exemple, une région regroupant une forêt et des prairies adjacentes comptera plus d'espèces qu'une région purement forestière.
Certaines zones présentent plus d'intérêt que les autres en ceci qu'elles abritent une diversité exceptionnellement forte ou qu'elles comptent, par exemple, un nombre élevé d'espèces rares ou inhabituelles sur le plan scientifique. La plupart de ces zones névralgiques se trouvent près de l'équateur, mais le Canada n'en est pas complètement dépourvu. Ainsi, la côte Pacifique se révèle riche de nombreuses espèces d'algues marines et la côte Atlantique sud s'avère être la région du monde qui abrite la plus grande variété d'épinoches (qui sont des poissons). La formation des zones névralgiques dépend de plusieurs facteurs, notamment ceux que nous avons cités ci-dessus. Ces régions font souvent l'objet de mesures de conservation particulières car elles permettent de protéger de nombreuses espèces à la fois.
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À
superficie égale, plus on s'éloigne de l'équateur pour se rapprocher des
pôles, plus le nombre des espèces qui peuplent l'échantillon diminue.
Cette tendance est bien connue et chacun sait, par exemple, que les tropiques
hébergent plus d'espèces que l'Arctique. Cette règle s'applique à presque
tous les groupes d'organismes, même ceux des eaux profondes. Si l'on remonte
dans les temps géologiques, ce gradient se vérifie aussi depuis les premières
données dont nous disposons. On lui connaît seulement quelques exceptions,
par exemple les algues marines de la côte Pacifique des Amériques.
Cette
corrélation négative latitude / diversité spécifique pourrait s'expliquer
par le fait que le soleil procure aux tropiques plus d'énergie, induisant
ainsi la formation d'une biomasse (l'ensemble de la matière vivante) plus
grande. Toutefois, l'accroissement de la biomasse ne se traduit pas forcément
par une augmentation du nombre des espèces. L'amenuisement de la diversité
spécifique des régions équatoriales aux régions polaires pourrait aussi
s'expliquer par le fait que les glaciers ravagent périodiquement les secondes,
provoquant au passage une éradication de nombreuses espèces. Le développement
des nouvelles espèces et la recolonisation étant des processus très lents,
les zones polaires n'ont jamais le temps d'atteindre leur diversité spécifique
maximale avant que ne survienne la période glaciaire suivante.
La
diversité décroît avec l'altitude. En effet, toute élévation de 1 000
m induit une baisse d'environ 6º C de la température, ce qui correspond
à un déplacement de 500 à 750 km en direction du pôle (voir les incidences
de la latitude, ci-dessus). L'appauvrissement de la diversité que l'on
observe en altitude s'explique donc par cette baisse de la température,
mais aussi par le fait que la variabilité saisonnière est beaucoup plus
marquée en altitude qu'au niveau de la mer. De plus, les superficies sont
en général plus restreintes en altitude (par exemple, les sommets montagneux
sont souvent exigus), ce qui exerce aussi une certaine incidence sur la
diversité des régions considérées (voir section sur la superficie, ci-dessus).
La
productivité (ou rendement) mesure la circulation énergétique dans l'écosystème
considéré, autrement dit, le rapport entre la quantité d'énergie reçue
et la quantité créée. L'énergie provenant en général du soleil, la productivité
correspond plus ou moins au taux de croissance des plantes dans le système.
On constate sans surprise que plus une région est productive, plus elle
compte d'espèces - mais seulement jusqu'à un stade déterminé car, fait
plus étonnant, le nombre des espèces cesse de croître, et même diminue,
à partir d'un certain seuil. Ainsi, les zones marquées par des transferts
d'énergie très importants
(une productivité très forte) comptent moins d'espèces que celles des
niveaux intermédiaires. On ne connaît pas à ce jour l'explication de ce
phénomène.