2-Équilibre et résilience d'un écosystème
Dossier 2 - Évolution naturelle d'un écosystème
Des chercheurs pensent que "la coexistence actuelle du chêne et du hêtre dans nos forêts est avant tout le résultat d’anciennes pratiques sylvicoles".
Pourtant, quand on se promène en forêt, on se croit plutôt "dans la nature" que dans un espace anthropisé !
- Comment expliquer la "concurrence" entre deux espèces d'arbres ?
Notions évoquées dans ce dossier
- la concurrence interspécifique
Source : https://enforetavecmanon.wordpress.com/2017/06/26/parcelle-9-la-hetraie-chenaie/
On va utiliser un logiciel de modélisation pour simuler l'évolution d'une chênaie-hêtraie.
Modèle n°1
Le modèle n°1 représente une portion de forêt de chênes et de hêtres (chaque arbre est représenté par un "agent").
- au départ il y a autant de chênes que de hêtres ;
- chaque arbre a une demi-vie de 2000 tours.
Ce modèle comporte 2 "règles" :
- une règle de germination : la dispersion des graines est modélisée de manière totalement aléatoire (les arbrisseaux peuvent apparaître n’importe où sur la carte) et ne tient pas compte des arbres présents dans le modèle
- une règle de croissance : au delà d’un certain âge (100 tours) l’arbrisseau se transforme en arbre
Piste d'exploitation
- Comment les effectifs de chênes et de hêtres (arbrisseaux et adultes) devraient varier avec ce modèle n°1 ?
- Modèle n°1 - lancer le modèle et vérifier votre réponse à la question (a)
Dans la réalité, on observe une dynamique différente : dans une chênaie-hêtraie, les vieux chênes sont rares (et se trouvent surtout en lisière) et les plus vieux arbres sont surtout des hêtres.
Ce graphique représente la survivance des arbrisseaux de diverses espèces d'arbres en fonction de leur tolérance à l'ombre (low-light survivorship) et de leur capacité de croissance sous une lumière intense (high-light growth, évaluée en nombre d'années pour atteindre une hauteur de 3 m).
- oak : chêne
- beech : hêtre
Source : Compétition entre le chêne sessile et le hêtre en régénération naturelle
Piste d'exploitation
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Coup de pouce
Déduire de ce document l'un des paramètres écologiques que le modèle n°1 ne prend pas en compte.
Modèle n°2
Pour tenir compte de ces paramètres, on va ajouter deux règles au modèle :
- règle de compétition (ou concurrence) : un jeune chêne situé sous un arbre adulte peut disparaître - ceci modélise le besoin de lumière du jeune chêne pour se développer ;
- règle “hêtre isolé” : un jeune hêtre peut disparaître s'il est isolé - ceci modélise le fait qu’un jeune hêtre se développe mieux à proximité d’autres arbres.
Pistes d'exploitation
- Comment écrire la règle "un jeune chêne ne peut pas se développer sous un hêtre adulte" ?
- Comment les effectifs de chênes et de hêtres (arbrisseaux et adultes) varient-ils avec ce modèle n°2 ? Est-ce le résultat attendu ?
- Modèle n°2 - ouvrir le modèle et vérifier vos réponses aux questions (c) et (d)
- Conclure, en répondant à la question posée.
