Écologie et flux d’énergie : guide d’étude

Idées clés

L’écologie mesure combien d’organismes il y a, leur diversité et la façon dont l’énergie circule entre niveaux trophiques. La plupart des questions sont de courts calculs à partir de données de terrain.

• La densité de population est N ÷ surface. L’estimation par capture–recapture est N = (M × C) ÷ R, avec M individus marqués au premier échantillon, C capturés au second et R recapturés.
• La productivité primaire nette est la productivité primaire brute moins la respiration des producteurs : PPN = PPB − R.
• Seuls 10 % environ de l’énergie d’un niveau trophique atteignent le suivant, d’où des chaînes alimentaires courtes et des pyramides étroites.
• L’indice de diversité de Simpson D = 1 − Σ(n ÷ N)² augmente avec plus d’espèces et avec des effectifs plus équilibrés.

Équations clés

• N = (M × C) ÷ R (Lincoln–Petersen)
• NPP = GPP − R
• density = N ÷ area
• D = 1 − Σ(n ÷ N)²
• transfer efficiency ≈ 10 %

Exemple résolu

Dans une étude de capture–recapture, 50 animaux sont marqués et relâchés. Un échantillon ultérieur de 40 contient 8 marqués, donc N = 50 × 40 ÷ 8 = 250. Si les producteurs fixent 10 000 kJ, les consommateurs primaires en reçoivent environ 1000 kJ et les secondaires environ 100 kJ. Un producteur avec PPB = 5000 kJ et une respiration de 2000 kJ a PPN = 3000 kJ.

Erreurs fréquentes

• Utiliser le nombre de recapturés comme C. C est le total capturé dans le second échantillon.
• Supposer que la capture–recapture marche quand des marqués meurent ou partent. Ses hypothèses doivent être vérifiées.
• S’attendre à ce que l’énergie soit recyclée dans un écosystème. La matière circule, mais l’énergie traverse et se perd sous forme de chaleur.

Pratique

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