Après que l’agriculture eut connu un formidable essor, grâce à l’industrialisation via la mécanisation, à la fin du XIXème siècle, le paysan découvrait les pesticides ultra-toxiques que nous nommons à tort remèdes de grand-père. Ma licence de phyto-protection m’a permis alors de saisir les erreurs commises vulgairement pas mes concitoyens qui prétendent qu’avant c’était systématiquement mieux. Mon arrière-gand-père traitait ses cultures avec des produits composés d’arsenic (Pline le recommandait déjà), de mercure, ou encore avec des gaz de combat ! Plus tard, au XXème siècle, les progrès de la chimie organique ont conduit à l’utilisation de DDT, de lindane, de parathion… tous interdits aujourd’hui, mais refourgués en douce aux pays en voie de développement !

S’ils ont permis de préserver notre population de la disette et de la famine en permettant le formidable bond démographique, les inconvénients de tels produits phytosanitaires (fongicides, insecticides, herbicides…) sont manifestes. Ils déséquilibrent les écosystèmes, en les contaminant. Si en début de chaîne alimentaire, on peut parler de dilution du produit, à l’autre bout, le prédateur, lui, aura concentré les molécules incriminées. L’homme en est et ses tissus adipeux (graisses) regorgent de substances lentement létales, dont les fameuses dioxines. De plus, les insecticides sont souvent dévastateurs chez les populations d’insectes utiles.

Chez les différents organismes (les arthropodes surtout) soumis à ce genre de traitement chimique, on constate l’apparition de résistances, ce qui nous oblige à inventer rapidement de nouvelles molécules qui pareront au problème. A force de traitements, nous ne disposons plus du recul nécessaire à en mesurer l’impact, et sur la flore, et sur la faune, sans oublier l’homme. Je ne nie pas les temps importants d’homologation et de mise sur le marché (10 ans), mais je ferai remarquer que certaines molécules ne se manifestent dans leurs effets catastrophiques qu’au bout de plusieurs décennies. Le problème est seulement lié à l’irréversibilité d’un processus. C’est en 1966 que le FAO (Food and Agriculture Organization des Nations Unies) publia son rapport listant 160 espèces d’insectes ravageurs devenus résistants à la majeure partie des molécules insecticides du marché. Aujourd’hui ce nombre est passé à près de 600. Par un bien (limité), nous avons causé notre malheur, les cultures n’ont jamais subis autant les assauts d’insectes nuisibles. La chimie en agriculture nous place dans un cercle vicieux.

L’homme a un taux de reproduction trop faible pour s’adapter assez rapidement aux changements environnementaux qu’il a générés. Ce n’est pas le cas d’un insecte qui, soumis aux pressions du milieu qui change (climat, biotope et biocénose) en permanence, est capable de produire des milliers d’individus tous génétiquement différents. Cela lui confère un degré d’adaptabilité énorme, moins grand cependant que celui d’une bactérie qui double sa population toutes les 20 mn ! Bien que vulgairement considérés comme inférieurs à nous, tous deux nous survivront. Les mécanismes de la sexualité, qui dirigent l’évolution en général, ne sont pas les seules à intervenir dans les modifications génomiques responsables de mutations. Certains gènes (hox) présents chez tous les êtres vivants évolués, président aux changements brutaux (sur quelques milliers d’années seulement) qui se produisent au sein des espèces ; les virus nous transmettent des fragments d’ADN étranger, nous en arrachent quelques uns qu’ils communiquent à d’autres (ainsi, la nature fait des OGM, nous ne faisons que l’imiter), de sorte que l’évolution peut sans doute se faire par brusques sauts. Ainsi, les molécules que nous rejetons dans le milieu accélèrent l’apparition de mutants résistants à ces mêmes molécules. En général et c’est le mode le plus efficace, les gènes de résistances codent pour des complexes enzymatiques dégradant rapidement les pesticides à l’intérieur de l’organisme (enzymes de détoxication). Le second mode -très étudié actuellement- passe par la modification des récepteurs aux molécules phyto-protectrices, impliqués dans la transmission des influx nerveux.

Si la recherche en nouvelles matières actives (chimiques) ne s’est pas arrêtée, elle s’oriente vers la synthèse de produits qui ne cibleraient spécifiquement que le pathogène ou le ravageur incriminé, qui seraient rapidement biodégradés et qui, si possible, tireraient leur origine d’agents biologiques naturels (bio-pesticides). Une autre voie s’ouvre, plus proche de ce que la nature sait faire mais pas moins sans dangers, où l’on imite artificiellement les molécules existantes en ne faisant que les rendre plus stables et plus actives (pyrethrinoïdes). De même, la connaissance, que nous avons améliorée, sur les insectes prédateurs ou parasitoïdes d’autres espèces, nous conforte pour persévérer dans cette voie. La philosophie agronomique a changé et nous ne cherchons plus (ou de moins en moins) à tout éradiquer mais à maintenir un équilibre écologique et économiquement supportable. Nous sommes prêts à partager à nouveau avec les « nuisibles ». Les résultats obtenus, après introduction de l’auxiliaire de culture, sont, en général, encourageants (30 cas positifs) , mais il arrive qu’avec certaines espèces -comme le doriphore ou la chenille processionnaire du pin- aucune solutions n’aient été trouvées. L’utilisation de coccinelles comme auxiliaires de culture date tout de même de 1889, lorsque l’introduction accidentelle, en Californie, d’une cochenille (Iceyra purchasi) destructrice d’agrumes ; il a fallu introduire sa prédatrice naturelle et australienne (Novius cardinalis) pour venir à bout du fléau, c’est à dire à établir un équilibre entre les deux populations, qui se sont, depuis, adaptées à l’air américain. Depuis, on peut acheter facilement sur Internet des larves de coccinelles qui, en Europe, nous débarrassent des pucerons sans impacts nocifs sur la planète. Mais ce ne sont pas les seules aides précieuses que connaît le cultivateur.

C’est le meilleur moyen pour accroître le taux de mortalité du ravageur. Parfois, l’introduction d’un seul ennemi suffit à réduire de 80 à 90 % le nombre de ravageurs, mais il faut, le plus souvent, en placer plusieurs (quand on les connaît) dans le milieu si l’on veut généraliser le succès.

Utilisation de prédateurs naturels :

J’ai cité l’exemple de l’usage des larves de coccinelles pour lutter contre les pucerons. Chez nous, c’est la coccinelle rodolia cardinalis qui est utilisée. D’autres auxiliaires, le plus souvent des insectes entomophages, sont intéressants :

- Prospaltella perniciosi est un petit hyménoptère (famille des guêpes et des abeilles) dont la femelle pond ses oeufs sur la larve d’une cochenille (pou de San José = Diaspidiotus perniciosus) qui s’attaque aux arbres fruitiers et aux plantes ornementales. La cochenille, bien que protégée par une capsule de cire (ce qui la rend insensible à pas mal de matières actives non huileuses), sera dévorée de l’intérieur. Cette cochenille a été introduite accidentellement en France en 1935. Ce sont les Californiens, premières victimes de ce ravageur venu de Chine, qui ont développé des élevages de l’hyménoptère, sur des courges infestées de cochenilles, et suspendues dans les vergers.

- Au début du siècle, un cactus, Opuntia inermis, avait été introduit d’Amérique en Australie où il se développait à vitesse grand-V (400000 ha/an) ; il n’avait pas de prédateur ni d’ennemi sur ce nouveau continent. C’est en introduisant un papillon, Cactoblastes cactorum, qui, comme son nom l’indique, possède une larve boulimique quand elle tombe sur une cactée, que les Australiens en sont venus à bout.

- Contre les dendroctones, petits coléoptères ennemis efficaces des pins, des épicéas et de bien d’autres végétaux, nous utilisons avec succès un autre minuscule coléoptère (Rhizophagus grandis) que nous élevons en batterie et que nous lâchons dans la nature ; celui-ci repère le dendroctone à son odeur caractéristique, le localise et le détruit.

La lutte intégrée extensive :

Cette technique consiste à renforcer un maillon déjà existant dans le paysage (grande unité géographique)

- Les fourmis rousses (dont formica rufa, mais il s’agit de plusieurs espèces en réalité) sont utilisées un peu partout (au Canada, contre la mouche à scie ; dans les Appenins, en Italie…). Une simple colonie de fourmis rousses (environ 100000 individus) nous débarrasse de 2000 à 10000 insectes par jour, dont 50 % de « nuisibles ».

La pose de nichoirs artificiels et adaptés à telle ou telle espèce utile qu’on veut privilégier, dans les bois et les forêts d’Espagne et de Russie, réduit considérablement le nombre de ravageurs. Les oiseaux insectivores seront ainsi favorisés grâce aux abris (10 nichoirs/ha) faits sur mesure pour des mésanges surtout, mais aussi pour des pics…

En Malaisie, ce sont les chouettes hulottes que l’on bichonne afin qu’elles débarrassent les palmeraies des rats envahissants et dévastateurs. Un nid par hulotte et sa nichée, pour 10 hectares, suffit à faire disparaître 1200 rats par an. Des postes d’observation ont été posés un peu partout pour que le rapace puisse oeuvrer plus aisément.

Usage de parasitoïdes :

- On pratique l’élevage industriel de minuscules hyménoptères, les trichogrammes, qui parasitent les oeufs des autres insectes (les punaises ravageuses des céréales, la chenille Eudémis de la vigne, la chenille de la pyrale du maïs…).

- Bactrocera oleae, c’est la mouche de l’olive ; elle pond ses oeufs à l’intérieur du fruit, puis ses larves le détruisent ou le déprécient, suffisamment pour que l’INRA intervienne ; la très sainte INRA, a depuis de nombreuses années encouragé à utiliser un parasitoïde de cette mouche ravageuse, encore un hyménoptère : Opius concolor, c’est son nom, pond ses oeufs dans les larves de la mouche, qui, du coup, n’ont pas le temps d’abîmer l’olive.

- Depuis longtemps maintenant, les cultivateurs en serre utilisent un minuscule hyménoptère (Encarsia formosa) pour limiter les populations de mouches blanches, ou aleurodes (Trialeurodes vaporariorum), dont les pupes seront infestées et détruites dès que l’hyménoptère aura pondu ses oeufs dessus. Il était temps car plus aucun produit phytosanitaire n’était efficace sur l’aleurode devenue économiquement  insupportable.

Utilisation de nématodes parasites :

Un nématode est un ver rond (opposé à ver plat) microscopique et non annelé. Les différentes espèces de nématodes occupent des niches écologiques variées mais on les trouve en grande partie dans le sol et à l’intérieur des végétaux ou des animaux. Certains d’entre-eux sont parasites de champignons pathogènes (pourridié des arbres) -l’inverse ayant lieu aussi. Mais ce sont les arthropodes (insectes, arachnides) ravageurs qui sont les plus combattus par ce moyen. Contre les larves d’otiorrhynques ou de hannetons, c’est le nématode Heterorhabditis bacteriophora qui fait l’affaire. Pour venir à bout des acariens phytophages de type tétranyches et panonyches, utilisation de Phytoseiulus persimilis. Steinernema carpocapsae et feltiae s’attaqueront aux tipules (le cousin, proche du moustique, ennemi des gazons) ou encore à la mouche du terreau. Les limaces ont aussi leur nématode parasite spécifique, Phasmarhabditis hermaphrodita. Un coléoptère, le scolyte des arbres fruitiers (Ips sexdentatus), a trouvé son maître en la personne du nématode Contortylenchus diplogaster…  Bien entendu, tous ces noms sont à apprendre pour la semaine prochaine, interrogation écrite ! On en connaît 4000 comme ça.

Utilisation de micro organismes :

Par cette technique, la lutte contre les ravageurs de cultures s’apparente à une guerre bactériologique, élargie à l’usage de n’importe quel micro organisme (bactéries, virus, champignons et protozoaires pathogènes aux insectes = entomopathogènes), pourvu qu’il soit efficace et sans danger pour l’environnement.

- Le plus connu des exemples est celui du Bacillus thuringiensis (bactérie découverte en 1911, utilisée dans les années 50 et premier insecticide bio, commercialisé), capable de s’attaquer avec succès à une grande gamme de chenilles de lépidoptères (processionnaire, piéride, noctuelle, tordeuse, teigne, carpocapse…),  mais il en existe d’autres plus toxiques aux Diptères (B. t. israelensis) et aux Coléoptères (B. t. tenebrionis).

- Nous connaissons une bonne quinzaine de familles de virus entomopathogènes mais seul deux familles, les Baculoviridae et les Tetraviridae, n’infectent que des arthropodes. Les autres sont dangereux pour les mammifères ou d’autres embranchements et ne peuvent être utilisés sans risques irréversibles (virus de Sanarelli, vecteur de la myxomatose du lapin).

- Une vingtaine de champignons entomopathogènes sont étudiés dans le cadre de la lutte biologique. Le plus utilisé, Beauveria bassiana, est efficace contre la pyrale du maïs, les termites, le charançon des bananeraies ou de la prune, le papillon tueur de palmier… Lui aussi rend bien des services, par son spectre large, et surtout parce qu’il remplace des produits hypertoxiques comme le chlordecone, molécule interdite trop tardivement par les autorités françaises, bien conscientes de ce qu’elles faisaient (les USA l’avait interdit dès 1976, la France en 1990 mais utilisé jusqu’en 2002 aux Antilles).

UTILISATION DE SOUCHES HYPOVIRULENTES DE CHAMPIGNONS PATHOGENES

On essaie de mettre en concurrence le champignon pathogène et sa souche moins pathogène pour le végétal. Endothia parasitica est un champignon microscopique responsable de la maladie du chancre du châtaignier, tumeur à évolution rapide entraînant un dessèchement, puis la mort de l’arbre. Lorsque l’arbre infesté arrive à stopper sa maladie, par ses défenses propres, il ne reste qu’un souche du même champignon, mais qui a perdu de son pouvoir malfaisant. Quand on met en présence les deux souches, l’hypovirulente communique à la virulente ses propriétés de non pathogène. Ainsi, le chancre cicatrisera facilement et l’on aura sauvé des forêts entières de châtaigniers.

S’ATTAQUER AU COEFFICIENT DE NATALITE DES RAVAGEURS

Il s’agit de gêner, d’empêcher, de limiter, d’inhiber le développement ou la reproduction d’un pathogène. On essaie de toucher au plus près des cycles de reproduction et de développement des espèces indésirables.

Lutte autocide :

En rendant stériles à l’aide d’une bombe à cobalt des mâles d’une population donnée, par exemple la mouche des bovins (Cochliomyia hominivorax), responsable du trachome, on pratique à d’importants lâchers en vue de perturber l’efficacité de l’accouplement entre mâles et femelles fertiles. Le mâle stérile n’a aucun problème concernant ses envies sexuelles ni ses capacités techniques. Ne s’accouplant qu’une seule fois, les femelles ne donnent aucune descendance. Il faut savoir que la méthode est coûteuse si l’on veut venir à bout d’un tel fléau, car l’opération doit être répétée jusqu’à éradication complète de l’indésirable bipenne.

Utilisation d’attractifs sexuels :

C’est une méthode sournoise pour les insectes nuisibles« mais on n’est plus à ça près… Les chimistes mettent au point des molécules dites mimétiques, car elles imitent les bouquets phéromonaux des insectes. Ensembles d’hormones sexuelles ou d’agrégation (mâles ou femelles) qu’on disperse (pièges attractifs) dans les vergers ou les forêts (contre les mouches méditerranéennes des fruits en Floride, contre les scolytes forestiers…) afin de perturber le comportement des insectes, qui ne savent plus où donner de la tête, se perdent quelque peu et ne se reproduisent plus. Notons au passage qu’un phéromone humaine n’a pas d’odeur pour l’humain ; son mode d’action est plus subtil bien qu’apparenté à la réception olfactive. La plupart du temps, lorsque des mâles sont pris dans le piège, le cultivateur pense qu’il est temps de traiter avec un produit chimique banal, alors qu’il est bien entendu préférable d’opter pour un bio-pesticide, encore faudrait-il qu’il existe dans le commerce.

Utilisation d’autres hormones (ou phéromones) :

Ces hormones de synthèse et autres chimio-stérilisants perturbent le développement des insectes ravageurs. Ces nouvelles matières actives dérèglent les phases de la mue et, en l’empêchant, l’insecte étouffe dans sa carapace devenue trop petite, ou bien perdant sa protection qui n’est plus remplacée, il meurt rapidement -les polymérases nécessaires à la formation des chaînes de chitine sont inhibées ; d’autres de ces molécules empêchent tout simplement l’acquisition des aptitudes sexuelles (maturation bloquée).

OGM :

A partir du moment où l’on insère un gène atypique (venant d’une autre espèce, voire d’une famille non apparentée), on fait dans le génie génétique. Ne sachant pas comment présenter à l’opinion une nouvelle technique qui pourrait passer pour contre-nature, donc dangereuse… forcément barbare quand appliquée à l’homme… les autorités ont changé plusieurs fois le nom, ce qui a donné plusieurs branches : Organismes Génétiquement Modifiés, thérapie génique, analyse génétique, biologie synthétique…

Pourtant, depuis l’obtention de résultats plus que prometteurs en ce qui concerne la biosynthèse d’insuline et de somatostatine (1977), l’espérance est grande, en ce siècle commençant, où l’on attend un bond thérapeutique fabuleux pour liquider quasiment toutes les maladies génétiques de ce monde. Ici , le soin par thérapie alimentaire vaudrait guérison. Les profanes ont du mal à croire (il ne s’agit pourtant pas de croyance !) qu’on pourrait nourrir les affamés avec des plantes o-gé-èmisées, c’est pourtant vrai ; les prototypes de plantes supportant les sols asphyxiants, ou les terres salées (shorres), ou encore les températures extrêmes, ont du mal à voir le jour. Parce qu’une et d’autres firmes ne pensent que profit, on risque de différer l’avancée des connaissances par des actes saccageurs, en aveugle, pas terroristes stricto sensu mais assassins tout de même. Les malades n’ont pas une voix qui porte assez loin, meurent jeunes et les oreilles des hommes se sont bouchées. Il est plus facile de détruire qu’entreprendre et, comme rabachait mon affreux directeur de lycée, la critique est facile, l’art est difficile.

La technique, qui est la même dans la lutte contre les ravageurs de végétaux de culture, est pourtant enfantine :

on pique le gène intéressant dans l’ADN d’un organisme donné et on le place dans le génome du noyau d’un autre organisme que l’on met en culture (plante en l’occurrence). Les outils du généticien sont des enzymes tout à fait ordinaires ; elles coupent, répliquent, réparent, raccomodent… nos gènes qui s’abîment avec le temps. La plante dispose ainsi des toxines de son donneur, pour se défendre aisément contre le ravageur qui y est sensible. Exemple : je mets le gène actif du Bacillus thuringiensis dans l’ADN d’une tomate. Ses descendantes, porteuses du ou des gènes toxiques ou répulsifs pour les insectes, pas pour la tomate ni pour les mammifères qui la consommerait, se protègent par elles-mêmes. Nous mangeons de l’ADN (nous en respirons) en provenance de toutes sortes de bébêtes (virus, bactéries, champignons microscopiques ou non, protozoaires, végétaux et animaux…), c’est naturel ; nous ne faisons qu’apprendre les lois de la nature afin d’essayer de l’imiter ou de faire mieux. Si un doute persiste et non des moindres, c’est celui de la dissémination d’organismes, pas tout à fait normaux quand même, dans la nature, et de leur transmission à des plantes génétiquement proches. C’est pourquoi, il est nécessaire de laisser les chercheurs chercher. Cessons de croire aux docteurs Folamour, il n’y en a pas autant qu’on le dit mais… seuls les scientifiques à l’âme corrompue doivent être dans notre viseur, on les retrouve dans les grands groupes privés, à coteries et lobbies, autant infernaux qu’inconscients, lesquels ne sont plus en mesure de prendre les nécessaires distances éthiques et de nous garantir un progrès non totalitaire.

Sélection des souches résistantes :

Le platane est atteint du chancre coloré, maladie incurable qui lui est communiquée par un champignon, Ceratocystis fimbriata platanii. Il faut effectuer des croisements subtils entre variétés différentes, mais ce n’est plus le platane méridional des origines. L’orme souffre d’une graphiose, non moins mortelle, et transmise par le petit cousin du premier coupable, Ceratocystis fimbriata ulmi. Si contre la maladie dont est affectée le platane on ne peut pas faire grande merveille, à part supprimer et brûler des dizaines d’arbres ou bien tenter la solution désinfectante, les Hollandais ont trouvé la parade pour limiter l’extension de la graphiose de l’orme, chez eux. Ils sélectionnent les arbres qui passent les dix ans d’âge car, en général, c’est qu’ils ont supporté la mycose létale d’habitude. Vieille méthode ceci dit.

SUBSTANCES PHYTOSANITAIRES, BIOPESTICIDES ET LUTTE INTEGREE

En France*, premier utilisateur européen de produits phytosanitaires et consommateur numéro 2 mondial, chaque hectare cultivé reçoit 5 kg de pesticides par an. Seulement 20 % de la matière active est utilisée directement pour solutionner le problème agronomique, les 80 % se perdant dans la nature qu’ils tuent à petit feu (nous sommes de la nature). Le Round-up, que l’on pouvait presque manger à la petite cuillère, non seulement n’est pas dégradé comme la firme Monsanto le prétendait (que fait la Justice ?), mais il a très certainement tué plus d’un cultivateur, on ne le saura que dans 70 ans, à l’ouverture des salles d’archives.

La lutte biologique reste encore marginale mais elle avance pas à pas. L’industrie vient de saisir la balle au bond, elle sait qu’elle y gagnera beaucoup, pourra abandonner progressivement le chimique à tout va pour une chimie moins agressive et plus respectueuse des équilibres bio-géo-chimiques des écosystèmes. En associant des techniques et des modesculturaux adaptés, brûlage des parties infestées ou infectées, entretien des haies bocagères favorables à la présence naturelle d’auxiliaires de cultures, désinfection des outils… à l’usage des biopesticides existant ou à venir et, quand on ne peut faire autrement, au dernier moment, s’en remettre à dame Chimie si l’enjeu en vaut le coût et le coup, de façon bien raisonnée donc. Cette manière de combiner les trois types d’actions (techniques agricoles + préférence aux biopesticides + lutte chimique raisonnée) pour lutter contre les maladies et les ravageurs de nos végétaux, est dite intégrée.

Pour le moment, Bacillus thuringiensis tient le haut du pavé avec 90 % de parts du marché ; viennent ensuite les trichogrammes (minuscules hyménoptères parasitoïdes) auxquels on peu ajouter Encarsia formosa contre la mouche blanche. Les lâchers se font en avion, tous les 10 jours suivant les conseils dispensés par l’organisme de la Protection des Végétaux (SRPV), ou bien au sol où on les dissémine dans les champs cultivés ou dans les serres, sous forme d’oeufs de papillons parasités par le trichogramme et prêts à éclore de l’auxiliaire.

La larve de la super coccinelle asiatique (Harmonia axyridis) vient d’être acclimatée et adaptée à la culture intensive par l’INRA d’Antibes. Depuis, elle prolifère et nous débarrasse des pucerons, les Parisiens l’ont adoptée. Cependant ,les viticulteurs s’en plaignent déjà car, attirée par les grains blessés, elle est ramassée avec le raisin, et se trouve mélangée au jus… Les études portent également sur les élégants chrysopes (Chrysoperla carnea), dont la larve, moins jolie, est avide de pucerons, de cochenilles et autres « pouillots ». On est loin de l’usage que faisaient nos ancêtres du jus de tabac (nicotine), efficace mais ne distinguant pas les abeilles des pucerons. Protégeons ces espèces, au lieu de les confondre avec des moustiques, ils sont des compagnons, de véritables aides de camps. Idem pour le syrphe dont tout le monde a peur qu’il ne le pique, alors que cet hyménoptère, comme la grande majorité, est inoffensif pour l’homme, très offensif, vis à vis des ravageurs de nos jardins. C’est lui qui fait du sur-place et d’un seul coup disparaît comme un OVNI.

* En 1996 : 7000 substances chimiques pesticides, 50000 t de fongicides, 16500 t d’insecticides, 33000 t d’herbicides. Sans oublier les nématicides, les corvicides, les acaricides, les rodenticides, les molluscicides, les taupicides… quel génocide ! Tous à vos dicos.

Dans l’environnement naturel, un être vivant subit les influences, venant des uns et des autres, sur lesquels il exerce lui-même une plus ou moins forte pression. Les relations entre les différents êtres vivants (biotiques) peuvent être jugées bonnes ou mauvaises, mais ce jugement est purement subjectif. La Nature n’est ni bonne ni mauvaise en soi. Nous avons vu auparavant les types d’adaptation aux conditions abiotiques et la notion de valence écologique. Ici, nous abordons les relations qui président à un autre mode d’adaptation puisqu’il s’agit de survivre ou de vivre de rapports, allant du pur antagonisme à l’union parfaite. On pourrait croire qu’un individu est définitivement classé dans telle ou telle catégorie (proie, prédateur…) mais c’est bien plus complexe. Ainsi, le pic épeiche et la mésange sont compétiteurs d’un point de vue alimentaire au cours de l’hiver, alors qu’au printemps, la mésange « profite » du nid abandonné par le pic. De même, le lien entre le prédateur et la proie ressemblerait à celui qui existe entre le parasite et son hôte, mis à part le fait qu’un parasite a plutôt intérêt à ménager l’autre ; d’un autre côté, certains prédateurs dévorent très lentement leur proie quand le virus de la grippe (parasite) peut tuer son hôte rapidement. Je resterai donc scolastique encore une fois, en appliquant les critères catégoriels simples de l’auto-écologie.

N.B. : Je distinguerai par une fois les relations intraspécifiques (entre individus de même espèce), les autres, étant toutes  interspécifiques (entre individus d’espèces différentes).

Notons que les rapports entre êtres vivants ne sont pas ou mauvais ou bons, il peut y avoir neutralité ou encore absence de relations vivant-vivant. C’est ce qu’on nomme indifférence et qui comporte deux modes d’interactions :

♦ Le neutralisme :

C’est le cas d’espèces cohabitant dans le même milieu sans se prêter garde mutuellement (musaraigne et cerf). La réalité montre que ce n’est pas si simple. Si le chamois du Mercantour cohabite sans problème avec les bouquetins ou les mouflons -ils ont des modes de vie et des préférences écologiques différentes, le chamois devient dominant sur les hauteurs, à l’inverse des salines où le bouquetin devient le maître.

♦ La synécie :

La nature crée parfois des associations qui, ni ne sont particulièrement bénéfiques à l’un des partenaires ni ne sont préjudiciables à l’autre. Pour exemple, le fucus vesiculosus, algue très commune de nos littoraux, nécessite parfois un coquillage pour se fixer quand le fond est trop sableux. Une moule fait bien l’affaire. Une éponge affectionnera certains crustacés pour les mêmes raisons. Mais la frontière entre indifférence et mutualisme est ténue. On peut ainsi juger bénéfique la synécie pour le fucus ou pour l’éponge, peut-être même pour le petit crustacé. Dans le cas de la phorésie (transport par un hôte) qui est une autre expression de l’indifférence, le remora, en plus de bénéficier d’un taxi gratuit, est un commensal (voir plus loin) du requin. Représenter le monde avec exactitude relève de l’utopie.

Dans tous les cas de figures, on observera un profond antagonisme entre les individus d’un peuplement.

♦ La compétition :

Animaux ou végétaux se livrent à une lutte sans pitié ni compassion pour la nourriture, la lumière, l’eau, un territoire, une zone où se reproduire, un abri… Plus leurs exigences écologiques seront voisines, plus deux espèces entreront en compétition. Les individus d’une même espèce n’échappent pas à la règle, surtout lorsque la densité de leur population atteint un certain seuil. 

CHEZ LES VEGETAUX

L’eau, la lumière et les sels minéraux seront autant de sujets de discorde pour les plantes de l’écosystème. Ainsi, les jeunes plants d’arbres seront dominés par les herbacées au début de leur existence mais, grâce à l’invention du bois (cellulose + lignine), s’ils survivent à cette âpre lutte pour la vie, ils seront bientôt les maîtres de leur milieu. La compétition pour la lumière se fait en hauteur chez les végétaux terrestres et ce sont les arbres qui ont gagné. Ceux qui leur résisteront s’organiseront en strates, en fonctions de leur exigence en photons. Dans le sous-sol, les racines feront de même et s’organiseront en strates invisibles pour se concurrencer sur l’eau et les nutriments. Dans une forêt dense de vieux épicéas, lorsque les racines n’ont plus de place à cause de l’enchevêtrement général, seules les graines des espèces possédant des racines en pivot, (sapin) peuvent s’y implanter à nouveau. Les arbres fruitiers comme le frêne sont des espèces dévoreuses de sels minéraux, rien ne pousse facilement à leur pied. 

CHEZ LES ANIMAUX

Si vous vous baladez un jour pour observer les oiseaux, vous verrez combien les actes de filouterie et de piraterie sont fréquents dans le monde de l’ornithologie. En zone humide, les buses, les cormorans, les hérons cendrés… ne cessent de se chamailler en vol ou dans les arbres pour un rien. La convivialité est difficile, au naturel la compétition prime. Idem dans les deltas tropicaux où se sont les mouettes rieuses et voleuses qui agacent les pélicans bons pêcheurs. Ailleurs, les frégates fondent sur les fous de Bassan pour leur voler la nourriture déjà ingurgitée, par coups de bec en vomitoires. Chez les mammifères, on peut citer le cas de l’exclusion quasi radicale de l’écureuil roux de Grande Bretagne par l’écureuil gris d’Amérique, introduit dans les parcs de Londres au XXème siècle. La compétition favorise le plus souvent l’espèce introduite, on l’a vu récemment avec l’abeille tueuse et le frelon vespa velutina, introduits tous deux respectivement d’Afrique en Amérique et d’Asie en Europe.

♦ Les relations intraspécifiques :

Les relations se tissant au sein d’une population (même espèce) commencent à avoir un certain effet quand le nombre d’individus croît. Mais il faudra distinguer l’effet de groupe de l’effet de masse bien qu’il y ait un lien direct entre l’un et l’autre. Le premier est (subjectivement) bénéfique alors que le second nous paraît désastreux pour la population.

- L’effet de groupe : il a été observé chez les vertébrés et de nombreux insectes dès le début du XXème siècle. Le nombre d’individus au sein d’une population a des conséquences sur la croissance et la reproduction des individus, mais aussi sur la survie même de cette population. Il faut d’ors et déjà comprendre que la disparition d’une population peut compromettre l’existence de l’espèce toute entière, l’on s’en est rendu compte, grâce aux parties excitantes de safari, qui ont entraîné pas mal de dégâts faunistiques. Une fois les lois mises en place et qui devaient y remédier, c’est le braconnage réfractaire aux règlements qui décime maintenant de nombreux animaux sauvages, la déforestation faisant encore plus de ravage. Ainsi, une population d’éléphants d’Afrique s’éteint si le groupe ne dispose plus de 25 animaux au moins. Chez le renne, le groupe doit comporter au moins 300 têtes pour survivre et maintenir l’espèce. Dans le cas de certains oiseaux marins, cela peut sembler énorme puisque la colonie de cormorans de Bougainvillé doit compter 10000 individus, une simple marée noire peut compromettre à tout moment leur présence ici-bas. Par effet de domino, l’homme le payera très cher.

Exemple spectaculaire du criquet pèlerin : Avant 1920, il existait deux espèces de criquets pèlerins. Enfin, le croyait-on jusqu’à ce qu’un savant russe déjoue cette facétie de la nature. La première espèce était solitaire, terne et trapue, peu mobile (volant de nuit) et ne représentait pas de danger pour l’homme. La seconde, plus gracile et colorée, ne vivait qu’en groupe constitué de milliers d’individus et représentait un terrible risque de famine pour les populations humaines : cette espèce était extrêmement vorace la nuit, nomade le jour. C’est donc Uvarov qui a découvert le pot aux roses, il s’agit en fait d’une seule et même espèce ; une variation se produit qui change docteur Jekyll en Mister Hyde. Le scientifique, à force d’observation et de mesures, expliqua le phénomène par la manifestation de stimulations sensorielles, tactiles et surtout visuelles, qui modifiaient la balance hormonale (hormone = messager chimique interne) de l’arthropode, et déclanchaient la sécrétion de phéromones (messagers chimiques externes). A un moment donné, quand la population est à son terme, la migration peut avoir lieu.

Dans les zones semi-désertiques, tant que la saison sèche dure, le criquet est de type solitaire et frugal. La population de l’insecte, est régulée par la quantité de nourriture, il ne se reproduit pratiquement pas. Lorsque vient le temps des pluies en cataractes, la végétation verdit et le criquet se met à consommer davantage, tout en se reproduisant avec frénésie. Bien vite le groupe se munit de millions d’individus et, lorsque la densité atteint les 500 par m², l’insecte n’est plus le même : boulimique, grégaire et voyageur il devient. L’individualité n’a plus de sens, seul l’unité du groupe compte. Le nuage de ces insectes peut se déplacer pendant 20 heures sans atterrissage. Lorsque les gloutons se posent, ils dévorent tout : végétation sauvage comme celle élevée en agriculture. 25° C est la température de l’air ambiant qui provoque envol ou atterrissage, le premier en dessus de 25-26°C, le second en dessous. De la Mauritanie à l’Inde, soit 20% des terres émergées, 61 pays sont concernés (30 millions de m²) par le danger que fait peser cette espèce sur leurs populations. En 1987-88, 28 pays africains ont du être soutenus par l’aide internationale. Aucun prédateur ou parasitoïde connus pour nous aider à combattre le fléau, on utilise des matières actives comme le phényl-pyrazole, ou Fipronil, plus connu sous le nom de REGENT® ou de GAUCHO®, le possible tueur d’abeilles.

- L’effet de masse : lorsqu’une population donnée se développe au point que le milieu ne peut plus nourrir tout le monde, les individus qui la composent se comportent en compétiteurs sans foi ni loi : on consacre tout son temps à la bagarre. Fécondité et natalité s’en font vite ressentir, la mortalité explose et la santé psychique se détraque. Cela peut paraître très malthusien mais le modèle peut s’appliquer à l’homme. Les dominants finissent par devenir insupportables aux dominés qui s’affaiblissent. Or, les dominants n’ont de justification d’êtres, que la présence des dominés. Equilibre rompu, donc.

Chez les rongeurs, on a pu observer un hyper développement des glandes surrénales normalement indispensables au maintient de la masse musculaire de l’organisme, alors qu’ici il entraîne un comportement hyper-agressif ; en même temps, le thymus (faillite du système immunitaire) et les glandes reproductrices (anéantissement de la dynamique de population) régressent.

La surpopulation de vertébrés aquatiques est rapidement régulée par sécrétion dans l’eau de substances auto-inhibitrices (contre soi-même) de la reproduction (terpènes, phénols…). Pour exemples, Chlorella vulgaris produit la chlorelline, Scenedesmus quadricauda produit la scenedesmine, Pandorina morum la pandorinine et Phormidium sp. la phormidine.

♦ L’amensalisme :

La production de molécules chimiques (tanins, phénols, alcaloïdes…) lancées dans les airs ou dans l’eau par un être vivant est fréquente dans la nature. Le plus souvent, il s’agit de substances dirigées contre les autres espèces, télé(o)toxiques donc. Cette relation interspécifique un peu particulière s’appelle l’amensalisme. Les étudiants en sciences naturelles connaissent très bien l’exemple pédagogique de l’épervière piloselle dont le jus tue le blé qu’on fait germer.

Les populations de micro-organismes du sol (graines comprises) se livrent ainsi une lutte sans merci à base de molécules destructrices (penicillium, aspergillus…). Le noyer inonde le sol de juglone empêchant une bonne partie des herbes de pousser. Dans la garrigue, le romarin empoisonne, via ses racines, le sol autour de lui. On peut considérer ces substances comme de bons herbicides naturels mais trop instables quand on les imite synthétiquement. On compte plus de 30000 molécules que les végétaux fabriquent et emploient pour éloigner d’eux les herbivores (mauvais goût, ou odeur, à carrément toxique).

Plus phénoménal est le cas du choux et de la piéride qui lui est propre. Lorsqu’une chenille de piéride commence à le dévorer, le choux réagit en émettant des substances volatiles qui attirent une petite guêpe parasitoïde de la piéride. Cet hyménoptère pond ses oeufs dans le corps de la chenille qui est à son tour mangée par les larves parasites. La chenille contient dans sa salive l’élément déclanchant sa propre perte.

♦ La prédation :

Certains phénomènes naturels sont tellement visibles qu’on finit par croire qu’il n’y en a pas d’autres. C’est le cas de la prédation, qui s’oppose à ce type de relation plus éthique mais cachée et que l’on verra plus bas sous le terme de symbiose. Je ne nie pas l’utilité de l’exploitation d’une espèce par une autre pour s’en nourrir mais nous aurions pu, en tant qu’humains, humbles, sortant de l’humus, prendre exemple sur la seconde sorte de relations si nous l’avions su plus tôt, mais nous n’avions malheureusement que la premier à notre connaissance. Bien sûr, nos origines nous poussent à penser qu’en notre cerveau reptilien, il doit s’en passer de viles choses, mais le reptile, tout prédateur qu’il est, ne possède pas cette caractéristique qui nous est propre, l’inhumanité : il fait selon ce que la nature lui dicte de faire. Si à la base d’une chaîne alimentaire nous trouvons les gentils végétaux (producteurs se nourrissant de lumière et de gaz carbonique), en haut de la chaîne, se trouvent les prédateurs dont le rôle écologique est indéniable. Quand ce sont des prédateurs de prédateurs, on les dit, à tort, super-prédateurs. Au demeurant, tout être vivant nécessite de l’énergie qu’il trouve sous la forme de nourriture. Une plante est dite carnivore, donc prédatrice, quand elle trouve l’azote, qui manque dans l’eau des tourbières, chez les insectes ou les crustacés qu’elle piège et digère.

On classe les prédateurs en trois catégories, selon leur degré de spécialisation :

- Les monophages ne consomment qu’un type de proie : la coccinelle est inféodée au puceron dont sa larve se délecte.

- Les oligophages ont un régime alimentaire assez restreint, leur spécialité se limite à quelques espèces de proies seulement : le hibou moyen-duc consomme 90% de petits rongeurs (campagnols des champs, mulots…) et 10% de petits passereaux ; le circaete Jean le Blanc mange 90% de serpents et 10% de petits rongeurs et de grenouilles.

- Les polyphages ont de nombreuses proies en sortes d’espèces : l’alimentation d’un hibou grand-duc est composée de 30% de petits rongeurs variés, 10% de grenouilles, 10% de perdrix, 10% de pies, 10% de petits rapaces, 10% d’écureuils, 20% de lapins.

N.B. : les vertébrés carnassiers sont dits carnivores, alors que les invertébrés consommateurs de chair animale sont dits zoophages. Tous les carnivores ne sont pas des prédateurs, ils peuvent être simplement des charognards.

L’évolution a touché de paire, prédateurs et proies, en les munissant d’atouts respectifs : l’art de la chasse pour les uns, l’art de la fuite ou du camouflage pour les autres. Certains carnassiers pratiquent la capture directe comme le renard, la chouette hulotte, le balbuzard et même l’amibe qui s’attaque de front aux paramécies. D’autres utilisent des accessoires comme une toile pour l’araignée, une fosse pour le fourmi-lion ou encore un leurre attractif chez les poissons abyssaux. Le mycellium (filaments des champignons dans le sol) de certains champignons (Arthrobotrys irregularis, Monacrosporium salinum…) se positionne en collet pour piéger les nématodes (vers microscopiques) du sol. Pour le martin-pêcheur, l’adaptation à un milieu de chasse hostile a été nécessaire pour qu’il puisse pêcher en plongeant sous l’eau. Quant au cincle plongeur, autre oiseau chassant en milieu aquatique, il marche carrément à contre-courant sous l’eau glacée et tumultueuse des torrents de montagne ! Du côté de l’anatomie, la nature a su inover, en matière d’outils nécessaires à la chasse. C’est le cas des becs d’oiseaux et, s’il sont de formes si variées, ce n’est pas pour des raisons esthétiques comme on a pu longtemps le croire, ils servent comme accessoires indispensables à l’alimentation. Le long et solide bec de l’huîtrier-pie (oiseau limicole) sert de levier pour arracher les moules de leur support. Celui du flamand est courbé et muni de lamelles filtrantes qui séparent les aliments de l’eau. Le bec des rapaces déchire facilement la chair des proies…

Les prédateurs ne gèrent pas leur cheptel, ils consomment autant que faire se peut. De fait, ils en limitent l’importance. En réponse, la proie a trois possibilités hormis celle de se défendre : fuir par sa rapidité (gazelle), se cacher (rongeurs en son terrier ou mimétisme du caméléon) ou posséder une botte secrète, telle l’émission de substances toxiques (fourmis, termites). Ce n’est pas toujours le cas et certaines proies ne disposent d’aucun de ces moyens pour échapper à la mort. Par exemple, un puceron n’a aucune chance face aux larves de coccinelles qui en consomment près de 150 par jour. Il compense par une reproduction exacerbée, au point que si la coccinelle venait à disparaître, ainsi que les autres prédateurs du puceron, en moins d’une année, toute la surface du globe serait recouverte de cet hémiptère sauteur et joyeux.

Autre aspect touchant à la prédation, la taille des proies. Doit-elle être gigantesque de préférence ? cela permettrait une économie d’énergie et de temps considérable. Il est le plus souvent difficile de s’attaquer à plus gros que soi, à moins de posséder du venin comme le cobra, la guêpe ou l’araignée. Si la proie est minuscule, le chasseur passera trop de temps à chasser et il s’épuisera, mais le fourmilier n’est pas de ce genre, il faut de tout pour faire un monde. Le mieux, et la nature a généralisé l’exemple, c’est de s’adresser à des proies de taille proportionnelle à la sienne. De fait, le lion appréciera de manger 50 zèbres par an, cela lui laisse assez de temps pour la reproduction et surtout… pour faire la sieste. Si l’on observe bien la nature, on s’aperçoit que le prédateur s’attaque régulièrement aux bêtes faibles et malades, bien souvent atteintes de parasitisme. Sans le savoir, le comportement spartiate du prédateur conduit à assainir les populations dans l’écosystème. Il rend service à sa proie en tant qu’espèce. Dans un milieu, la suppression des prédateurs par l’homme-chasseur a conduit au pullulement des espèces herbivores qui deviennent a fortiori des ravageurs pour l’agriculteur et le sylviculteur. Dans son égoïsme matérialiste mais anti-épicurien, l’homme place ses intérêts immédiats devant ceux du long terme et, quoi qu’en dise Monsieur Claude Allègre, il y a de l’anthropisme dans les dérèglements écologiques.

Pour finir, le cannibalisme est une auto-prédation fréquente dans le monde animal (araignée, insectes, oiseaux, poissons et rongeurs). Il permet de juguler une explosion démographique qui pourrait porter préjudice à l’espèce, comme c’est le cas chez le brochet. En cas de disette, des oiseaux comme le busard cendré ou la chouette effraie (chouette des clochers) sont capables de sacrifier leurs petits les plus faibles à la faveur des plus vaillants. Dès le paléolithique, l’homme a pratiqué le cannibalisme soit à des fins purement alimentaires, soit dans le cadre d’une pratique religieuse ou mystique. Le christianisme y a mis fin au XXème siècle alors que l’anthropophagie était encore courante jusqu’en 1950 en Nouvelle-Guinée. La morale chrétienne n’est pas écologique mais va plutôt contre nature… autre sujet.

♦ Le parasitisme :

C’est l’utilisation d’un hôte par une espèce pour se nourrir et/ou pour se reproduire sans entraîner fatalement sa mort, telle est la définition de la pire des relations interspécifiques qui soit dans la nature ; enfin, qui nous paraît ainsi quand nous nous appuyons sur notre morale chrétienne pour porter des jugements. En écologie, il n’y a pas de place aux prises de parti et le parasitisme est fort répandu dans la nature. Moralité, le parasitisme naturel doit être aussi utile à la bonne marche de l’écosystème que ne l’est la prédation. L’éthique de l’homme ne peut décemment s’appliquer qu’au prétentieux humain.

L’étude du parasitisme nous a conduit à écarter les modèles simples tels un hôte – un parasite. La réalité est plus compliquée et il faut parler de complexe parasitaire tant il peut y avoir d’enchaînement successifs et télescopiques de parasitage de parasites d’hôtes, parasites eux-mêmes. Ainsi, la feuille d’un chêne peut être parasitée par des chenilles, elles-mêmes parasitées par d’autres insectes, tels les ichneumons, eux aussi parasités par des champignons atteints de virose (le virus est un parasite). A un stade aussi poussé, on peut parler d’hyperparasitisme. C’est par la connaissance des complexes parasitaires la plus approfondie qui puisse être qu’on fabrique de nouveaux produits phytosanitaires biologiques et efficaces, car naturels et vivants. Encore ne faut-il pas commettre l’erreur d’une introduction désastreuse et irréversible, ce qui serait encore la preuve de notre incomplétude scientifique.

CHEZ LES VEGETAUX

Certains végétaux dépendent d’autres plantes pour vivre et nous connaissons tous l’exemple du gui sur le pommier de Normandie (ou d’ailleurs). Cependant, il existe différents stades de parasitisme dans ce règne du vivant.

- Les parasites complets sont dépourvus de chlorophylle. Il sont donc incapables de synthétiser leurs sucres de manière autonome ni d’absorber de nutriments minéraux et dépendent totalement des systèmes photosynthétique et racinaire de leurs hôtes. Non seulement, le parasite « pompe » le sucre de son hôte, mais il lui « vole » également ses sels minéraux. On reconnaît un parasite total à sa couleur qui n’est jamais verte, plutôt pâle tirant sur le blanc sale (cuscute formant de fines lianes), parfois un peu empourpré (orobanches). Les suçoirs* qu’implante le parasite dans la plante hôte, vont jusqu’aux vaisseaux du bois (sève brute et minérale) et ceux du phloème (sève élaborée en sucre), des branches dans le cas de la cuscute, au niveau des racines pour l’orobanche.

- Les hémiparasites sont pourvus de chlorophylle et synthétisent eux-mêmes leurs sucres. Leurs suçoirs* ne s’enfoncent que dans les vaisseaux du bois de leur hôte afin d’y extirper des sels minéraux et de l’eau. Le gui est de ce genre, l’évolution lui a fait perdre ses racines qui sont devenues haustoria* (haustorium au singulier). Dans les campagnes un peu boisées, cherchez le mélampyre, il parasite le liber racinaire (bois) des graminées ; l’euphraise et le rhinanthe sont d’autres hémiparasites et vous passez à côté sans vous en apercevoir…

Les champignons, de par leur nature non chlorophyllienne, devront souvent se comporter en parasites complets. C’est le cas poussé à son extrême de l’armillaire couleur de miel, responsable du pourridié qui s’attaque à tous les arbres qu’il rencontre. D’autres champignons vivront plus modestement de la décomposition de la matière organique (saprophytes), et nous découvrons dans ce monde mycellien une vie d’échanges et de partage entre protagonistes, bien éloignée du profit sans réciprocité, je veux parler des symbioses dont on pourrait nettement s’inspirer pour notre économie sociale.

Notons seulement qu’un être vivant peut passer d’un stade à un autre sans aucun problème. C’est par exemple le cas de la bactérie coliforme Echerichia coli habitant en permanence dans notre gros intestin. Habituellement symbiotique puisqu’elle nous fournit en certaines vitamines non présentes naturellement dans notre nourriture, elle peut devenir inflammatoire (gastro-entérite), au pire une tueuse hémorragique redoutable dans certaines conditions, en s’attaquant principalement au système rénal qu’elle peut détruire.

N.B. : Il ne faut pas confondre un végétal parasite et un épiphyte. Ce dernier, comme le lierre, vit sur un autre végétal sans en tirer d’autre profit que le support qu’il offre.

CHEZ LES ANIMAUX

Le parasitisme animal est beaucoup plus complexe comparé à celui que je viens d’exposer. On distingue deux modes d’expression selon la localisation du parasite.

- Les ectoparasites sont fixés (griffes du poux, tête entière de l’ixode…) à l’extérieur de leur hôte. Dans la plupart des cas, il s’agit d’hématophages (se nourrissant du sang de leurs victimes). L’ectoparasitisme reste un modèle de simplicité comparé à ce qui suivra.

- Les endoparasites vivent une partie de leur cycle de vie à l’intérieur de leur hôte. Si l’ascaris n’a qu’un seul hôte, souvent un endoparasite possédera plusieurs hôtes en fonction de son stade de développement. Par exemple, le ténia armé commence son cycle de croissance chez le porc, puis est transmis sous forme de cysterques infectieux à l’homme, grand consommateur de viande porcine et chez lequel il connaîtra son développement final. Le cochon, volontiers coprophage (mangeur de feces) se re-contamine et ainsi de suite. C’est le cas de la douve du foie dont le cycle, complexe, fait le cauchemar de l’étudiant en biologie (voir schéma simplifié).

La nature fournit des exemples parfois exotiques de parasitisme. C’est le cas du coucou qui pond son oeuf dans les nids de 180 espèces d’oiseaux dans le monde. L’hôte, bien souvent de taille inférieure à celle du coucou nouveau-né, devra nourrir un enfant au gésier disproportionné. La rhysse persuasive, insecte parasite d’insectes, plonge en profondeur sa tarière dans le bois des arbres pour pondre ses oeufs dans les larves de sirex, insectes parasites de végétaux ligneux. Le labre nettoyeur est un poisson marin passant son temps à débarrasser (il se nourrit en fait) les autres espèces de poissons de leurs parasites cutanés. La vipère de mer ressemble à ce point au labre nettoyeur qu’elle leurre les pauvres animaux en quête de nettoyage. Elle réussit au passage à emporter un petit bout de chair qu’elle leur prélève dans la queue, sans gravité le plus souvent, et c’est en cela qu’on peut parler de parasitisme aux frontières de la prédation.

N.B. : les virus sont des parasites en cela qu’ils sont dépourvus de la machinerie cellulaire nécessaire à leur reproduction. Ils se reproduisent par emprunt momentané qu’ils font aux cellules ainsi parasitées. Normalement, le parasite ne doit pas tuer son hôte s’il veut en profiter longtemps. C’est le cas du plus grand nombre de virus. Il s’agit d’observations et non de jugement anthropocentriques. Cependant, certains virus ne savent que tuer, d’autres le faisant accessoirement.

LES RELATIONS FAVORABLES 

♦ Le commensalisme :

Des deux espèces en présence, une seule tirera bénéfice de l’autre sans la priver de quoi que ce soit, la seconde étant indifférente à la première. Etymologiquement, commensal se décompose en deux termes latins :  con (avec) mensa (la table) ; manger à la table avec l’autre donc, sans y avoir été invité toutefois. Précisons que notre espèce commensale ne fait, en fait, qu’améliorer son quotidien en le rendant plus facile à vivre. On peut ainsi dire que la mouette est une commensale de l’agriculteur qui retourne son champ, que la souris est un commensal domestique de l’homme profitant de nos excédents. Le fait qu’on n’est pas indifférent aux petits désagréments qu’elle nous cause vient de notre composante égoïste et non partageuse (problème politique aux conséquences écologiques).

Nombreuses sont les plantes qui « profitent » des arbres pour se hisser vers la lumière avec aisance. Ce sont en général les plantes grimpantes comme le lierre et la clématite, mais également les épiphytes, qui n’utilisent l’arbre que comme support (en aucun cas une épiphyte ne parasite un hôte), tels les lichens et les broméliacées arboricoles. A ce propos, on observe une certaine ressemblance entre ces deux groupes forts éloignés dans la taxonomie (classification), notamment entre le lichen Usnea sp. (thallophyte proche du champignon) et Tillandsia usneoïdes (embryophyte cousin de l’ananas).

Dans le même registre, les animaux se cramponnant à des supports vivants, je rappelle sans préjudice (huîtres sur palétuviers des mangroves). Le remora, que nous avons déjà évoqué plus haut, profite de son taxi-requin renifleur pour atteindre des paradis nutritionnels. Que dire de ces minuscules crabes et poissons qui s’abritent à l’intérieur de l’intestin des concombres de mer en bénéficiant des restes fécaux de l’animal. Plus facilement observable est la relation qu’entretient un moineau avec une cigogne quand il bâtit son nid sous celui de la cigogne. Ce qui en tombe est à lui.

Si mensa signifie « table » qui fait penser à manger, le commensalisme peut être étendu à tout apport non réciproque mais bénéfique à l’un des partenaires. Ainsi, la chouette de Tengmall se sert des nids abandonnés par les pics noirs pour y nicher. Tirer partie de la chaleur d’un autre est aussi du commensalisme et nous avions évoqué le cas du blaireau dont le campagnol (ou le mulot…) recherchait la chaleur et l’humidité de sa tanière. Idem pour les 110 espèces d’insectes en villégiature d’hiver dans les terriers des marmottes en montagne.

Mais la science, qui ne peut faire autrement, simplifie à outrance en faisant des catégories séparées entre les différents genres qu’elle observe. Le commensalisme peut vite se transformer en compétition quand ce n’est pas en parasitisme. Dès que l’abus s’installe, le commensal détourne de plus en plus de nourriture au détriment de l’autre qui peut en pâtir. C’est le cas du lépisme (poisson d’argent/insecte) qui soustrait d’habitude une infime partie de ce que s’échangent les fourmis entre elles, mais qui, devenant vorace, met carrément en danger toute la fourmilière. Les loméchuses, qui doivent leur nom à une empoisonneuse romaine, sont des insectes fréquentant également les fourmilières. Elles connaissent le langage formique par les antennes et, en tambourinant sur leur tête, demandent normalement peu aux fourmis. Juste de quoi se repaître. En échange, et là nous sommes dans un cas s’apparentant à la symbiose par commensalisme réciproque, les fourmis obtiennent du miélat, une sécrétion sucrée qu’emettent les loméchuses. Cette substance a la propriété d’enivrer les fourmis et, si elles en abusent, ce sont elles qui mettent en danger leur fourmilière car, ivres mortes, elles en oublient leurs devoirs maternels. Dans la nature aussi on peut sombrer dans l’alcoolisme ou l’abus de psychotropes.

♦ Le mutualisme ou coopération :

Deux espèces pratiquant ce type de rapport pourraient, comme c’est le cas du commensalisme, fort bien s’en passer. Coopérer ne fait que potentialiser ou assurer la croissance et le développement des individus. Parfois, l’association de multiples espèces faibles quand isolées peut permettre de se protéger des prédateurs. C’est le cas chez les passereaux qui nichent ensemble en dortoirs collectifs. Le simple vacarme que fait cette unité en effraie plus d’un. L’alerte réciproque s’étend aux mammifères et c’est ainsi que buffles, antilopes et zèbres s’entraident pour échapper aux carnivores de la savane qui les chassent. Dans nos forêts, vous entendrez le loriot d’Europe ou le geai des chênes ou encore le casse-noix moucheté jouer les concierges en manifestant leur hostilité à tout intrus étranger à leur biotope. Les autres locataires de l’immeuble en sont immédiatement avertis.

Certains animaux jouent à la laverie automatique en nettoyant d’autres de la saleté parasitaire en s’en nourrissant. Le crocodile profite sans les croquer d’oiseaux dentistes à l’occasion, comme le pluvian ou le vanneau éperonné, bien contents de cet emploi nourricier (beuark). Chez les poissons des eaux du Parc National de Port-Cros, c’est le barbier des tropiques (labre nettoyeur à ne pas confondre avec la vipère des mers) qui joue le rôle de nettoyeur ; il va jusqu’à retirer les petits bouts de peau nécrosée, esthéticiens donc ; les gros poissons, mêmes carnassiers, ne leur font aucun mal. Le héron garde-boeufs est visible en France sur le dos des bêtes dont il débarrasse le cuir de la vermine.

Là où la nature surprend, c’est lorsqu’elle fait évoluer dans une même direction et ensemble les animaux et les végétaux. On parle alors de coadaptation. Le mutualisme y est plus ou moins discret à la vue mais son rôle écologique n’en est pas moins important. Dans le  cas de la pollinisation croisée des végétaux supérieurs, vous avez l’exemple des insectes qui l’assurent chez les orchidées. Ces fleurs entomophiles (ou entomogames) ressemblent suffisamment aux insectes auxquels elles sont inféodées pour qu’on lie le nom trivial de l’insecte au leur. Ainsi va-t-il des orchidées abeilles, des O. mouches ou encore des O. araignées. Chaque insecte exploitant sa propre espèce d’orchidée. L’insecte profite du nectar de la fleur et n’a pas beaucoup à chercher, il se repère à sa ressemblance avec lui. Il semblerait qu’il pense copulation à ce moment précis, et ce n’est pas totalement inexact puisqu’en prélevant le pollen (semence mâle) sur les étamines d’une orchidée et en butinant de l’une à l’autre il participe à la fécondation des gynécées (organes reproducteurs femelles) de ces plantes. 80% des plantes à fleurs utilisent les insectes pour se maintenir de cette façon en tant qu’espèce dans la biosphère. La myrmécogamie associe certaines violettes aux fourmis qui les pollinisent.

La pollinisation croisée peut aussi être assurée par d’autres animaux que les insectes. On parle de zoogamie ou de zoophilie (au sens que lui donnent les sciences naturelles !) mais on précise par des génériques tels ornito- pour les oiseaux fécondeurs de plantes ou chiroptéro- quand ce sont les chauves-souris qui agissent comme fécondeurs interposés. La frontière entre mutualisme et symbiose est assez floue puisque les deux protagonistes peuvent encore, dans certains cas, se passer l’un de l’autre. C’est le cas du bernard l’ermite et de l’anémone ; lui, sert de taxi, elle, de rayons  »laser » urtiquants et protecteurs.

♦ La symbiose :

Avec la symbiose, on pourrait croire que dame Nature aurait une éthique. Je le répète, ni bonne ni mauvaise est notre Mère à tous, elle ne fait que favoriser des fils évolutifs, en défaire d’autres quand ils n’ont pas obéi à son programme. Gare à toi l’homme !

Elle représente la forme la plus évoluée des associations entre les êtres vivants. Les avantages qu’en tirent les deux protagonistes (parfois trois) sont réciproques mais ils ne peuvent, sinon très temporairement, se passer l’un de l’autre.

Dans le cas fort connu des lichens, l’algue chlorophyllienne (autotrophe, parfois une cyanobactérie) et son champignon (hétérotrophe) associé doivent se séparer, sous forme de spores, le temps des amours. Eux deux ne se mélangent pas sexuellement. Dès les petits mis au monde (zygotes), ils se réunissent en un même thalle, le lichen. Le lichen perturbe les taxonomistes chargés d’instruire nos classifications en cela que deux embranchements distincts créent par association un nouvel embranchement ; autotrophe et hétérotrophe à la fois, est-ce un végétal ou un animal ou ??. En plus d’un abris, l’algue reçoit du champignon l’eau, les nutriments minéraux et les vitamines dont elle a besoin, car seul le champignon possède l’appareil enzymatique pour synthétiser les dernières. En retour et grâce à son système photosynthétique chlorophyllien, l’algue synthétise des sucres que le champignon peut transformer. Le rôle de pionnier des différents lichens dans la végétation permet la primo-transformation de la roche minérale en une pellicule de sol organo-minéral, sur laquelle s’installeront d’autres bio-transformateurs du sol. Pour finir sur les lichens, dont on verra également le rôle d’indicateurs de pollution atmosphérique, la survie est très difficile quand on en sépare les deux composants.

Il est probable que la symbiose trouve son origine dans un parasitisme mutuel ou réciproque. N’empêche que le résultat est beau car tout est inversé. Un mal y sert le Bien. Dans le cas des mycorhizes, l’association se fait entre des champignons et des racines de végétaux chlorophylliens. On parle d’associations mycorhiziennes.

Chez les orchidées, c’est un champignon du sol qui permet la germination des graines, dépourvues de réserves nutritives. Bien heureusement car ces plantes produisent un nombre si important de graines que la terre en serait vite recouverte. Sinon la beauté, il n’y aurait plus que de l’orchidée à voir, monotonie de l’uniformité donc. En échange, le champignon s’installe ensuite dans l’orchidée (racine puis bulbe) pour y trouver repas à son goût et fournir des antibiotiques à son hôte.

On remarquera que l’échange est souvent de type sucre synthétisé par l’autotrophe / minéraux et eau absorbée par l’hétérotrophe. Le champignon forme souvent un manchon mycorhizien (mycellien) autour des racines de l’arbre et peut même, dans certains cas assez courants, pénétrer les tissus du végétal sans les endommager, bien au contraire puisqu’il rabat l’eau vers les racines et les aide dans l’absorption des matières azotées. Les mycorhizes sont courantes mais commencent à peine à entrer dans la Science. Les pépiniéristes savent désormais que les jeunes plants doivent être ensemencés de leur symbiote s’ils veulent obtenir des arbres adultes forts et vigoureux. De même pour les trufficulteurs qui font désormais appel aux biologistes pour inoculer au laboratoire les arbres truffiers avec cet excellent comestible. Les amateurs de champignons savent, en ignorant le plus souvent le mot symbiose, trouver les bons coins à champignons en reconnaissant l’arbre qui y est présent. Le bolet élégant sera trahi par le mélèze, l’amanite des césars par le chêne, le bolet jaune par le pin…

Sans les nodosités racinaires (tumeurs) que forme la bactérie filamenteuse de type Frankia (actinobactérie), l’aulne ne se développerait pas au bord des rivières dont le sol est rendu asphyxiant par la présence constante d’eau. C’est la bactérie qui nourrit l’aulne en azote. On parle de bactéries fixatrices d’azote atmosphérique (N₂) et leur rôle est des plus importants dans les cycles bio-géo-chimiques de la biosphère. L’agriculteur sait maintenant le comment du pourquoi ses ancêtres utilisaient des légumineuses (luzerne et trèfle) pour régénérer leurs sols en azote, ;elles vivent en symbiose avec des bactéries fixatrices d’azote et dont on peut compter les fameux Rhizobium. Tous les végétaux qui profitent de symbioses mycorhiziennes se comportent en espèces améliorantes des sols. Les racines de l’acacia portent des nodosités (Acacia albida-Bradyrhizobium sp) jusqu’à 35 m de profondeur, ce qui en fait un excellent parti pour rendre aux sols sahéliens leur fertilité perdue pour l’agriculture.

Pour les animaux, ce règne n’est pas en reste côté symbiose. Ce type d’association est plus fréquent chez ceux qui ont un régime alimentaire monotone, voire uniforme (les oiseaux et les mammifères herbivores, les insectes variés comme le termite, le ténébrion meunier ou les hémiptères hématophages, les sangsues…) mais les mammifères possèdent aussi un système en symbiose avec une multitude de bactéries dans leurs intestins (entérobactéries). Que ce soit pour l’un ou pour l’autre, le symbiote est toujours un être microscopique et unicellulaire (bactérie, levure, flagellé) capable, par son système enzymatique manquant à son logeur, de digérer et de synthétiser de nombreuses substances dont des vitamines. Dans le cas du mammifère -et l’homme en fait partie, l’échange se fait au détriment des microbes puisque nous en digérons des kilos en une vie. La flore intestinale symbiotique ( les probiotiques) des êtres vivants, participe non seulement indirectement à la formation de l’humus par dégradation des détritus végétaux (termites), mais aussi directement au maintient en vie des espèces fragilisées pendant la mauvaise saison durant laquelle il y a rareté alimentaire (tétra-lyre). Pour nous, sa destruction par la prise d’antibiotiques entraîne des désagréments dus à la résistance des espèces pathogènes qui ne sont plus régulées par les « bonnes » entérobactéries (lactobacilles, bifidobactéries, Saccharomyces sp. …). C’est pourquoi, avec les antibiotiques, il est souvent conseillé de manger du yaourt et de la levure de boulanger afin de la reconstituer.

UN CAS PARTICULIER ET COMPLEXE D’ASSOCIATION : la synergie

Sous un arbre, au niveau racinaire, c’est une lutte sans merci que se livrent les différents protagonistes, pour l’eau et les sels minéraux qu’elle dissout. Il est peu facile d’imaginer la grouillance de vitalisme que présente l’environnement péri-racinaire de l’arbre (rhizosphère). La rhizosphère représente la zone d’influence qu’exercent les racines du végétal dans le sol. Cette action racinaire ou effet rhizosphère présente deux aspects : d’une part, le végétal émet par ses racines des substances organo-minérales (exudats racinaires) attractives et favorables à l’implantation de micro-organismes (bactéries, champignons) utiles pour son futur développement – ceci, conjointement aux substances provenant de sa litière (feuilles mortes, cadavres d’animaux + substances télé-actives) ; d’autre part, les racines peuvent libérer des substances toxiques (antibiotiques) dirigées contre les champignons ou les bactéries pathogènes.

Nous avons vu comment un végétal pouvait être stimulé grâce à une symbiose mycorhizienne (fixation de l’azote atmosphérique), de même, un sapin de Douglas croîtra mieux avec un sous-bois de genêts, ces derniers possédant l’avantage de leur association avec des Rhizobium fixateurs d’azote (voir plus haut). Grâce à ses nodules bactériens, la luzerne enrichit de la même façon un sol en vue d’y faire pousser des plantes maraîchères ou de grande culture. L’un potentialisera l’autre.

Inhibantes ou stimulantes, ces substances émises dans la rhizosphère par un végétal permettent de sélectionner le voisinage rhizosphérique qui lui sera idéal par la suite. D’un autre côté, les élus de l’arbre auront eux aussi pour lui une action stimulante et bienfaitrice. Ces associations à influences réciproques et bénéfiques sont regroupées dans une catégorie mal définie car complexe, la synergie.

La Terre est un sphéroïde tournant autour du Soleil en 365 jours par an environ. L’incidence des rayons qu’elle reçoit de l’astre lumineux dépend de l’angle de la surface terrestre exposée. A l’équateur, les rayons frappent le sol perpendiculairement à sa surface, ils ont toute leur puissance. A l’inverse et aux pôles, cet angle va en s’écartant, les rayons n’ont plus d’effet, ils sont de plus en plus réfléchis vers l’espace. D’où une répartition différente de l’énergie solaire, reçue globalement, en fonction de la latitude et avec pour conséquence les différents climats de notre planète, du froid aux pôles, de la chaleur à l’équateur. 

L’axe des pôles de la Terre n’est pas perpendiculaire au plan elliptique défini par sa révolution annuelle autour du soleil, il est incliné ; si bien qu’une fois, le globe présente son hémisphère nord de façon perpendiculaire et c’est l’été, tantôt (6 mois plus tard), c’est l’hémisphère sud qui subit ce sort. L’inclinaison induit les saisons. 

Les saisons ne doivent donc pas être confondues avec le climat. 

Autre confusion possible, le climat n’est pas la Météorologie, Nationale ou pas. La météo prévoit (ne prédit pas !) le temps qu’il fait ponctuellement dans le temps, alors que le climat est une donnée générale et immuable au jour le jour. 

A CHACUN SON CLIMAT 

Des pôles à l’équateur, les facteurs écologiques climatiques se combinent pour caractériser à la fois le climat régional (macroclimat) et le biome lui correspondant, que l’on retrouve sous forme de zonation sur une planisphère. Ce qui pousse en Provence a peu de chances de s’épanouir dans les Vosges. Mais on pense que le réchauffement climatique, s’il a lieu, offrirait en quelques décennies le chant des cigales aux Parisiens… 

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La latitude n’est pas seule à définir les différents climats, l’altitude joue aussi. En effet, les facteurs climatiques changent lorsqu’on gravit une montagne (pression atmosphérique, UV, températures, précipitations…) et les saisons y sont moins marquées. Par contre, les fluctuations thermiques sont clairement plus contrastées entre le jour et la nuit. Le climat montagnard crée des étages de végétation (hêtraie-sapinière, forêt à conifères, pessière, pelouse alpine…) en fonction de la robustesse des espèces. La végétation se rabougrit mais les fleurs prennent de jolies couleurs. Dans le règne animal, par exemple chez les poissons, un étagement existe, également ascensionnel (zone à brèmes, zone à barbeaux, zone à ombres et zone à truites). 

De même avec la profondeur en milieu aquatique ; les ondes lumineuses, de plus en plus absorbées, ne pénètrent plus au fur et à mesure qu’elles s’enfoncent. Seule la lumière bleue passe les 100 m. L’étagement de la végétation est seulement inversé, c’est à dire descendant (algues vertes, algues brunes puis algues rouges). En surface d’un lac, on pêchera de la perche, du brochet ou du Gardon, alors qu’en profondeur résident l’omble chevalier, le sandre ou le corégone (féra, lavaret…). 

A l’intérieur d’un biome, l’écologue sera sensible aux variations climatiques plus locales. Les climats d’une forêt ou d’un lac peuvent s’écarter des normes de leur catégorie d’appartenance climatique théorique. On parle de mésoclimats. En général, l’exposition, l’éloignement de la mer et l’altitude sont responsables de ces anomalies qui agissent à l’échelle de la communauté, du peuplement et de l’écosystème. 

En descendant encore sur l’échelle des mesures spatiales, on rencontre des climats au niveau organique, des climats de toutes petites tailles, les microclimats (mc). Par exemple, je citerai le mc qui règne sous les herbes d’une prairie, lieu moins venté, plus humide et plus chaud ; le mc du terrier d’une marmotte, propice aux insectes par la tiédeur et par l’humidité, ou celui du blaireau dont le campagnol profite des températures constantes. Il y a aussi le mc de l’arbre finissant : insectes xylophages sous l’écorce, larves d’insectes dans les creux du tronc, remplis d’eau ou de terreau, chenilles mineuses dans le limbe de la feuille… sans parler des conditions climatiques particulièrement favorables au niveau de la rhizosphère des racines. 

On peut dire que les éléments de l’écosystème, eux-mêmes, engendrent des microclimats. C’est le cas dans une ville où les conditions sont artificielles de par la nature des structures (verre, béton, acier). C’est aussi le cas, mais en plus naturel, d’une forêt, qu’elle soit constituée de feuillus ou bien de résineux. Pour terminer l’article, je décrirai aussi l’exemple peu écologique du vieux mur abandonné, stigmate révoltant de notre civilisation. Il y aura de quoi faire taire d’affreux préjugés purement idéologiques… 

MICRO-CLIMAT URBAIN 

Le monde occidental a connu, depuis quelques siècles à peine, trois révolutions économiques et sociales qui ont changé radicalement la face du monde. En France, l’évolution brutale des techniques agricoles (mécanisation) a entraîné une explosion démographique sans précédent. A la veille de la révolution industrielle (début du XIXème siècle), 90% de la population est rurale. A partir de la deuxième moitié du XIXème siècle, le déclin agricole pousse les ruraux à quitter leur campagne et à s’installer au plus près des zones industrielles péri-urbaines. Dans les années trente, la population des villes représente 50% de l’ensemble des citoyens français et aujourd’hui, deux Français sur trois habitent en ville. 

L’écologie étudie les altérations des différents milieux naturels, dues à l’homme depuis la préhistoire. Partout où il s’installe, l’être humain modifie son environnement pour l’adapter à ses besoins. Il s’en suit toujours une dégradation du tapis végétal qui peut conduire à sa complète disparition. C’est le cas de nos villes d’où sont sorties de terre de plus en plus de constructions hétéroclites, l’asphalte et le béton remplaçant le manteau vert. Dans les années 1950, le développement des villes était un peu partout anarchique ; il fallait de toute urgence répondre à l’appel lancé par l’abbé Pierre et remplacer les bidons-villes, d’un autre monde, par des HLM, moches et criminogènes. On n’a pas eu le temps de penser espaces verts, parcs et jardins. 

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Aujourd’hui, l’acier, le verre, le béton et la prairie de macadam induisent un décor caractéristique de notre habitat principal. l’énergie artificielle des habitations, qui se perd sous forme de chaleur dans l’atmosphère, l’énergie solaire naturelle, qui se réfléchit sur les matériaux composites, le tout combiné à l’épaisse couche stagnante de fumées pathogènes provenant des automobiles et des usines qui ceignent la ville, on obtient un microclimat parfait par effet de serre. impeccable à cela près que les animaux ne doivent pas être trop exigeants. Les espèces migratrices comme le rouge-gorge peuvent rester dans cet îlot de tiédeur en hiver mais la végétation fait défaut pour retenir l’eau de pluie et, en vérité, l’air des villes manque d’humidité. Le vent, bien que gênant, ne renouvelle pas assez l’air ambiant, la pollution embrume d’un halo opaque les villes en cuvette. C’est, écologiquement parlant, un véritable bouillon de culture microbien aux conséquences notables sur la santé humaine, sans parler de l’atténuation de l’ensoleillement pourtant nécessaire à l’épuration des germes morbifiques. 

En revanche, l’éclairage de nuit perturbe l’ensemble du vivant dans ses cycles biologiques. La feuillaison et la floraison des végétaux (arbres) voient leurs cycles déréglés à cause d’un photopériodisme contre-nature. Certains oiseaux finissent dans d’épuisantes couvées induites par ces faux étés. Les merles ou les mésanges s’accouplent trop tôt dans l’année, les petits ne survivent pas. La reproduction d’un nombre infini d’insectes est inhibée, c’est l’hécatombe. Le lichen, indicateur de la qualité d’un milieu, fuit le centre-ville. 

En échange et lorsqu’elle dispose de vrais espaces verts, la ville accueille un grand nombre d’espèces d’oiseaux qui trouvent des niches écologiques à leur convenance (nourriture abondante) et qui semblent insensibles au bruit ou à la pollution atmosphérique. Plus il y a d’arbres (squares = 10 espèces d’oiseaux ; grand parc = 50 espèces d’oiseaux), plus on rencontre d’espèces différentes d’oiseaux ; certains vont jusqu’à nicher dans les rails des gares. Au coeur de la ville, on peut compter 7 espèces de volatiles pour 40 en proche banlieue. 

MICRO-CLIMATS FORESTIERS 

L’homme, cet animal religieux, conserve la nostalgie biologique de ses origines : nous sommes, au fond de nous-mêmes, encore des hommes des bois ; dans notre quête de ressourcement, la forêt reste pour nous l’antithèse de la ville. Contrairement au milieu urbain, les conditions biophysiques régnant dans un bois ou une forêt (en bonne santé) sont idéales pour l’ensemble des êtres vivants qui y sont inféodés. Le microclimat y est assez constant, plus doux, plus chaud aussi et surtout plus humide ; il tempère la froidure de l’hiver mais atténue aussi les périodes caniculaires de l’été ; l’air est rafraîchi à midi et les nuits sont plus tièdes ; les différences thermiques sont moins contrastées ; les teneurs en vapeur d’eau, en gaz carbonique et en ozone sont importantes, ce qui crée un effet de serre local naturel. 

Micro-climat en forêt de feuillus (cliquez pour agrandir)

Le rôle de la canopée (haut feuillage directement exposé au rayonnement solaire) est remarquable puisqu’elle sert à filtrer la lumière, préservant le sous-bois de la chaleur ; les branches ralentissent la circulation de l’air et tout le système foliaire se comporte comme un humidificateur de l’atmosphère interne, grâce à une forte évapo-transpiration. Si l’éclairement y est réduit, les bruits sont également amortis. A l’intérieur de la forêt passent surtout la lumière rouge et les infra-rouges (IR), les ultra-violets et les longueurs d’ondes du jaune-vert étant quasiment interdits par ce filtrage. Plus une forêt est dense, plus elle est opaque à la lumière et moins on y trouvera d’espèces végétales héliophiles (plantes de lumière) ; seules les sciaphytes (plantes d’ombre) pourront coloniser et tapisser le sol. 

En ce qui concerne les conditions climatiques régnant dans des clairières forestières, elles y sont moins favorables qu’à l’intérieur de la sylve quand même la lumière y pénètre davantage. Les arbres du pourtour captent toute l’eau, ce qui rend la trouée plus vulnérable à la sécheresse ; les écarts thermiques, plus conséquents, associés à un moindre brassage de l’air et à une évapo-transpiration plus accusée, favorisent le gel en hiver. Pour comparer, une vaste prairie est moins exposée à ces problèmes qu’une clairière forestière. 

Micro-climat en forêt de conifères (Cliquez pour agrandir)

N’oublions pas de rappeler les différents micro-climats qu’un simple arbre peut générer en son sein (voir plus haut). Précisons que l’humidité et la température relatives dans la zone sub-corticale (sous l’écorce) sont plus élevées encore qu’à l’intérieur du sous-bois ; elles dépendent de l’épaisseur, de la structure, de la couleur de l’écorce et de l’exposition de l’arbre. Y nichent les coléoptères xylophages (mangeurs de bois), tels les scolytes, et dont le rôle écologique est de pourvoir à la régénération des arbres par élimination naturelle des plus faibles. De même, citons les conditions permettant intrinsèquement à l’arbre toute association favorable (symbiose, synergie, mutualisme) avec les micro-organismes environnants, mais c’est inscrit dans le thème du prochain article. 

MICRO-CLIMAT D’UN VIEUX MUR CALCAIRE 

L’homme possède un goût prononcé pour l’esthétisme. En son temps, ce dernier a caractérisé, en partie, le nazisme, il faut le reconnaître. De même quand notre regard se porte sur la Nature, la simple vue d’une ruine délabrée, déclenche en nous une sorte de dégoût qui donne le sentiment d’appartenir à la classe des vrais écologistes aux jugements non moins vrais. Aimer le Beau et rejeter le laid sont relatifs et c’est ne pas remarquer la grouillance de vie qu’un vieux vilain mur peut abriter. Les êtres vivants n’ont pas notre sens bourgeois de la beauté, et aucun a priori si ce n’est celui de trouver une niche écologique acceptable. 

A ce propos, n’allons pas croire que la vie sur et dans un tel milieu soit aisée. Les conditions qui y règnent sont quasi celles d’un désert. L’unique source d’eau est la pluie qui s’écoule plus ou moins rapidement, la rosée du matin et/ou du soir ou encore le brouillard. L’état de la ruine, en termes de surface (micro-relief, fissures, joints), de porosité et de forme, détermine son statut hydrique et les mousses, algues et lichens indiquent les endroits les plus propices. L’exposition à l’insolation de l’été, associée à la rareté des pluies, peut entraîner ponctuellement des périodes d’extrême sécheresse et des amplitudes de températures allant de 30 à 50° C en 24 h. 

Malgré ces conditions extrêmes, la vie s’y installe, produisant sur le long terme de la matière organique qui pourvoit à la formation et à l’enrichissement du sol. Peu à peu, des zones de la masse pierreuse se remplissent de terreau qui permet ensuite à des végétaux supérieurs de s’implanter. 

Dans le cas précis d’un vieux mur calcaire (image ci-dessous), les premiers êtres vivants à le coloniser sont les bactéries, très vite suivies par les lichens, secondairement par des algues (unicellulaires). La croissance des lichens est longue (1 mm/an). Par leurs activités biologique et physiologique, ils dégradent de micro-épaisseurs pariétales prêtes à accueillir de l’eau et suffisantes pour que s’établissent les mousses, en coussinets ou en tapis très denses. Mousses et lichens sont des êtres reviviscents car ils semblent mourir en période de stress hydrique et ressusciter dès que l’eau revient. Les mousses, à l’instar des éponges, sont capables d’absorber jusqu’à 400% de leur poids sec en eau ! La dégradation du rocher (par le temps et par les organismes vivants) s’accentue et les fissures s’agrandissent, ce qui permet aux végétaux supérieurs de se fixer. 

Peu de mammifères (petits rongeurs) profitent de ce micro-écosystème (synusie). Mis à part le lézard des murailles (lacerta muralis) ou de rares serpents (vipère, couleuvre), un mur est surtout colonisé par des invertébrés attirés par la chaleur (mouches, punaises) ou par la configuration des lieux (nids de guêpes maçonnes ou d’abeilles solitaires dans les creux et fissures). Les lichens servent de nourriture aux escargots ou à d’autres mollusques et les grains de pollen apportés par le vent sont des provisions de choix pour les millions de petits acariens qui courent à la surface de notre mur. Les mousses sont à elles seules de véritables écosystèmes puisqu’elles abritent des collemboles, des acariens, des tardigrades ainsi que de nombreuses larves d’insectes. Sans oublier les invertébrés prédateurs (araignées, punaises zoophages) et les oiseaux attirés par toutes ces proies faciles. 

Voilà de quoi donner l’envie de créer de vieux murs inesthétiques un peu partout, en ville, dans la nature, peu importe. On le fait déjà en milieu marin, intentionnellement ou non. 

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Lorsqu’on veut connaître l’influence que peut avoir le milieu sur un être vivant, on se heurte, en termes de paramètres, à la complexité de l’écosystème dans lequel ce dernier évolue. Que dire de l’étude du fonctionnement global de la biosphère ! Si j’isole un végétal de son milieu naturel et que je le place tout nu sous une cloche privée de lumière, de chaleur et d’air, j’ai peu de chance qu’il survive. De même si c’est un animal qui me sert de cobaye. La plante sera mieux si je lui donne un peu d’eau et de chaleur mais il lui manquera la lumière. Si j’y remédie, elle manquera de nutriments, ceux qu’elle puise naturellement dans le sol avec ses racines. Ainsi eau, lumière, température, air et ses composantes… sont des facteurs dits abiotiques car ils ne concernent que les éléments inertes de la biosphère.

Un être vivant a des besoins qu’il doit impérieusement assouvir en permanence s’il veut rester en vie et pouvoir se reproduire. Il s’agit là d’obligation au sens strict. Il arrive que cet être, sans parler de besoins impératifs, ait des préférences quant aux conditions climatiques, édaphiques (sol), hydrologiques ou encore topographiques, comme nous avons pu le voir avec l’article précédent.

L’écologue dispose d’un matériel sophistiqué : il ne peut plus se passer de l’ordinateur pour mesurer l’intensité des facteurs abiotiques et l’importance de leur influence sur un individu d’une espèce donnée. L’épistémè biologique (ensemble de nos connaissances du moment) ne permet qu’une approche relative des différentes données concernant les facteurs abiotiques d’un milieu étudié. Plus notre savoir grandit, plus nos modélisations mathématiques s’éloignent de l’inexactitude. Ne nous leurrons pas, nous ne serons jamais maîtres des choses, encore moins leurs dominateurs.

Ainsi, l’hétérogénéité des écosystèmes nous force à conduire notre approche par prises d’échantillons dans le milieu*, échantillons que nous traitons statistiquement et que nous soumettons à nos modèles informatiques complexes, jamais parfaits mais constamment améliorés. Les extrapolations sont justes à quelques degrés de liberté (d.d.l) près et nous pouvons déterminer avec assurance les besoins et les préférences des espèces dans leurs paysages respectifs.

* la science ne peut prendre le complexe comme étude, en tout cas pas directement ; elle en isole, pour les étudier une à une, ses composantes dans les plus petites parties qui le constituent pour pouvoir, par assemblage de savoirs, le comprendre dans son entier ; ceci pose un délicat problème épistémologique, ce qu’a très bien remarqué Goethe - Lire « Goethe l’hérésiarque« . 

L’EAU

L’eau est le principe de la vie. Nous avons abordé à plusieurs reprises son importance et le rôle qu’elle a pu jouer dans l’apparition du premier être vivant sur Terre. Je rappellerai simplement le fait qu’elle doit être présente à l’état liquide et à l’état de vapeur d’eau pour rendre fertile une planète -l’eau à l’état solide sert de climatiseur seulement, ce qui n’est pas négligeable en ces temps de réchauffement planétaire. Sur Terre, elle couvre les 4/5 du globe mais elle est salée à presque 98%. Sur le 2% d’eau douce restante, la moitié est inutilisable car sous forme de glace, un quart est pollué et le reste ne représentant qu’un petit demi-pourcent d’eau potable sur la totalité. C’est dire que l’eau devient le facteur limitant de l’accroissement des populations en zones arides.

Dans la biosphère, l’eau permet la distribution des éléments essentiels au vivant : elle dissout l’oxygène , le gaz carbonique et les sels minéraux. Toutes les réactions biochimiques qui ont lieu dans un organisme nécessitent de l’eau liquide, au point qu’un être vivant est, en moyenne, constitué de plus de la moitié de son poids en eau (50% pour le bois, 65% pour l’homme, 80% pour le ver de terre, 95% pour une méduse). Les êtres vivants ont développé de nombreuses stratégies pour maintenir leur homéostasie hydrique. L’homme meurt par incapacité à réguler sa chaleur interne s’il perd plus de 12% de son poids en eau (5 à 6 litres), la transpiration ne se produisant plus. Sans eau, nous mourons de chaud !

Sur 100 litres d’eau qu’un végétal peut absorber grâce à ses racines, il en rejette jusqu’à 99% par évapo-transpiration. Quand un hectare de prairie absorbe 2000 tonnes d’eau par an, il ne produit en fait que 20 t de matière fraîche dans le même temps. Bien entendu, les besoins en eau d’un cactus ne seront pas les mêmes que ceux du maïs, ceux d’une grenouille différent de ceux du dromadaire. C’est pourquoi on classe les espèces vivantes selon leurs rapport à l’eau :

- les espèces xérophiles sont adaptées aux milieux secs et aux longues périodes de sécheresse (lichens, cactées, larve de mite, rat-kangourou, chameau…),

- les espèces mésophiles (la plupart des espèces animales et des plantes cultivées chez nous) ont des besoins modérés en eau ou en humidité atmosphérique et supportent des alternances de saisons sèches et humides,

- les espèces hygrophiles (et ombrophiles) ne peuvent vivre que dans des milieux très humides, à l’hygrométrie de l’air souvent proche de la saturation (lombric, drosera, crapaud, arbres de la jungle…),

- les espèces amphibies vivent en permanence à proximité de l’eau (tritons, périophtalme des mangroves…),

- enfin, les espèces aquatiques qui vivent en permanence dans l’eau (en étang, lac, rivière…).

L’eau contenue dans les plantes du désert ou celles qui poussent en haute altitude s’évapore moins, leur feuillage étant peu développé (la feuille est souvent transformée en aiguille) et une cuticule épaisse, faite de cire,  rendant quasiment imperméables les téguments de la tige. Les plantes succulentes (sedum, joubarbe) gorgent d’eau leurs feuilles. Tous ces végétaux de zone aride possèdent un système racinaire fort développé (jusqu’à 50 m de long au Sahara).

Les insectes possèdent une épicuticule imperméable [l’épicuticule est composée de quatre couches, une couche externe de cément, une couche cireuse (imperméable), une couche phénolique et une couche de cuticuline]. La larve d’une mite se dispense de boire de l’eau et c’est par oxydation de ses propres graisses qu’elle s’en procure. De même pour le dromadaire ou le chameau chez lesquels l’oxydation des graisses se fait dans la ou les bosses (qui ne sont pas des réserves d’eau !).

Les stratégies pour passer la mauvaise saison sont multiples : s’enfoncer dans un milieu humide comme le sol (crapaud fouisseur de l’Arizona), dans un  terrier, une cavité, une coquille ou un cocon (crapaud hurleur du Gran Chaco) ; se contenter de l’eau contenue dans les aliments (antilope, rat-kangourou), même secs ; recycler l’eau de son urine (grenouille arboricole de Californie, crapaud à taches rouges du Colorado) ; rejeter une urine sous forme concentrée (oiseaux), ou déshydratée (chauves-souris) ; se couvrir de cire (grenouille arboricole verte du Paraguay) ; condenser l’eau du peu d’humidité ambiante du petit matin (coléoptère du désert de Namibie – Onymacris unguicularis)…

LA LUMIERE

Ce facteur abiotique est quasiment toujours placé en tête sur la liste du pédagogue. Pourtant, l’eau a joué un rôle premier dans l’apparition de la vie sur Terre, et la lumière n’a participé que de façon très physique au départ. En effet et bien avant l’apparition du premier être vivant (protobionte), le rayonnement solaire ultra-violet (UV) décomposait l’eau de la soupe primitive (océan chaud des débuts) en produisant les premières molécules d’oxygène de l’atmosphère primitive qui en était totalement dépourvue. La lumière visible du jour ne servait à rien, la chlorophylle n’ayant pas encore été inventée. Plus tard, toujours dans son action physique, ce sont les mêmes rayons UV qui ont entraîné la formation d’une fine couche d’ozone protectrice dans la haute atmosphère, ce par décomposition de l’oxygène produit par les premières bactéries et cyanobactéries chlorophylliennes pratiquant la photosynthèse. Cette couche d’ozone s’est comportée comme un filtre ne laissant plus passer les UV les plus nocifs, ceux qui empêchaient jusque-là les animaux et végétaux marins de conquérir les continents.

La lumière est un vecteur d’énergie rayonnante. Elle se propage sous forme d’ondes dans l’espace, du soleil – réservoir quasi inépuisable comparé à ce qui est nécessaire à la vie d’une humanité- aux végétaux chlorophylliens qui savent la convertir en énergie chimique sous forme de sucres (glucose, fructose, saccharose…) et d’huiles dans lesquelles l’énergie est encore plus concentrée. Ainsi, l’intensité lumineuse sera le facteur abiotique le plus important puisqu’il conditionnera l’essentiel du phénomène de la photosynthèse, producteur direct ou indirect de toute la biomasse terrestre et océanique. Facteur essentiel à la vie sur Terre, on comprend mieux pourquoi on place la lumière bien avant le facteur eau dans les manuels scolaires.

Si les plantes sont vertes (en apparence), c’est qu’elles ne captent pas les rayonnements lumineux verts du spectre de lumière visible, elles les renvoient en quelque sorte (les végétaux réfléchissent à leur façon !). Par contre, le végétal chlorophyllien se délecte des rayonnements, dans le rouge et surtout dans le bleu du dit spectre -le bleu étant plus énergétique que le rouge.

Tous les végétaux n’ont pas les mêmes besoins ni les mêmes préférences face à la lumière. Comme il l’a été fait pour l’eau plus haut, on classe les espèces végétales en fonction de leur exigence photosyntétique propre :

- les espèces sciaphiles recherchent l’ombre forte et dense (mousses, nombreuses fougères, oxalis, plantes des forêts tropicales),

- les espèces intermédiaires n’ont pas d’étiquette particulière, on les dira normales (presque tous les végétaux de France et d’ailleurs),

- enfin, les espèces héliophiles ne supportent pas l’ombre et ont besoin d’une lumière intense pour croître et se développer (tomate, jeune mélèze, plantes de la garrigue).

Tout au long de l’année, l’intensité et la durée des jours varient (rythmes nyctéméraux ou jour/nuit). A la mauvaise saison, la plupart de nos végétaux s’endorment (diapause et dormance) et perdent leur feuillage qu’on dit caduc. Chez d’autres, dits à feuillage sempervirent, moins nombreux, ce dernier persiste. Mais la température joue un rôle synergique avec la lumière. Une concurrence pour cette dernière s’installe très vite entre individus peuplant l’écosystème, et si pour l’eau elle se fait à l’horizontale, la quête de lumière force les espèces à gagner de la hauteur. C’est ainsi qu’on définira la stratification verticale d’un peuplement végétal. Nous aborderons ce sujet une autre fois.

Le photopériodisme induit par les rythmes nyctéméraux est d’une grande importance écologique sous nos latitudes. Les êtres vivants (animaux et végétaux) possèdent une horloge biologique qui leur donne le sens du temps et des saisons qui passent. La nuit, le plancton marin remonte en surface et redescend la journée. Pour les plantes, le photopériodisme joue un rôle majeur ; la dormance, la germination, la croissance et surtout la floraison (donc la fructification) sont sous son contrôle chez bien des espèces. Les cycles de reproduction des animaux et leurs migrations en dépendent également. « Quand les jours allongent, oiseaux et renards sont portés aux amours. Quand ils décroissent, c’est le tour des ruminants. Le printemps est la saison des nids, la forêt automnale retentit du brame des cerfs. Quand le jour atteint sa durée minimum, le lièvre variable revêt sa livrée blanche et ses ennemis le confondent avec la neige hivernale. C’est un signal d’alarme pour de nombreux insectes qui suspendent toute activité et se figent dans l’attente du retour de la belle saison » In « Le guide illustré de l’écologie » – éditions de La Martinière.

En milieu marin, les algues sont classées en fonction de la profondeur à laquelle elles peuvent pousser. En effet, l’eau filtre les rayons du spectre de la lumière visible et, plus on va en profondeur, moins les rayonnements peuvent pénétrer (les infra-rouges, les UV puis le rouge d’abord, le orange suivi du jaune, du vert et enfin du bleu). Les algues, sous la pression naturelle de l’évolution, se partagent en différentes classes et forment une zonation de peuplements. De la surface en profondeur, nous aurons :

- les algues vertes, ou chlorophycées, qui poussent tant qu’il y a du rouge,

- les algues brunes, ou phéophycées, adaptées pour capter l’énergie du jaune et du orange,

- enfin, à plus de 25 m de profondeur, les algues rouges, ou rhodophycées, dont les pigments surnuméraires captent même l’énergie des rayons verts !

N.B. : la vie peut se passer de lumière dans certains cas bien particuliers (grottes, sources hydrothermales abyssales, hypothétiquement fissures ou failles profondes de la croûte terrestre…).

LA TEMPERATURE

Mine de rien, la température joue un rôle de facteur limitant pour de très nombreuses espèces. Elle agit sur leur métabolisme général (respiration, photosynthèse, évapo-transpiration, déplacements…), et plus que le facteur lumière encore, la température conditionne la répartition des espèces et des communautés de populations dans la biosphère. La piéride du chou se trouve au nord de la France alors que la belle dame se moque des écarts de température, elle est ubiquiste. Et l’on ne rencontrera jamais de cigales au nord de la Provence sans un réchauffement climatique. Il faut 345 jours par an de températures au-dessus de 0° C au houx pour croître. En montagne, le gradient des températures entraîne un étagement des peuplements végétaux.

Exemple d’étagement en fonction de l’altitude :

La tolérance à la température, de la plupart des espèces, se situe dans un intervalle compris entre -10 et +50° C. Néanmoins, il existe des espèces de l’extrême (déserts, zones polaires, sources hydrothermales abyssales). Par exemple, les spermatozoïdes de l’homme résistent à -192° C ! Si l’intervalle de tolérance est large, celui des préférences se retrécit. La mouche préfère les températures avoisinant les 42° C, le pou se sent à merveille entre +24 et +32° C.

Pour la plupart des insectes, la température est le facteur qui déclenche les grandes étapes de leur cycle de développement. La fréquence du chant des grillons et l’intensité de celui des cigales dépendent de la température de l’air.

La chaleur influe sur l’âge des animaux. Le saumon vit plus longtemps en Norvège qu’en France. On dit bien que le froid conserve l’homme (et la femme), c’est assez vrai car le froid ralentit la division cellulaire dans les tissus. Chez les animaux des pays froids, oreilles, nez, pattes et queue sont de taille réduite afin de perdre le moins de chaleur possible  leur pelage s’éclaircit, ce qui rend les poils transparents aux rayons du soleil.

Les stratégies développées par les règnes végétal et animal pour échapper à la mauvaise saison sont nombreuses. Les espèces végétales peuvent réduire leur période de végétation en perdant leurs feuilles ou en disparaissant presque complètement (il en restera toujours les graines). Leurs feuilles peuvent s’épaissir d’une cuticule duveteuse ou cireuse. La plante peut adopter un port prostré, en boule ou en coussinets. Chez les animaux, il en va de même pour le comportement influencé par la chaleur ou le froid. Le lézard dépend de la chaleur des rayons solaires auxquels il soumet le plus de surface de corps possible car il est à sang froid ou poïkilotherme. C’est l’inverse pour les insectes du désert qui doivent se positionner de façon à limiter l’impact de la chaleur du soleil sur leur organisme. Certains oiseaux d’habitude solitaires (roitelet, grimpereaux, troglodytes…) se regroupent par les nuits de grande froidure afin de se donner mutuellement chaud. Un tardigrade du Groenland (Adorybiotus coronifer) se déshydrate complètement pour passer le long hiver boréal. Les termites ont su construire des habitats à air conditionné bien avant l’espèce humaine. Le cloporte fuit la moindre chaleur en s’enfonçant dans les fissures profondes du sol et dès qu’il fait bon il ressort de sa cachette. Les abeilles ont des techniques efficaces pour refroidir ou réchauffer la ruche ou le couvain… Sans oublier les différents modes d’hibernation, les protections telles les poils ou les plumes, la couche de graisse sous-cutanée de certains mammifères (cétacés, porc) et les réactions métaboliques permettant le maintien du corps à température constante, chez les animaux à sang chaud ou homéothermes.

Passage de l’hiver chez les végétaux classés selon l’échelle de Rankier :

- les thérophytes sont les plantes annuelles. Elle ne vivent qu’une année au plus et la mauvaise saison, il ne persiste que les graines,

- les hydrophytes sont les plantes aquatiques dont seules les parties souterraines persistent,

- les géophytes ou cryptophytes, dont le bourgeon est sous-terre (plantes à bulbes, à tubercules ou à rhizomes),

- les hémicryptophytes, végétaux dont les bourgeons, protégés par la litière ou par la neige, se situent à la surface du sol (pâquerette),

- les chamaephytes, aux bourgeons situés à moins de 50 cm de la surface du sol. La plante végète de ses parties aériennes qui persistent, sans écorce (plantes buissonnantes, myrtiller),

- les phanérophytes, plantes dont les bourgeons sont à plus de 50 cm du sol ; on les divise en deux groupes : les espèces sempervirentes et les espèces caducifoliées (arbustes et arbres).

LES AUTRES FACTEURS

 Le vent :

Il assure la pollinisation chez les plantes à fleurs qu’on dit alors anémophiles (anémogamie,) par opposition aux espèces entomophiles (entomogamie, besoin d’insectes pollinisateurs) ou aux espèces hydrophiles (hydrogamie, pollinisation grâce à l’eau). Les espèces anémophiles possèdent de petites fleurs, sans couleur (contrairement aux entomophiles). Les grains de pollen, de petite taille pour peser le moins lourd possible, sont très abondants car le vent, aléatoire par nature, cause de grandes pertes. Ils ne possèdent pas d’ornements sur leurs téguments (graminées, conifères, amentifères…).

Mais le vent assure également la dissémination des graines (ou des fruits non charnus) de pas mal d’espèces et l’on parle d’anémochorie par opposition à la zoochorie (les animaux, dont l’homme avec l’anthropochorie, permettent la dispersion des fruits et des graines) ; à l’hydrochorie (dissémination des graines par l’eau) ; à la barochorie (le fruit ou la graine est semé sous l’effet de sa propre par gravité) ; à l’autochorie (la plante possède un mécanisme d’éjection de ses diaspores comme l’impatiens) ; enfin, à la géochorie (le cacahuétier enterre lui-même ses cacahuètes dans le sol vers lequel il les dirige). La nature est vraiment bien faite. 

Le vent devient un facteur limitant lorsque, trop fort ou trop froid, il empêche un arbre de former sa couronne normalement, ce qui lui donne un port en drapeau. Le moustique disparaît avec un vent de plus de 13 km/h. En étage alpin venté, nombre d’insectes perdent leurs ailes. Un vent continu empêche la forêt de gagner un étage altitudinal modeste, ce qui laisse place à des pelouses alpines qui n’y ont pas leur place, en théorie.

La neige :

Un sol enneigé conserve une température de 0° C en surface ; les graines et les appareils végétatifs des plantes sont protégés des gelées, de même pour de nombreux petits animaux bien à l’abri dans leur terrier. Les bourgeons peuvent bénéficier des mêmes avantages. C’est ainsi que le versant nord (ubac) de la montagne est mieux protégé que le versant sud (adret), puisque la neige y persiste plus longtemps, et étant moins soumis à l’ensoleillement. Du coup, on peut constater des arbres plus hauts sur l’ubac que sur l’adret.

Mais la neige, si elle est trop lourde, peut endommager les branches des arbres. En revanche, ces derniers fixent le manteau neigeux, limitant ainsi le risque d’avalanches en montagne.

Les biologistes classent les associations végétales de l’étage alpin en fonction de la durée d’enneigement que peuvent supporter les plantes de cet habitat. Cette durée dépend des précipitations neigeuses, du terrain, de l’exposition, de la température :

- L’association de mode nival supporte 8 à 9 mois d’enneigement par an (saule herbacé + sibbaldie rampante + alchémille à cinq feuilles + gnaphale couchée),

- l’association de mode intermédiaire supporte 5,5 à 6 mois d’enneigement par an (grande fétuque + centaurée uniflore + trèfle des montagne + arnica des montagnes + anémone à fleurs de narcisse + asphodèle blanc),

- l’association de mode thermique bas supporte 4 à 6 mois d’enneigement par an (élyne en épi + laiche courbée + edelweiss + raiponce du Piémont + antennaire des Carpates) ; En mode thermique élévé, l’association supporte 3,5 à 5,5 mois d’enneigement par an (seslérie bleuâtre + avoine des montagnes + hélianthème alpestre + pédiculaire de Jacquin).

Le sol :

Les propriétés du sol (acidité ou pH, teneur en calcium ou calcaire, salinité, teneur hydrique, atmosphère interne, présence de métaux lourds…) influencent directement la croissance et le développement des végétaux. Leur répartition dans l’écosystème en dépend également :

- Influence de l’acidité du sol :

critère de sélection des espèces végétales, le pH (potentiel Hydrogène) d’un sol peut avoir une valeur allant de 3 (tourbières acides) à 9,5 (prés salés ou shorres). En agronomie, le pH neutre d’un sol vaut environ 6,5.
La droséra (plante carnivore de nos tourbières) et la sphaigne des tourbières se complaisent dans un substratum de pH très acide (pH 3,5-3 ; on les dit acidiphiles. La fougère aigle (très commune dans nos bois et nos forêts) préfère un sol podzolisé (à humus de type mör dont le pH est compris entre 4 et 4,5). Le genêt à balai (autre plante courante des landes) est aussi une plante acidiphile et son sol préféré à un pH de 5,5-6.

Les plantes neutrophiles, qui sont les plus nombreuses, poussent sur des sols à pH compris entre 6,5 et 7,5 (humus de type mull).

Enfin, les végétaux basiphiles (ou acidifuges) affectionnent les sols alcalins (inverse d’acide) et cette alcalinité est le plus souvent due à une forte teneur du sol en ions calcium : bleuet, thym, noyer sont moyennement basiphiles (pH de 7,5 à 9). Carex firma l’est davantage (pH > 9)  et la salicorne ne pousse qu’aux abords des vasières et sur les shorres ou prés salés, le pH y est maximal.

- Influence de la teneur en calcaire (ions calcium) du substrat :

Les végétaux se répartissent en fonction de leur préférence vis à vis de l’ion calcium. S’ils affectionnent un sol calcaire, ils sont dits calcicoles alors que ceux qui ne supportent pas ce minéral seront dits calcifuges (ou silicoles). Plus un sol contient de calcaire, plus il sera alcalin. A l’inverse, s’il est dépourvu de calcaire, il sera plutôt acide.

Respectivement et par ordre de tolérance et/ou de besoins croissants des végétaux vis, à vis du calcaire, nous aurons : la primevère auricule, le saxifrage aizoon, le prunus mahaleb et le buis pour les calcicoles, le pin sylvestre et la renouées des oiseaux sont dits indifférents car ils supportent des teneurs moyennes en ion calcium ; pour finir, la digitale pourpre, la petite oseille, le genêt à balai et la myrtille sont calcifuges.

- Influence de la salinité du sol :

Une trop grande teneur en sels du sol empêche déjà de croître la majeure partie des végétaux terrestres. On rencontrera, sur un sol moyennement salé, le genevrier de Phénicie et la salsepareille (donc des schtroumphs bleus à bonnets blancs. n.d.l.r ). Si la teneur en sel est importante (shorres), croîtront l’obione et la saladelle. Plus salé encore et rares sont les plantes comme la grande salicorne à s’y être adaptée.

Le génie génétique oeuvre (quand on laisse faire l’INRA qu’il ne faut pas confondre avec la firme Monsanto !) pour fabriquer des plantes génétiquement modifiées pouvant pousser sur ce genre de sols, très nombreux à la surface du globe. De quoi nourrir les milliards d’humains programmés de l’an 2050. A ce propos, les OGM existent depuis les années 70 et ont permis de sauver de nombreuses vies à moindres frais et sans risque de contaminations exogènes. Des bactéries modifiées fabriqueuses d’insuline ou d’hormone de croissance sans les risques du naturel… cela ne vous dit rien ?

- Influence de l’eau et de l’air dans le sol :

Un sol est plus ou moins poreux et les microcavités intersticielles sont, le plus souvent, remplies d’air. Les racines ont besoin d’une atmosphère dans le sol pour assurer leur respiration cellulaire. Quand elle est présente, l’eau prend la place de l’air, rendant le sol asphyxiant. Plus un sol est compact et plus il se comportera comme du ciment (on le dit battant) ; moins les végétaux s’y plairont… Cette propriété, qui varie d’un sol à l’autre, sélectionne les espèces adaptées ou pas à des conditions plus ou moins prononcées d’asphyxie racinaire.

Ainsi, le hêtre et l’épicéa indiquent un sol aéré, jamais asphyxiant ; un frêne a une très faible tolérance au manque d’air au niveau racinaire ; le peuplier d’Italie et le bouleau acceptent de courtes périodes d’eau stagnante ; saules et aulnes sont les arbres des bords de rivières et des zones humides ou souvent inondées. Enfin, la massette, comme toutes les plantes aquatiques, ne supporte pas le manque d’eau, si infime soit-il.

- Certains végétaux sont spécialisés dans l’absorption et l’accumulation de métaux lourds et toxiques. Ils sont bien connus des prospecteurs miniers car ce sont des indicateurs de minerais : la violette calamine absorbe le zinc, la passerage de Bertelon accumule le nickel et l’astragale se nourrit de sélénium.

C’est une branche de l’écologie qui étudie les rapports qui se créent entre une espèce et son environnement. Plus précisément, elle définit les limites de tolérance et les préférences des espèces, face aux diverses pressions qu’elles subissent de la part du milieu (= facteurs écologiques), et étudie parallèlement l’action de ce dernier sur la morphologie, la physiologie et le comportement (pour un animal) ; l’on parle parfois d’écophysiologie.    

Dans un premier temps, le biologiste qui étudie une espèce donnée devra porter à sa connaissance, nombre d’informations concernant la niche écologique de l’espèce en question. Cette niche n’est pas seulement spatiale, son concept tient compte également du rôle de l’espèce dans l’écosystème. L’attention se portera donc sur l’habitat de l’espèce, sur son régime alimentaire, ses rythmes d’activité et ses relations avec les autres espèces. Mais la niche écologique d’une espèce possède des caractéristiques déterminées par l’influence de différents facteurs écologiques.    

Dans un second temps, le biologiste devra donc identifier l’ensemble des facteurs écologiques auxquels est soumise l’espèce étudiée.    

Enfin, il sera nécessaire, dans le cas de l’étude d’une espèce animale, de compléter les données d’autoécologie sur cette espèce par une étude appropriée de ses comportements. Une science à part, l’éthologie ou science des comportements, sera appliquée. On peut rajouter que si le végétal ne choisit pas le milieu qui lui convient, la mobilité et les comportements de l’animal lui confèrent cette liberté de choix.    

LA NOTION DE FACTEUR ECOLOGIQUE    

Si l’on compare le désert du Sahara à la campagne normande, il vient immédiatement à l’esprit une notion de contraste : l’un est fameusement aride alors que l’autre est verte, toute l’année. Par définition, le désert abrite peu d’espèces vivantes, car les conditions climatiques, entre autres, sont extrêmes, ce qui n’est pas le cas en Normandie. Ces conditions, variables dans le temps et dans l’espace, impliquent l’action de facteurs écologiques assez variés puisqu’ils concernent autant le climat, le relief, la qualité du sol et/ou de l’eau, que l’influence qu’exercent les êtres vivants entre eux. On parle de facteurs abiotiques lorsqu’ils ne dépendent pas (au sens strict) des êtres vivants et de facteurs biotiques dans le cas contraire.    

Les facteurs abiotiques ont des paramètres mesurables : lumière, température, précipitations, vent, composition et/ou pH et/ou salinité d’un sol… Les facteurs biotiques concernent l’influence des êtres vivants entre eux mais, lorsqu’on étudie une espèce précise, il faudra distinguer les relations qu’un individu de cette espèce entretient avec ses congénères (relations intra-spécifiques) de celles qu’il subit de la part des autres espèces (relations inter-spécifiques). Dans le premier cas, on observera des relations homotypiques d’effet de groupe, de masse ou de compétition ; dans le second, il s’agira de relations hétérotypiques allant de l’indifférence à l’antagonisme et du parasitisme à la symbiose.    

Un facteur abiotique peut varier d’un extrême à l’autre. C’est le cas des températures du Sahara qui diffèrent grandement entre le jour et la nuit, ou de celles d’une steppe de Sibérie où la variation se fait entre l’été et l’hiver. Les espèces devront pouvoir accepter les conditions qui règnent en un lieu géographique donné si elles veulent s’y installer. Sur ce plan, il n’y a pas d’égalité, certaines espèces supporteront des conditions extrêmes, d’autres moins et d’autres pas du tout. En tout cas, chacune fera preuve de tolérance plus ou moins marquée et aura ses propres preferenda.    

Prenons le cas d’un collembole (insecte de la photo ci-contre) présent uniquement dans les névés alpins, l’Isotoma saltans. En dessous de -15 °C, il meurt ; de même au delà de +15 °C ; ce sont là ses limites de tolérance. Son intervalle de tolérance est donc de 30 °C. Mais son optimum de développement ne se situe qu’entre -5 et +5 °C (optimum harmonique). Si l’on compare à la mouche, Musca domestica, cela est sans commune mesure. La tolérance et l’optimum harmonique de la mouche lui sont  bien plus avantageux et c’est pour cette raison qu’on la rencontre sur tous les continents et sous presque toutes les latitudes, quand Isotoma natans se voit limité à une zone bien réduite. On peut dire ainsi que la valence écologique (aptitude à conquérir des milieux différents) de la mouche est supérieure à celle d’Isotoma natans.    

Exigences d'Isotoma saltans vis à vis des températures

On distingue les espèces euryèces (à grande valence écologique) -comme la mouche, le pin sylvestre ou le renard- des espèces sténoèces (à faible valence écologique) -comme notre Isotoma des névés alpins ou le trématomus (poisson de l’océan glacial antarctique ne supportant qu’une eau entre -2,5 et +2 °C). On constate qu’au fil de l’évolution la valence des espèces s’accroît. L’algue est plus sensible aux polluants qu’un végétal aquatique supérieur ; le mammifère est plus souple d’adaptation que le poisson ou le batracien. Enfin, c’est l’évolution encéphalique de l’homme qui lui confère à la fois une nette supériorité par rapport à tous les autres, ne serait-ce qu’en lui ayant permis d’inventer les prothèses qui font reculer ses limites naturelles, et un inconvénient quand ses raisonnements se perdent dans l’absurde.    

FACTEUR LIMITANT    

Quand l'eau devient un facteur limitant

Il arrive parfois qu’un facteur écologique atteigne un seuil critique et fatal pour une espèce animale ou végétale donnée. Que le facteur pèche, par son absence ou par sa présence, il devient une condition sine qua non de vie ou de mort pour cette espèce. On dit alors que le facteur écologique en question est un facteur limitant. Le seuil d’un facteur écologique bien présent peut correspondre à un minimum ou à un maximum qu’une infime variation rend létal.    

Le cultivateur sait qu’il peut lui arriver d’avoir veillé à tout pour qu’une de ses cultures reçoive tout ce dont elle a besoin (azote, potassium, phosphate…) et que, cependant, sa culture dépérisse. Il y a urgence pour cet agriculteur de découvrir ce qui fait défaut de processus. Il sait déjà qu’il a à faire à un facteur limitant et que celui-ci peut tout aussi bien l’être par défaut que par excès.    

Lorsqu’on établit la liste des facteurs écologiques, intervenant sur un écosystème, il est important de distinguer ce qui est un facteur limitant de ce qui n’en est pas. Car c’est toujours le facteur qui atteint dans le milieu sa limite d’expression qui conditionne le développement d’une espèce. Ce fait est aussi important pour l’agriculteur, que l’agronome ou que le biologiste de l’écologie, et il s’exprime selon une règle, laissée à la postérité par Liebig, dite règle du minimum de Liebig. C’est un peu comme quand un groupe de marcheurs se met au rythme du plus lent pour rester cohérent (l’inverse est impossible).    

Un facteur écologique devient limitant lorsqu’une espèce possède des limites de tolérance étroites, vis-à-vis de ce facteur ou quand ce facteur connaît une trop grande ampleur de variation dans le milieu ambiant. Ainsi, l’homme, qui possède une bonne valence écologique, ne saurait supporter un réchauffement climatique de plus de 5 °C en moyenne, et le trématomus de l’Antarctique, dont la valence écologique est fortement restreinte, ne pourra supporter le moindre écart de température.    

Dans la nature, les facteurs écologiques interfèrent les uns sur les autres dans leur influence sur le vivant. Température et lumière sont, par exemple, souvent liées : pour une faible intensité lumineuse, une plante d’appartement nécessitera une température plus basse et moins d’eau, et vice-versa. La présence d’organismes (facteurs biotiques) peut également jouer sur l’hygrométrie et/ou la température (facteurs abiotiques), c’est le cas des fourmilières, des termitières ou des ruches ou… des maisons mal aérées.    

Pour finir, les exigences écologiques d’une espèce évoluent au cours de son développement et de sa croissance – le phénomène étant plus marqué chez les insectes ; de fait, la présence d’une espèce d’insecte, en un écosystème, dépend de la valence écologique de son stade de développement le plus sensible et c’est dans la lutte biologique pour la protection des cultures que cette connaissance sera des plus intéressantes.    

PRINCIPAUX FACTEURS ECOLOGIQUES    

Les biologistes ont pris l’habitude – même si ce n’est pas aussi évident – de classer les facteurs écologiques en fonction de leur nature physique, chimique ou biologique. On aura donc respectivement des facteurs abiotiques, des facteurs trophiques (nourriture) et des facteurs biotiques.    

Les facteurs abiotiques :    

Les facteurs écologiques abiotiques d’un milieu naturel sont ceux qui ne dépendent pas des organismes vivants ; ils sont de nature physique ou dynamique et d’ordre climatique, hydrologique ou hédaphique (facteurs liés aux caractéristiques du sol).    

♣ Les facteurs climatiques :    

- L’éclairement s’exprime selon son intensité (calories par unité de surface ou lux par unité de temps), en fonction de ses longueurs d’onde (ultra-violets, spectre de la lumière visible, infra-rouges). On doit aussi décrire sa durée (nombre de jours d’ensoleillement mensuels ou annuels) et son photopériodisme (alternance de périodes d’éclairement et d’obscurité ou rythme nyctéméral – jour/nuit).    

- La température est un facteur limitant de premier ordre ; elle s’exprime en degrés Celsius (° C). Relevées tout au long de l’année, on en déduit une moyenne annuelle, un mois le plus chaud ou le plus froid et le nombre de gelées dans l’année.    

- La pluviosité est appréciée par la mesure (en millimètres) des précipitations mensuelles, annuelles. La répartition de cette pluviosité au long de l’année est assez révélatrice.    

N.B. : La courbe annuelle des températures associée à celle des précipitations permet d’établir des diagrammes ombrothermiques forts utiles pour déterminer le type de climat local (montagnard, continental, océanique, méditerranéen…).    

- L’hygrométrie caractérise la teneur relative en vapeur d’eau de l’air (en pourcentage).    

- Le vent, la neige, la pression atmosphérique, l’ionisation de l’air, les champs électriques sont des  facteurs écologiques climatiques de seconde importance mais ils jouent néanmoins un rôle non négligeable dans l’adaptation des êtres vivants à leur écosystème.    

♥ Les facteurs non climatiques :    

- Les conditions topographiques ont une influence importante sur les facteurs climatiques comme la durée et la qualité de l’ensoleillement (exposition) et, en altitude, tous les paramètres sont modifiés.    

- En milieu aquatique, l’écologue mesurera la densité et la viscosité de l’eau, la lumière et sa pénétration en profondeur, la pression qui est fonction de la profondeur également, l’acidité, la teneur en gaz dissous, notamment celle de l’oxygène, la teneur en sels minéraux et la salinité.    

- Dans le sol, on relèvera les facteurs édaphiques tels la texture et la structure du sol, sa porosité, sa teneur en eau disponible pour les végétaux et son hygrométrie ; tous deux dépendant des facteurs précédents. L’écologue notera l’acidité (pH) du sol, puis sa teneur en calcium qui est étroitement liée au pH, et mesurera, pour finir, la teneur du sol en  éléments minéraux et organiques.    

Les facteurs trophiques :    

Le terme trophique, que l’on rencontrera en détail plus tard, peut être assimilé à celui, plus trivial, d’alimentaire. Dans un milieu donné, l’espèce étudiée par un biologiste de l’écologie dépend, en terme de développement de l’espèce ou de la population à laquelle elle appartient, de la présence d’éléments nutritifs, c’est à dire de nourriture disponible en quantité et en qualité (minérale pour les végétaux, organique pour les animaux).    

Les facteurs biotiques :    

Ils sont liés à l’activité ou au métabolisme des êtres vivants. On distingue :    

- les interactions qui ont lieu à l’intérieur d’une population d’individus de la même espèce, ou relations homotypiques dépendant de la densité de cette population. Celle-ci induira des comportements par effet de groupe (manchots) ou de masse (ex. les criquets migrateurs), s’exprimera par une forme de compétition territoriale, pour la lumière, l’eau et les sels minéraux chez les végétaux, la nourriture disponible chez les animaux ;    

- les interactions entre espèces différentes ou relations hétérotypiques. On établit un gradiant relationnel allant des relations plutôt favorables aux espèces (commensalisme, synergie, coopération, symbiose), aux relations défavorables au moins pour une espèce (compétition, amensalisme, prédation, parasitisme), en passant par l’indifférence (neutralisme).    

POUR RESUMER :