Thread by @Prof_D_sciences

Pour terminer cette série voyons aujourd’hui différentes techniques d'exploitation des inventaires réalisés à l'épisode précédent. Ce sera très simplifié et non exhaustif évidemment, l’idée est juste de vous faire un petit tour de ce qui peut se faire. 1/n

Pour rappel la partie 1 : définition usuelle de la biodiversité

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Partie 2 : Pas une mais des biodiversité

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Partie 3 : échantillonner la biodiversité 2/n

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Déjà lorsqu’on fait des décomptes on va en général s’en servir pour étudier 3 « sortes » de biodiversité (spécifique le plus souvent) : l’alpha, la béta et la gamma 3/n

L’alpha c’est assez simple il s’agit du nombre d’espèce dans un milieu donné 4/n

La béta est bien adapté aux transects vu précédemment par exemple puisqu’il s’agit du taux de remplacement des espèces le longs d’un gradient donné : entre 2 points du gradient, combien d’espèces sont différentes/ identiques 5/n

La gamma est quant à elle au sein d’un même écosystème : de combien augmente le nombre d’espèce lorsqu’on échantillonne une 2e fois dans le même milieu (puis une 3e, une 4e etc etc) 6/n

Ces 3 méthodes vont permettre de décrire la variation spatiale de la biodiversité spécifique à la fois dans un milieu ou lorsqu’on change de milieux. 7/n

Cette première approche consiste donc simplement compter le nombre d’espèces présentes mais on est vite face à un problème, celui de l’abondance. Et oui ce simple décompte n’informe pas sur l’effectif de chaque espèce. Il faut donc enrichir cette méthodologie 8/n

Je vais donc vous présenter quelques indices permettant ce genre de prise en compte : les indices de shannon et de simpson ainsi que des indices phytosociologiques. 9/n

L’indice de simpson donne la probabilité pour 2 individus tirés au hasard d’appartenir à une même espèce. La formule du haut est utilisée pour les grands effectifs et celle du dessous pour les plus petits. 10/n

Pour les moins matheux l’indice Lambda peut se lire comme ça « la somme des proportions des individus de chaque espèce présente au carré ». L lui peut se lire « la somme normalisée du nombre d’individu de l’espèce i sur le nombre total d’individus » 11/n

Si vous aviez 1 écosystèmes comptant 100 individus appartenant à 2 espèces A et B avec nA = 20 et nB = 80 on aura L = (20 x(20-1)) + (80 x (80-1)) / (100 x (100-1)= 0.68 12/n

Cet indice donne l’homogénéité. Plus le peuplement est homogène, plus l’indice sera proche de 1 comme vous le voyez avec mon petit tableau : avec 1 espèce ultra majoritaire l’indice est plus élevé que lorsque les effectifs entre espèce sont plus équilibrés 13/n

Bon cet indice a un défaut : les espèces avec un fort effectif sont sur représentées. Avoir plein d’espèces avec un faible effectif ne changera pas beaucoup l’indice. Regardez ici l'ajout de C, D, E ne change pas grand chose par rapport à A et B seuls 14/n

L’indice de Shannon lui permet de mieux prendre en compte les espèces. En effet vous pouvez constater l’apparition d’un terme en logarithme dans la formule. 15/n

Or une fonction logarithme ou log augmente de moins en moins vite lorsque x (ici pi) augmente. Voilà pourquoi on a une meilleure prise en compte des petits effectifs. Notez qu’on n’est pas obligé de prendre un Log2, n’importe quel log ou même le Ln fonctionnent très bien. 16/n

Voici un petit exemple avec un log10 pour 5 espèces : plus le peuplement est hétérogène, plus l’indice sera élevé jusqu’à une valeur maximale où toutes les espèces sont équitablement réparties. 17/n

Ces 2 indices permettent donc d’évaluer l’homogénéité d’un peuplement donc de prendre en compte les proportions de chaque espèce. Toutefois on peut envisager d’autres approches comme compter le nombre d’espèce par unité de surface 18/n

Dans l’épisode 2 j’ai insisté sur le fait que s’arrêter à l’espèce était insuffisant pour définir la biodiversité. Notez qu’il est possible de compter les proportions d’allèles ou de fonctions écologiques pour estimer la biodiversité allélique, fonctionnelle 19/n

En fait on est absolument pas obligé de s’arrêter à l’espèce pour définir nos catégories pour ce type d’indice. On peut tout à fait au préalable définir d’autres catégories suivant ce qu’on veut étudier. On peut ainsi diversifier l’étude de la biodiversité 20/n

Pour les végétaux on peut ajouter aux indices précédents une étude phytosociologique (recouvrement, inventaire floristique par strate) spécifique et là aussi on va pouvoir créer des indices : les indice d’abondance dominance et les coefficients de sociabilité 21/n

L’intérêt ici est d’ajouter à la simple estimation de la diversité et de proportion de telle ou telle espèce la notion d’association entre espèce mais aussi la répartition spéciale des dites espèces. 22/n

Pour l’indice d’abondance/dominance on va utiliser le recouvrement et attribuer une valeur suivant le nombre d’individu et le % de surface au sol qu’ils recouvrent 23/n

On peut ajouter à cet indice le coefficient de sociabilité qui va étudier la répartition des individus d’une même espèce en regardant l’homogénéité de cette répartition 24/n

Je vous mets la source de ces figures ici cbnbrest.fr/site/pdf/Guide… 25/n

Pour en finir sur ces indices il en existe d’autres, vous trouverez quelques explications complémentaires ici louernos-nature.fr/indices-de-div…. forum-zones-humides.org/iso_album/3-me… 26/n

Donc voilà avec les décomptes effectués dans l’épisode 3 et les indices calculés (rappel : d’autres méthodes existent, je ne vous fais ici qu’une mise en bouche) ici on peut avoir une photographie intéressante de la biodiversité mais c’est insuffisant 27/n

Une photographie c’est figé or le vivant est un objet dynamique: il se reproduit, meurt, évolue… Il faut donc passer de la photo au film en réalisant ce genre d’étude à intervalle régulier afin d’estimer les changements de fréquences d’espèces, des allèles, des écotypes… 28/n

Et ensuite rattacher ces évolutions à des causes : anthropiques ? Naturelles ? Pour voir si et le cas échéant comment on agit pour enrayer ou favoriser les dynamiques en cours 29/n

Car oui, et ce sera mon mot de la fin, la biodiversité a toujours évolué au cours du temps, ce n’est pas quelque chose de figé (essayez d’imaginer la Terre à il y a 10 000, 100 000, 1 000 000, 100 000 000 d’années pour vous en convaincre) qu’il y ait l’Homme ou pas. 30/n

Le concept de nature intemporelle inerte voyant toute influence de l’Homme comme nécessairement néfaste est au mieux limité, au pire carrément à côté de la plaque. 31/n

Mettre un écosystème sous cloche ça n’a pas forcément beaucoup de sens car il existe des dynamiques naturelles comme par exemple celle d’une forêt, parfois on fige ces dynamiques (maintien de pelouses), parfois on les accélère (plantations) 32/n

Voilà pour cette série, j’espère qu’elle vous aura intéressée ! Merci de l’avoir lue et relayée (car RT améliore les indices de biodiversité). En attendant la suite bonnes vacances et @ tantot sur les réseaux 33/33

poke
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