2-Écosystèmes : structure, interactions, dynamique

1. Comment les effectifs de chênes et de hêtres (arbrisseaux et adultes) devraient varier avec ce modèle n°1 ?

Comme les règles de ce modèle ne simulent que la germination (aléatoire) et la croissance des deux espèces d'arbres sans interaction entre-eux, le nombre de hêtres et de chênes devrait augmenter de la même façon au cours du temps.

C'est le résultat qu'on obtient effectivement, avec un plateau dû à la mortalité et à la surface disponible : après 2000 tours, celle-ci est entièrement occupée par les arbres (adultes essentiellement).

On obtiendrait une valeur maximale plus élevée avec une surface plus grande, mais toujours un plateau.

• Modèle n°1

2. Déduire de ce document l'un des paramètres écologiques que le modèle n°1 ne prend pas en compte.

Le modèle n°1 ne tient pas compte des besoins et de la tolérance différents pour la lumière des deux espèces (hêtre et chêne) : le hêtre a besoin de peu de lumière pour croître et il survit à l'ombre, alors que c'est l'inverse pour le chêne, qui ne peut se développer qu'en pleine lumière.

C'est pourquoi une forêt de chênes peut se transformer progressivement en une forêt de hêtres, avec quelques chênes subsistant aux endroits éclairés (les lisières et les clairières).

3. Comment écrire la règle "un jeune chêne ne peut pas se développer sous un hêtre adulte" ?

Il faut faire "disparaitre" un jeune chêne qui aurait germé sous un hêtre : les "réactifs" sont donc un hêtre et un jeune chêne, et il ne reste plus comme "produit" que le hêtre.

• Modèle n°2

4. Comment les effectifs de chênes et de hêtres (arbrisseaux et adultes) varient-ils avec ce modèle n°2 ? Est-ce le résultat attendu ?

Dans un modèle qui tient compte du paramètre "lumière" sur la croissance des deux espèces, la population de hêtres prend le dessus et celle de chênes diminue progressivement et semble vouée à disparaître.

Ce résultat est conforme à l'hypothèse précédente et c'est la raison pour laquelle "dans une chênaie-hêtraie, les vieux chênes sont rares (et se trouvent surtout en lisière) et les plus vieux arbres sont surtout des hêtres").

Cette compétition pour la lumière existe entre de nombreuses espèces végétales. C'est pour favoriser les espèces de lumière que des coupes ont été faites dans le parc de Noisiel récemment.