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Introduction à la Géographie de l'Environnement et du Paysage

La géographie de l'environnement et du paysage explore les interactions complexes entre les sociétés humaines et leur environnement. Cette discipline s'appuie sur des concepts clés tels que l'environnement, le paysage et le milieu, qui, bien que couramment utilisés, possèdent des définitions scientifiques nuancées et évolutives.

La Notion d'Environnement

Le terme environnement est une notion fluctuante, dont l'usage scientifique est relativement récent. Il est apparu au début de l'écologie scientifique (début du XXe siècle) et reste poreux et ambigu. On distingue généralement trois approches :

• Approche naturaliste : Se concentre sur les processus et structures physiques, chimiques et biologiques, peu transformés par les activités humaines. Selon Dufour et Lespez (2024), c'est un «objet hybride, transformé ou dégradé depuis plus ou moins longtemps et selon des approches variables» (Veyret, 2017).

• Approche socialisée ou anthropocentrée : Met l'accent sur les «relations entre les hommes à propos de la nature» (Jacques Weber).

• Approche médiane/hybridée : Considère les relations d'interdépendance complexes entre l'homme, les sociétés et les composantes physiques, chimiques et biotiques. L'environnement est perçu comme un champ de forces physico-chimiques et biotiques en interrelation avec la dynamique sociale, économique et spatiale, possédant une double dimension spatiale et temporelle.

De l'environnement objet à l'environnement sujet : La crise du Covid a, par exemple, mis en lumière les inégalités d'accès aux espaces naturels.

La Notion de Paysage

Le paysage est une notion scientifique polysémique, à la fois naturel et humain, qui se perçoit et possède une dimension esthétique. Il n'existe que par la perception et est un enjeu de conservation et un outil d'aménagement du territoire. Il a une matérialité physique résultant de l'interaction entre la société et la nature.

• Définition : Une zone ou un espace, tel que perçu par les habitants, dont l'aspect et le caractère résultent de l'action de facteurs naturels et/ou culturels. Cette définition intègre l'évolution temporelle des paysages.

• Dimension immatérielle : «il n'y a pas de paysage « en soi » qui existerait en dehors de l'œil et du travail humain» (Dastur, 2011). Le paysage peut aussi être sonore.

• Enjeu esthétique et social : Révélateur d'inégalités sociales (ex: cités minières).

• Approches disciplinaires :

  • Biogéographes et écologues : Homogénéité physionomique locale ou régionale désignant tous les processus physiques, biologiques et anthropiques. La notion se substitue à celle d'écosystème où l'humain exerce une pression.

  • Paysagistes concepteurs : Vision socialisée du paysage, axée sur la perception et la socialisation.

La Notion de Milieu

Le milieu qualifie un espace naturel autour d'un élément (humain ou autre), désignant les conditions écologiques et physiques dans lesquelles évolue un être vivant. Utilisé dès le XIXe siècle par les naturalistes.

• Milieu naturel : «naturel lorsqu'y prédomine les éléments non ou peu transformés par l'homme» (Demangeot, 2014).

• Milieu humain : Relation entre les sociétés et leur espace de vie.

• Définition d'Augustin Berque (2018) : «Relation spécifique que le vivant construit avec l'environnement», cherchant à ne pas séparer l'humain du non-humain.

Généralités en Biogéographie

Les Systèmes Environnementaux

Ces concepts sont des cadres de réflexion pour les questions environnementales.

• L'Écosystème : Désigne la somme du biotope (composantes non vivantes : climat, roche, eau) et de la biocénose (composantes vivantes). Théorisé par Tansley dans les années 1930.

  • Le biotope est une portion de l'atmosphère, la lithosphère et l'hydrosphère (abiotique).

  • La biocénose est une portion de la biosphère et de l'anthroposphère (biotique).

• Le Géosystème : Se développe sur les plans horizontal et vertical, traitant des questions écologiques et anthropiques. Initialement apparu en URSS.

  • Selon Georges Bertrand (1978) : «comporte trois niveaux : physique, géochimique, éthologique».

  • Réutilisé en géographie sociale (ex: géosystème halieutique de Corlay sur les pêches).

Objets et Méthodes des Sciences de l'Environnement

Plusieurs disciplines revendiquent un travail d'intégration, comme la géographie et l'écologie.

• Sciences de la Nature :

  • Quatre champs de spécialité : hydrosphère (ex: glaciologie), biologie, climatologie et géologie.

  • Écologie scientifique : «Étude des relations des organismes vivants avec leur environnement, des interactions qui déterminent la distribution et l'abondance des organismes, des écosystèmes. Elle touche aussi indirectement à l'homme et au social» (Barbault, 2021). Inclut l'écologie humaine, urbaine, de la conservation.

• Sciences Humaines et Sociales (SHS) :

  • Initialement autonomes de la nature, elles ont été remises en question après les crises environnementales des années 1960 (ex: naufrage du Torrey Canyon).

  • Anthropologie écologique : Interactions entre culture et nature, savoirs locaux sur l'environnement. Utilise l'ethnographie (ex: Ph. Descola, N. Martin).

  • Sociologie de l'environnement : Répartition du pouvoir lié à la nature, mouvements sociaux environnementaux. Méthodes qualitatives et quantitatives (ex: R. Barbier, J-B. Comby).

  • Psychologie de l'environnement : Perception de la nature, risques, impact de l'environnement sur la santé mentale, solastalgie (détresse liée à la perte de l'environnement due aux changements climatiques). Méthodes : enquête, expérimentation (ex: V. Despret, G. Moser).

  • Philosophie environnementale : Interroge l'éthique, s'appuie sur la rhétorique (ex: B. Latour, B. Morizot, P. Charbonnier).

Précurseurs de la Géographie de l'Environnement

• Carl Ritter (géographe allemand) : Cartographie, intérêt pour l'humain et la nature, pensée déterministe naturelle.

• Paul Vidal de la Blache : Fonde le possibilisme, où les populations dépendent des conditions naturelles mais ont des choix techniques pour s'émanciper de la nature. L'équation nature, technique, population forme le genre de vie.

• Séparation entre géographie physique et humaine au milieu du XXe siècle, remise en question par les crises des années 1960-1970 (marées noires, changement climatique).

• Rapports Meadows («halte à la croissance») et Ehrlich («the population bomb») soulignent les impacts anthropiques, notamment démographiques.

Le Champ de la Géographie après 1970

• Géographie biophysique :

  • Géomorphologie : Étude de la lithosphère.

  • Climatologie : Étude de l'atmosphère.

  • Hydrologie : Étude de l'hydrosphère.

  • Biogéographie : Étude de la biosphère.

• Géographie humaine.

• Géographies de l'environnement : Cherchent à supprimer la hiérarchie entre nature et société.

  • Approche naturaliste : Processus naturels.

  • Approche constructive : Questions sociales, l'environnement comme prétexte (ex: Noel Castre).

  • Approche intermédiaire : Mêle processus sociaux et naturels (ex: D. Chartier, géographie environnementale).

Approche Écologique de l'Environnement et du Paysage

Les Fondamentaux

L'écologie est une science systémique et de synthèse, travaillant de l'échelle cellulaire à l'échelle globale.

Le Biotope

Composante physique et chimique des écosystèmes, espace vital caractérisé par des conditions écologiques données. À grande échelle, il se caractérise par des facteurs biotiques homogènes liés à la notion d'habitat. Deux éléments intéressent particulièrement les géographes :

• Le Sol : Interface entre la lithosphère et la biosphère.

  • Processus de formation :

    1. Par le bas : Dégradation du substrat (roche mère minérale) par érosion (cryoclastie, vent, altération chimique).

    2. Par le haut : Matière organique issue du vivant (humus), processus très long.

  • Caractéristiques : Texture (sable, limons), composition, structure, consistance, couleur. La texture détermine le couvert végétal (sol sableux = drainant, sol limoneux = moins drainant).

  • Typologie : Basée sur des critères biochimiques et génétiques.

  • Limites planétaires : Les sols font partie des 9 limites planétaires (avec l'érosion de la biodiversité, l'acidification des océans).

• Le Climat : Nous sommes dans un régime climatique quaternaire, caractérisé par l'alternance de périodes glaciaires et interglaciaires (cycles de Milankovitch : obliquité, excentricité, précession). Les latitudes, longitudes et la rotation terrestre recréent les conditions climatiques.

Quatre éléments climatiques principaux impactent le vivant :

• La Lumière : Principal moteur de la végétation (photosynthèse pour les végétaux chlorophylliens). Les plantes mycohétérotrophes (champignons) n'ont pas besoin de lumière.

  • L'éclairement (rayonnement solaire) varie selon les saisons (longueur d'onde, intensité, cyclicité).

  • La photopériode (cycle jour/nuit) détermine le comportement végétal et animal (hibernation).

  • La perturbation lumineuse désoriente les animaux (ex: politique de trame noire contre la pollution lumineuse).

• L'Eau : Disponible par précipitations ou réseaux hydrographiques. Sa variation entraîne des adaptations (ex: cactus).

  • Port : Forme physique d'une plante.

  • Succulence : Aspect charnu stockant l'eau (plantes grasses, cactus).

  • Pubescence : Présence de poils protégeant de l'évaporation.

  • Xéromorphie : Adaptation physique des plantes à la sécheresse.

  • Exemples d'adaptations : Nepenthes (milieu humide, sols lessivés), Palétuviers (eaux saumâtres, racines aériennes).

• La Température : Possible entre 0 et 30°C. Température moyenne terrestre de 15°C (bilan radiatif).

  • Corrélation positive entre chaleur et biodiversité (diminue en s'éloignant de l'équateur).

  • La corrélation entre chaleur et biomasse est moins évidente.

  • Chaque espèce a un optimum climatique et une aire de répartition (plus ou moins étendue et continue).

• Le Vent : Action mécanique sur la végétation (ex: anémomorphie ou port en drapeau).

  • Pouvoir asséchant sur les végétaux, conséquences microclimatiques.

  • Moteur de la reproduction végétale (dispersion du pollen et des graines).

L'étude de la spatialisation du vivant et des espèces est la chorologie.

• Aire de répartition géographique : «surface d'étendue variable, continue ou discontinue qui circonscrit l'ensemble des localités où des populations de l'espèce se rencontrent à l'état spontané. Elles ne sont ni le fait du hasard ni stables dans le temps» (Salanon et Lacoste, 2010).

• Amplitude écologique : Capacité d'une espèce à habiter plusieurs types d'habitats.

En chorologie, on distingue 4 formes d'aires de répartition :

1. Aire cosmopolite ou globale : Espèces occupant presque tout le globe (en réalité, subcosmopolites, ex: rat brun).

2. Aire circumterrestre ou zonale : Espèces adaptées à une zone latitudinale équivalente (ex: manchot en Antarctique).

3. Aire disjointe : Distillée dans l'espace, due à la dislocation d'une aire ou à des migrations.

4. Aire endémique : Espèce présente à un seul endroit, isolé physiquement ou génétiquement (barrière d'isolement, ex: îles).

5. Aire régionale : Conjugue les précédentes, trop grande pour être endémique.

Ces répartitions ont mené à l'identification d'espaces homogènes du vivant (ex: Antarctic, Australasia, Oceania, Neotropical). En France, on trouve 4 éco-provinces : Atlantique, Continentale, Méditerranéenne, Alpine.

La Biocénose : Fonctionnement du Vivant

L'enjeu est d'abord de classer le vivant : la systématique (hiérarchie taxonomique, du domaine à la sous-espèce).

• Espèce : «ensemble des organismes qui possèdent des génotypes identiques ou peu différents et qui sont interféconds» (George et Verger, 2013). «Population d'organismes très proches qui peuvent se reproduire entre eux mais qui ne peuvent, en principe, pas se reproduire avec les membres d'autres espèces» (Triplet, 2017).

• Théorie de l'évolution de Darwin (1859) : Rupture épistémologique avec le fixisme. La sélection naturelle et sexuelle explique la diversité des espèces (ex: girafe, pinson). La dérive génétique mène à la spéciation (phylogenèse).

  • Spéciation allopatrique ou vicariance : Séparation nette d'une population exposée à des climats différents.

  • Spéciation parapatrique : Différences entre populations aux extrémités d'une grande aire, avec hybridation au centre.

  • Spéciation péripatrique : Colonisation de nouveaux espaces en marge de l'aire de répartition (ex: ours polaire).

  • Spéciation sympatrique : Basée sur la sélection sexuelle.

• Niche écologique : Conditions permettant à un être vivant de se nourrir, se cacher, se reproduire et se socialiser.

Notion Générale d'Écologie, Science des Écosystèmes

La Biocénose (Partie Vivante des Écosystèmes)

La Phytocénose (Végétaux)

Plusieurs échelles pour appréhender le végétal :

• L'individu (plante) : Morphotype et comportement.

  • Plante caduque : Perd son feuillage en hiver (décidue en été).

  • Phanérophyte : Bourgeons en hauteur.

  • Chaméphyte : Garde une petite partie du feuillage.

  • Thérophyte : Meurt en hiver, produit des graines (plante annuelle).

  • Géophyte : Garde ses bulbes en hiver.

  • Épiphyte : Se fixe sur d'autres plantes (ex: lianes, plantes parasites).

  • Hélophyte : Plante aquatique avec une partie hors de l'eau.

  • Hydrophyte : Plante pleinement aquatique.

  • Plantes xérophiles : Préfèrent les climats arides.

  • Plantes acidiphiles : Préfèrent les sols acides.

  • Plantes sciaphiles : Préfèrent l'ombre (ex: lierre).

• La formation végétale : Apparence d'un groupe de plantes, appréhendée par la hauteur et la densité.

  • Strate Bryo-lichénique : Végétation très basse.

  • Strate herbacée : Moins d'un mètre (herbe).

  • Strate arborescente : Plus haute.

  • Strate arborée : Arbres.

Typologie des formations végétales par biomasse :

1. Toundra : Végétation basse et clairsemée, dominée par des herbacées cryophiles (160 kg/ha).

2. Prairie : Végétation dense, dominée par des herbacées (600 kg/ha).

3. Lande : Transition entre prairie et forêt, majoritairement buissons et arbustes (800 kg/ha).

4. Forêts claires : Arbres clairsemés, canopée plus basse, permet aux herbacées de se maintenir (4200 kg/ha).

5. Forêts denses : Seules les plantes sciaphiles peuvent se développer (11000 kg/ha).

La végétation évolue naturellement vers la forêt (cycle de succession végétale, utilisé en renaturation urbaine).

Le syntaxon est un groupe de taxons (plantes ou animaux) qui vivent ensemble.

La Zoocénose (Animaux)

Relations entre les animaux :

• Relations trophiques : Manger ou être mangé.

  • Autotrophes : Produisent leurs propres ressources (plantes, planctons).

  • Hétérotrophes : Consomment d'autres êtres vivants.

    • Prédateurs (phytophages ou carnivores) : Consomment de la matière fraîche.

    • Décomposeurs : Consomment des déchets organiques.

    • Intermédiaires : Omnivores (humains), charognards.

  • Chaîne alimentaire : Producteurs primaires → producteurs secondaires → consommateurs secondaires → prédateurs → surprédateurs.

  • Pyramide énergétique : Perte d'énergie et de biomasse à chaque niveau trophique.

  • Polluants : Bioamplification (accumulation), biodilution (dispersion).

• Relations hétérotypiques : Toutes les autres relations.

  Espèce A	Espèce B	Relation
  +	+	Mutualisme
  -	-	Compétition
  + ou -	+ ou -	Neutralisme
  +	-	Parasitisme
  +	+ ou -	Commensalisme
  -	+ ou -	Amensalisme

  • Compétition : Réciproquement négative (ex: ongulés sauvages et domestiques).

  • Mutualisme : Bénéfique pour les deux espèces (ex: chien-humain, pucerons-fourmis, fabacées-bactéries, lichen).

  • Parasitisme : Bénéfique pour l'un, négatif pour l'autre (ex: puce, phylloxéra, gui, Cordyceps).

  • Commensalisme : Bénéfique pour l'un, neutre pour l'autre (ex: héron garde-bœuf, rémora, orchidées épiphytes, oiseaux nicheurs).

  • Amensalisme : Négatif pour l'un, neutre pour l'autre (ex: grand arbre faisant de l'ombre, peste noire).

  • Neutralisme : Indifférence entre deux espèces (ex: antilopes et zèbres).

L'écotone est l'interface entre deux écosystèmes ou biomes.

Les Biomes

Les biomes sont des espaces homogènes du vivant. Les cartes de biomes ne mettent pas en évidence les écotones (ex: Sahel) ni la présence humaine, représentant le potentiel d'extension. L'intervention humaine peut créer des limites artificielles.

Biomes de Type Tempéré

Caractérisés par un régime thermique (alternance saisons chaudes/froides). L'effet océanique (proximité de la mer) réduit les contrastes saisonniers. Forte présence humaine, peu de forêts primaires.

• Forêts de caducifoliées : Présentes dans le sud du Chili, l'Est de l'Océanie, l'Amérique du Nord, l'Europe (le plus vaste) et la Chine.

  • Climat clément, précipitations abondantes.

  • Sol humifère (mull).

  • Peu de types d'arbres (chênes, hêtres, châtaigniers), grande diversité herbacée.

  • Conifères (épicéa, pin sylvestre) dans les marges.

  • Faune : rongeurs, grands herbivores (chevreuil), renards, oiseaux (geai bleu).

• Zones méditerranéennes : Climat tempéré dégradé (chaud et sec).

  • Espèces caractéristiques : lavande, olivier.

  • Paysage actuel résulte des activités de pâturage et de l'assèchement climatique.

  • Comparaison avec la Californie (chaparral) plus primaire que le maquis européen.

• Steppes ou prairies tempérées : 4 grands secteurs (Amérique du Sud (pampa), Ouest USA, Australie, Russie).

  • Dominées par les poacées ou légumineuses (festuca, panicum, salvia).

  • Faune emblématique : cheval de Przewalski.

Les Biomes Froids

Caractérisés par des hivers sous 0°C, périodes sans dégel, pergélisol (permafrost). Durée inégale du jour et de la nuit.

• La Taïga (forêt boréale) : Hémisphère nord, climat subpolaire.

  • Biome jeune (10 000 ans), principalement en Eurasie et Amérique du Nord.

  • Températures plus douces et humidité plus forte que la toundra.

  • Précipitations maximales en été.

  • Sol podzol (humifère, minéral, lessivé).

  • Espèces circumterrestres (loup gris, bouleau blanc) et vicariantes (pin de Sibérie, mélèze d'Europe).

  • Faiblement touchée par l'action humaine, grande diversité et densité d'arbres.

• La Toundra : Latitudes 55°/80° Nord.

  • Contrainte forte pour le vivant due au gel.

  • Faune : insectes (larves, œufs), animaux adaptés (graisse, hibernation, migration).

  • Végétation : lichen, coton arctique, saule réticulé, pavot d'Islande.

L'hémisphère Nord a toundra et taïga, l'hémisphère Sud seulement toundra (Antarctique).

Les Écosystèmes de Montagne

Déterminés par l'altitude (pression atmosphérique, oxygène, humidité, rayonnement solaire).

• Gradient thermique adiabatique : Baisse de -0.65°C/100m.

• Isotherme 0°C : Monte en altitude, impactant les températures.

• Perturbations orographiques.

• Ubac (ombre) et Adret (lumière) influencent la densité et la diversité.

• Étagement de la végétation : 5 étages théoriques.

  1. Collinéen (jusqu'à 800m) : Végétation planitiaire, très anthropisé.

  2. Montagnard (jusqu'à 1500m) : Forêt mixte, tourbières. Élevage extensif, culture du bois.

  3. Subalpin (jusqu'à 2500m) : Limite des feuillus et des arbres. Fort endémisme et biodiversité.

  4. Alpin : Pelouses alpines clairsemées, végétation entre les rochers.

  5. Nival : Neige éternelle, glaciers. Front pionnier de la végétation.

• Adaptations : Végétaux (poils), animaux (rapaces, petits oiseaux, insectes camouflés, ongulés sauvages comme le chamois, l'isard, le bouquetin des Alpes).

• Certains animaux se sont réfugiés en montagne (ex: ours brun).

Les Biomes Chauds

Situés entre les tropiques, divisés en humides ou arides. En Afrique, plus de biomes arides.

• Forêts humides :

  • Non vierges, sociétés humaines équatoriales ont dominé (ex: cité perdue en Colombie).

  • Dominées par des arbres hauts (racines aériennes, épiphytes, arbres émergents).

  • Grande diversité d'insectes et d'animaux (mammifères arboricoles comme le singe hurleur noir).

• Biomes tropicaux secs : Forêt xérique (jungle) et décidue (perd son feuillage en saison sèche).

  • Fourrés tropicaux : Petits arbres.

  • Steppes à épineux : Forme dégradée des forêts tropicales.

  • Savanes : Prairies avec forte saison sèche.

    • Para-climatiques (secondaires, installées par l'homme) ou climatiques (primaires).

    • Afrique : plus forte densité.

    • Types : herbeuse, arbustive, arborée (écotone).

    • Au Brésil : campo et cerradão.

  • Écobuage : Utilisation du feu de brousse ou du pâturage pour maintenir des milieux ouverts.

• Les Déserts : Très faible biomasse végétale et animale.

  • Situés sur les tropiques ou zonaux (ex: Gobi), liés aux montagnes (Mojave, Chihuahua) ou littoraux (Chili).

  • Contraintes abiotiques : chaleur, sécheresse, ensoleillement, vent.

  • Biocénose : faible nombre d'individus, faible diversité, petits, xénomorphes (épines, succulence).

  • Végétaux : hypertrophie racinaire, cycle de vie court (érémophytes).

  • Paysages variés selon la nature du sol (oueds).

  • Faune : rare, souvent endémique, adaptée (vie nocturne, sous le sable, estivation, robe claire, ex: dromadaire).

• Les Mangroves : Forêt littorale de la zone intertropicale, reconnue comme biome par le WWF.

  • Se développe en eau saumâtre (mi-salée, mi-douce).

  • Besoin d'humidité, chaleur, faible amplitude thermique.

  • Zones abritées de la houle (estuaires).

  • Types : occidentale (6 espèces de palétuviers) et orientale (45 espèces).

  • Étagement selon la salinité : perthaline, méso-haline, oligohaline.

  • Palétuvier : Espèce emblématique, halophyte (adapté au sel), système racinaire en échasse ou pneumatophores.

Les Biomes (Semi-)Aquatiques

Écosystèmes Côtiers Tempérés

Deux types de côtes tempérées : rocheuses et sableuses.

• Côtes rocheuses : Falaises (actives ou mortes).

• Côtes sableuses :

  • Directement en lien avec la mer : algues, organismes fouisseurs, corail d'eau froide (hermelles).

  • Systèmes dunaires : Dunes blanches (oyats), dunes boisées et grises (plus éloignées du trait de côte).

• Marais maritimes : Au-dessus de la ligne des plus hautes eaux.

  • Slikke : Écosystème vaseux, couvercle actif (salicorne).

  • Schorre : Végétation plus haute.

  • Molière : Retenue d'eau artificielle pour la chasse.

  • Activité humaine forte (riziculture, chasse).

  • Espèces comestibles (salicorne, faux-pourpier, soude maritime).

  • Importance pour le cycle de vie des poissons (juvéniles de sole).

  • Oiseaux : sédentaires (gorgebleue à miroir, bruant des roseaux), migrateurs (limicoles comme l'huîtrier pie, bécasseau variable), chassiers (flamant rose).

  • Nécessité de protéger tout le réseau pour les oiseaux migrateurs (ex: spatule blanche).

Certains auteurs parlent d'anthromes pour souligner l'anthropisation de tous les biomes. La période de basculement vers l'anthropocène est débattue (début du XVIIe siècle, milieu du XXe siècle).

La Biodiversité : Éléments de Définition et de Discussion

Le mot biodiversité est récent (années 1980, Wilson, 1988), désignant un patrimoine menacé et un outil conceptuel pour la conservation. Repris en 1992 à la Conférence de Rio.

Critères pour aborder la biodiversité :

• Critère génétique : Variation génétique au sein d'une population, favorisant l'adaptation.

• Critère spécifique : Nombre d'espèces différentes. Plus forte près de l'équateur, impactée par l'insularité.

• Critère phylogénétique : Mesure la phylogénie (nombre de spéciations dans l'arbre phylogénétique).

• Critère écosystémique : Liste d'écosystèmes menacés (ex: mangroves, forêts méditerranéennes).

• Critère fonctionnel : Conservation d'espèces ordinaires ou avec des niches écologiques différentes.

• Critère spatial : Cartographie des maximas spécifiques.

  • Diversité alpha : Diversité spécifique à l'échelle locale.

  • Diversité bêta : Différence entre écosystèmes d'une zone (effets de lisière).

  • Diversité gamma : Dissimilarités biologiques pour un même biotope dans une région.

  • Hot spots de biodiversité : Zones à enjeux de conservation.

• Indice de Simpson (diversité alpha) : Probabilité que deux individus tirés au hasard soient de la même espèce. Plus l'indice est haut, moins la biodiversité est grande.

• Indice de Jaccard (diversité bêta) : Compare la présence/absence d'espèces communes dans deux habitats. Plus il y a d'espèces communes, moins il y a de biodiversité.

Approche Anthropique et Sociale de l'Environnement et du Paysage

L'impact humain n'est pas nouveau (A. Stoppani, ère anthropozoïque au XIXe siècle). Forte présence de GES dans l'atmosphère dès les années 1950. Les crises des années 1960-1970 font émerger l'écologie politique.

• P. Dansereau : Montre l'amplification de l'impact humain (outils, domestication, sédentarité, révolution industrielle, révolution cybernétique).

• P. Crutzen et E. Stoermer : Concepteurs de l'anthropocène. Les activités humaines sont devenues une force géologique et morphologique.

• Généralisation des impacts humains : L'humanité habite toute la surface de la Terre.

• Causes de l'impact : Initialement l'explosion démographique, puis la croissance économique.

• Débat sur l'anthropocène : La Commission Internationale de Stratigraphie débat de sa qualification comme époque et de sa datation (milieu du XXe siècle, «grande accélération»).

  • Indicateurs : 1750 (industrialisation, +50% CO2), +0.6°C au XXe siècle, 6 tonnes de sol/roche déplacés par an/habitant, disparition de 50% des zones humides françaises entre 1950 et 1990.

  • Rythme d'extinction des espèces 100 fois plus rapide que le rythme naturel.

  • 80% des continents sont directement anthropisés.

• Le terme anthropocène est critiqué pour universaliser la responsabilité, alors que l'impact est inégal.

Débats sur la responsabilité :

• Capitalocène : Pointee la responsabilité directe du capitalisme (J-B. Fressoz, Armel Campagne).

• Plantationocène : La crise écologique débute avec les empires coloniaux et l'exploitation des esclaves.

• Urbanocène : Le mode de vie urbain est responsable de la crise écologique.

• Androcène : Lien entre capitalisme, patriarcat et crise écologique.

• Chtulucène : Réseau de coopération entre humains dominés et non-humains pour sortir de la crise (ex: humains-castors).

Deux axes de généralisation des rapports humains/nature :

La Biodiversité à l'Épreuve de l'Anthropocène

L'anthropocène est la traduction matérielle de la crise environnementale imputable aux humains et à leurs structures sociales.

La biodiversité est une dynamique, produit de l'évolution (apparition et extinction d'espèces). Durée de vie moyenne d'une espèce : 5 millions d'années. Actuellement, 2% des espèces ayant vécu sont présentes (environ 10 millions d'espèces).

• Extinction massive : Accélération brutale et massive du rythme d'extinction à l'échelle des familles et à l'échelle globale, causée par des catastrophes naturelles et des changements climatiques majeurs.

• Les BIG FIVE : 5 extinctions massives en 500 millions d'années.

  1. Crétacé (65 Ma) : Disparition des dinosaures.

  2. Trias (1880 Ma) : 35% des familles, 80% des espèces disparaissent.

  3. Permien (250 Ma) : La plus grave, 50% des familles, >90% des espèces disparaissent.

  4. Dévonien (345 Ma) : Disparition des agnathes et placodermes (poissons préhistoriques) suite à une anoxie océanique.

  5. Ordovicien (500 Ma) : Due à une glaciation et régression marine.

• Sixième extinction de masse : Débat sur son existence. Moins massive mais plus rapide.

  • Augmentation des disparitions liée à l'humain (chasse, conquête de nouveaux espaces, naïveté écologique des espèces, ex: dodo).

  • Artificialisation des espaces.

  • Corrélation avec le nombre d'humains et leur distribution.

  • Les espèces aquatiques et les végétaux sont particulièrement vulnérables (46 300 espèces menacées).

  • L'apparition de nouvelles espèces ne compense pas les disparitions.

MEA (Millenium Ecosystem Assessment) : Bilan des écosystèmes pour le millénaire (début 2000). La balance entre mode de vie humain et durabilité du vivant est problématique. Nécessite des «changements importants des politiques, des institutions et des pratiques».

Les Facteurs de Viabilité d'une Espèce

La survie des espèces repose sur 3 facteurs :

1. Étendue du milieu : Permet à l'espèce de trouver ses besoins.

2. Abondance et diversité génétique interne.

3. Diversité spécifique externe : Plus elle est importante, plus les conditions sont favorables à la survie.

Les Facteurs «Naturels» d'Extinction

• Perte d'habitat (changement climatique, volcanisme, tectonique, cataclysmes).

• Apparition d'espèces prédatrices/concurrentes/vectrices de maladies.

Les Facteurs Anthropocéniques d'Extinction

Impact des hommes sur les facteurs naturels d'extinction :

• Artificialisation, prédation excessive.

• Les 9 limites planétaires : Intégrité de la biosphère (diversité génétique et fonctionnelle).

• Polluants chimiques, physiques et biologiques :

  • Pesticides : Effets de cascade sur le vivant, rémanence. Impact sur les oiseaux (25% de perte d'abondance des oiseaux communs européens entre 1996 et 2016).

  • Pollution physique : Sonore, lumineuse, nucléaire.

  • Espèces exotiques envahissantes : Problème de reproduction et de nombre.

• Destruction des habitats : Artificialisation des surfaces (ex: polders, îles artificielles à Dubaï).

• Exploitation du vivant : Pêche (disparition de mammifères marins, surpêche de 1/3 des stocks de poisson).

• Intervention humaine sur les cycles : Eau (barrages), acidification des océans, cycles géochimiques (surutilisation d'engrais, prolifération d'espèces opportunistes, marées vertes).

• Changement climatique : «Les espèces ne pouvant pas s'adapter sont menacées de disparition. Ainsi, 15 à 37% des espèces vivantes pourraient disparaître d'ici 2050» (Office Français de la Biodiversité).

Anne Prevot (MNHN) : Représentation simplifiée de la biodiversité chez Disney, soulignant la nécessité de renouer le lien homme-nature.

Cinq leviers pour agir face à la crise :

1. Connaître

2. Protéger

3. Restaurer

4. Gérer

5. Créer

La Connaissance

• MEA : Premiers rapports sur le sujet.

• IPBES (Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques) : Propose des analyses à l'échelle du GIEC.

  • Appelle à un changement de modèle économique.

  • Focalisation sur la mer, maîtrise de la croissance démographique.

  • Bien-être du vivant, des humains, sauvegarde de la diversité culturelle (géodiversité).

• Catégories de savoirs : Populaire (pêcheurs), autochtone.

• Sciences citoyennes :

  • Niveau participatif : Citoyens participent à la recherche (ex: Vigie Nature).

  • Niveau militant : Réseau des naturalistes en lutte, contre-expertise.

La Protection

• Premiers parcs : Yellowstone (USA, 1872).

• France : Réserve nationale en Camargue (1928), Parc de la Vanoise (1963), Parc de Port-Cros (première aire maritime protégée française).

• Organisations internationales : UICN (1948), WWF (1961).

• Textes internationaux : Conférences de Stockholm, Rio, Montréal.

• Législation française :

  • 1976 : Loi de protection de la nature (listes d'espèces protégées, études d'impact).

  • 1985-1986 : Lois Littoral et Montagne (protection contre l'artificialisation).

  • 1993 : Loi sur la protection et la mise en valeur du paysage.

  • 2009 (Loi Grenelle) : Participation citoyenne, continuité écologique (trame verte/bleue).

  • 2016 : Loi pour la reconquête de la biodiversité, de la nature et des paysages.

• Aire protégée : Espace géographique défini, reconnu, consacré et géré pour la conservation de la nature, des services écosystémiques et des valeurs culturelles (géodiversité).

• Types d'aires protégées (UICN) :

  	Intitulé	Principal objectif de gestion à long terme
  1a	Réserve naturelle intégrale	Recherche scientifique
  1b	Zone de nature sauvage	Protection des ressources sauvages
  II	Parc national	Protection d'écosystèmes à des fins récréatives
  III	Monument ou élément naturel	Préservation d'éléments naturels spécifiques
  IV	Aire de gestion des habitats ou des espèces	Conservation avec intervention de gestion
  V	Paysage protégé	Conservation de paysages et fins récréatives
  VI	Aires protégées de ressources naturelles gérées	Utilisation durable des écosystèmes naturels

• Zone Natura 2000 : Protection des oiseaux et de leur habitat.

• Gestion : L'État gère la majorité des aires protégées en France.

Restaurer

Deux formes de restauration :

• Restauration active : Intervention humaine pour réparer les écosystèmes dégradés (replantation, retrait d'infrastructures).

• Réensauvagement (rewilding) : Laisser la nature se réparer seule.

La Gestion

Coordination par la contrainte (normes, interdits, ex: arracher des haies) et les incitations (accompagnement, valorisation, ex: financer des plantations).

Créer

Innovations techniques et production de nouveaux espaces naturels :

• Innovation en fonction de la nature : Toitures végétalisées, éoliennes.

• Nature en ville : Jardins familiaux.

• Végétation rudérale : Pousse sur les délaissés humains (ex: entre les rails).