Pédologie et biogéographie CM (L2 – semestre 4)
La biogéographie est une discipline ayant émergée au milieu du XIXème siècle lorsque les
naturalistprocessrenes (amateurs et scientifiques), se sont intéressé au rôle de l’environnement
(sol, climat, et même activité humaine), sur la distribution et le développement des espèces
végétales.
→ objectif : comprendre la répartition de la biodiversité à la surface du globe en passant par l’échelle
zonale à l’échelle locale.
Aujourd’hui étudier cette distribution est le socle de la biogéographie, mais on s’intéresse aussi aux
relations entre les différentes espèces.
Conseil de lecture : Eléments de biogéographie
Il y a eu trois étapes de la connaissance du vivant :
- Milieu du XVIIIe siècle : associé à Carl Von Linné (surtout en Europe) → botaniste qui a
généralisé la manière dont on nomme le vivant (taxonomie).
- 1820-1850 : associé à Van Humboldt (surtout en Europe) → botaniste/naturaliste qui a beaucoup
voyagé en AL dans un contexte très colonial
- 1880-1920 : « survey collecting » (surtout en Amérique du Nord) → prise de conscience de la
vétusté des collections muséales, importance de la collecte du vivant et des intraespèces.
Démarche : collecter et découvrir des espèces à différentes échelles.
Ces périodes de découvertes dépendent de conjectures environnementales ; sociales et culturelles
particulières, influencées par le colonialisme et l’impérialisme.
1
,Importance de l’attrait, de l’accessibilité et du nombre d’espèces qu’il reste à nommer. → Il a fallu
attendre que la colonisation arrive à son terme et que les infrastructures soient suffisamment
développées.
Pendant la deuxième moitié du XXe siècle on s’est rendu compte qu’on connaissait mal le vivant, il y a
des taxons qui sont encore très peu connus :
- 10-100 millions d’espèces
- 1.4-1.8 millions d’espèces connues
On connait environ 45 000 vertébrés (mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens et poissons) c’est-à-
dire 3% des espèces. On connait environ 950 000 espèces d’insectes → grandes disparités entre les
espèces.
Le renouveau naturaliste est né avec l’émergence de la crise écologiste dans les consciences et avec
son institutionnalisation.
En plus de mal connaitre les vivants en termes d’espèces, on connait mal les interactions entre les
vivants. On voit par exemple que les plantes captent le bruit des polinisateurs (abeilles), on ne sait pas
exactement comment cela fonctionne, mais on sait qu’elles communiquent. De même les arbres
communiquent par des phytohormones (en Afrique quand des girafes vont brouter des acacias, les arbres
font produire des phytohormones à destination des autres acacias qui vont développer des épines).
Les vivants sont tous en interaction et dépendent plus ou moins tous les uns des autres. Par exemple, les
plantes fixent le dioxyde de carbone sous forme de molécules riches en énergie que nous, les animaux,
utilisons comme nourriture. → symbiose assez globale entre les plantes et les animaux.
L’impact de l’activité humaine se fait plus pressante. Explosion démographique : 2.5 milliards (1950)
→ 7.8 milliards en mars 2020. Accroissement en 2016 de 90 millions d’habitants, avec 403 251
naissances/jour et 157 000 décès/jour. Le problème ce n’est pas véritablement le nombre mais plutôt
notre mode de vie.
Dégradation des ressources :
- 10 millions de tonnes de déchets par an (eau douce et mer)
- 15 millions de tonnes de carbones dans l’atmosphère par an
→ perte d’espaces naturels. En France, minéralisation d’un département tous les 7 ans = pression forte
sur certains habitats. Cela entraine ainsi une fragmentation des habitats, on estime qu’une espèce sur
deux aura disparu en 2050 dans le monde.
Il y a aussi des effets de biais : même si on utilise des produits phytosanitaires à des doses non mortelles
cela peut tout de même avoir des impacts sur la biodiversité. Par exemple le glyphosate a un impact
(même avec des doses réduites) sur les abeilles, cela les désoriente et elles ne parviennent pas à rejoindre
leur ruche.
Anthropocène : période où les sociétés humaines ont des effets sur l’ensemble du système Terre.
Intensification de l’agriculture et de la pêche, déforestation, drainage, irrigation, urbanisation, transports,
industries, surconsommation des ressources, etc.
Collapsologie : étudie l’effondrement de la civilisation industrielle et de ce qui pourrait lui succéder.
Processus à l’issue duquel les besoins de base (eau, alimentation, logement, habillement, énergie, etc.)
ne sont plus fournis à une majorité de la population. → entraine des tensions.
2
,La diminution de la biodiversité est particulièrement complexe à modéliser, car elle dépend de différents
biais. Quand on essaye de modéliser par exemple la présence des grands prédateurs (loups, lynx et ours),
on voit un accroissement particulièrement important à partir des années 2000. Cela cache en réalité le
fait qu’il y a auparavant eu une baisse drastique de leur nombre, voire une disparition de ces espèces en
France.
La biogéographie apparait donc comme une discipline centrale pour analyser l’état de la
biodiversité à toutes les échelles. Etude en 2017 → diminution de 76% en abondance, 82
de la biomasse des insectes volants en Allemagne en 27 ans. (Utilisation des pièges à malaise pour
compter et peser les insectes piégés).
Introduction au cours
La biogéographie et la pédologie associées pour comprendre le système terre. L’une regarde le
vivant sout toutes ses formes (biogéographie) et l’autre s’intéresse à la relation entre ces vivants et la
lithosphère (pédologie). Le sol n’existe que par l’intermédiaire des vivants qui participent à la
composition et à la décomposition du sol.
La végétation se nourrit essentiellement de la matière organique décomposée par le sol. Nous avons
donc un système, la biogéographie a des effets sur la pédologie et réciproquement. Pour la
compréhension la répartition du vivant il faut comprendre les deux sciences.
La pédologie est une science indispensable. Il s’agit de la science des sols :
- Oubli des sols pendant la deuxième moitié du XXe siècle. Agriculture (culture hydrologique,
sylviculture, ville, etc.) → la chimie pouvait remplacer les sols vivants.
- Resurgissement des sols : pollution durable, baisse des rendements, compaction, érosion,
capacité de rétention des sols…
Chapitre 1 : description d’un sol
A. Définition d’un sol
1. Premiers éléments de définition
Il s’agit de la pellicule superficielle de la lithosphère qui fait l’interface entre l’atmosphère, la biosphère
et l’hydrosphère. C’est un matériau meuble, associant fractions minérale et organique, formé, développé
et évoluant sous l’influence du climat, de la végétation et des animaux. La formation du sol se fait aux
dépens du matériau minéral (dégradation de la roche-mère ou de la formation superficielle) avec
l’apport de la matière organique de la faune et de la flore. → La pédosphère c’est donc une interaction.
Les plantes occupent la majorité des sols (schéma).
2. Facteurs généraux
Tout d’abord la roche mère est dégradée par plusieurs évènements physiques et chimiques, ce qui
va la fracturer et la désolidariser. Il y a ensuite l’apport de la matière organique (litière). On va avoir
ensuite un processus de lessivage (processus physiques d’entrainement par les eaux de percolation des
3
, particules
argileuses, humus
du sol et des ions).
Enfin, il y a la
fragmentation de la
litière et la
minéralisation
primaire →
décomposition des
constituants des
cellules animales et
végétales pour
aboutir à la
libéralisation des
minéraux (Ca, Mg,
K, etc.)
a. Désagrégation mécanique
Elle résulte des écarts de température (thermoclastie ou cryoclastie) avec absorption inégale de la chaleur
par les différents minéraux (exemple noirs et blancs) qui provoque une dilatation différentielle et
éclatement des roches.
L’action des organismes, la pesanteur (chute de pierres), le choc des vagues et les particules portées par
le vent (déflation) vont aussi participer à la dégradation mécanique.
Cette désagrégation agit en augmentant la surface de contact entre la matière minérale et l’altérateur.
b. Altération chimique
L’altération chimique correspond à la décomposition chimique des minéraux. Elle est essentiellement
due à l’eau et aux contacts avec le dioxyde de carbone. Elle peut se résumer à quatre grands types de
réaction :
- Dissolution → processus par lequel une substance solide se transforme en solution. Ex :
- Hydrolyse → décomposition d’un corps par fixation des ions H+ et OH- provenant de la
dissociation de l’eau. L’eau provoque la dissolution des minéraux riches en cations comme le
calcium (Ca2+), le magnésium (Mg2+), le sodium (Na+), le potassium (K+).
4
La biogéographie est une discipline ayant émergée au milieu du XIXème siècle lorsque les
naturalistprocessrenes (amateurs et scientifiques), se sont intéressé au rôle de l’environnement
(sol, climat, et même activité humaine), sur la distribution et le développement des espèces
végétales.
→ objectif : comprendre la répartition de la biodiversité à la surface du globe en passant par l’échelle
zonale à l’échelle locale.
Aujourd’hui étudier cette distribution est le socle de la biogéographie, mais on s’intéresse aussi aux
relations entre les différentes espèces.
Conseil de lecture : Eléments de biogéographie
Il y a eu trois étapes de la connaissance du vivant :
- Milieu du XVIIIe siècle : associé à Carl Von Linné (surtout en Europe) → botaniste qui a
généralisé la manière dont on nomme le vivant (taxonomie).
- 1820-1850 : associé à Van Humboldt (surtout en Europe) → botaniste/naturaliste qui a beaucoup
voyagé en AL dans un contexte très colonial
- 1880-1920 : « survey collecting » (surtout en Amérique du Nord) → prise de conscience de la
vétusté des collections muséales, importance de la collecte du vivant et des intraespèces.
Démarche : collecter et découvrir des espèces à différentes échelles.
Ces périodes de découvertes dépendent de conjectures environnementales ; sociales et culturelles
particulières, influencées par le colonialisme et l’impérialisme.
1
,Importance de l’attrait, de l’accessibilité et du nombre d’espèces qu’il reste à nommer. → Il a fallu
attendre que la colonisation arrive à son terme et que les infrastructures soient suffisamment
développées.
Pendant la deuxième moitié du XXe siècle on s’est rendu compte qu’on connaissait mal le vivant, il y a
des taxons qui sont encore très peu connus :
- 10-100 millions d’espèces
- 1.4-1.8 millions d’espèces connues
On connait environ 45 000 vertébrés (mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens et poissons) c’est-à-
dire 3% des espèces. On connait environ 950 000 espèces d’insectes → grandes disparités entre les
espèces.
Le renouveau naturaliste est né avec l’émergence de la crise écologiste dans les consciences et avec
son institutionnalisation.
En plus de mal connaitre les vivants en termes d’espèces, on connait mal les interactions entre les
vivants. On voit par exemple que les plantes captent le bruit des polinisateurs (abeilles), on ne sait pas
exactement comment cela fonctionne, mais on sait qu’elles communiquent. De même les arbres
communiquent par des phytohormones (en Afrique quand des girafes vont brouter des acacias, les arbres
font produire des phytohormones à destination des autres acacias qui vont développer des épines).
Les vivants sont tous en interaction et dépendent plus ou moins tous les uns des autres. Par exemple, les
plantes fixent le dioxyde de carbone sous forme de molécules riches en énergie que nous, les animaux,
utilisons comme nourriture. → symbiose assez globale entre les plantes et les animaux.
L’impact de l’activité humaine se fait plus pressante. Explosion démographique : 2.5 milliards (1950)
→ 7.8 milliards en mars 2020. Accroissement en 2016 de 90 millions d’habitants, avec 403 251
naissances/jour et 157 000 décès/jour. Le problème ce n’est pas véritablement le nombre mais plutôt
notre mode de vie.
Dégradation des ressources :
- 10 millions de tonnes de déchets par an (eau douce et mer)
- 15 millions de tonnes de carbones dans l’atmosphère par an
→ perte d’espaces naturels. En France, minéralisation d’un département tous les 7 ans = pression forte
sur certains habitats. Cela entraine ainsi une fragmentation des habitats, on estime qu’une espèce sur
deux aura disparu en 2050 dans le monde.
Il y a aussi des effets de biais : même si on utilise des produits phytosanitaires à des doses non mortelles
cela peut tout de même avoir des impacts sur la biodiversité. Par exemple le glyphosate a un impact
(même avec des doses réduites) sur les abeilles, cela les désoriente et elles ne parviennent pas à rejoindre
leur ruche.
Anthropocène : période où les sociétés humaines ont des effets sur l’ensemble du système Terre.
Intensification de l’agriculture et de la pêche, déforestation, drainage, irrigation, urbanisation, transports,
industries, surconsommation des ressources, etc.
Collapsologie : étudie l’effondrement de la civilisation industrielle et de ce qui pourrait lui succéder.
Processus à l’issue duquel les besoins de base (eau, alimentation, logement, habillement, énergie, etc.)
ne sont plus fournis à une majorité de la population. → entraine des tensions.
2
,La diminution de la biodiversité est particulièrement complexe à modéliser, car elle dépend de différents
biais. Quand on essaye de modéliser par exemple la présence des grands prédateurs (loups, lynx et ours),
on voit un accroissement particulièrement important à partir des années 2000. Cela cache en réalité le
fait qu’il y a auparavant eu une baisse drastique de leur nombre, voire une disparition de ces espèces en
France.
La biogéographie apparait donc comme une discipline centrale pour analyser l’état de la
biodiversité à toutes les échelles. Etude en 2017 → diminution de 76% en abondance, 82
de la biomasse des insectes volants en Allemagne en 27 ans. (Utilisation des pièges à malaise pour
compter et peser les insectes piégés).
Introduction au cours
La biogéographie et la pédologie associées pour comprendre le système terre. L’une regarde le
vivant sout toutes ses formes (biogéographie) et l’autre s’intéresse à la relation entre ces vivants et la
lithosphère (pédologie). Le sol n’existe que par l’intermédiaire des vivants qui participent à la
composition et à la décomposition du sol.
La végétation se nourrit essentiellement de la matière organique décomposée par le sol. Nous avons
donc un système, la biogéographie a des effets sur la pédologie et réciproquement. Pour la
compréhension la répartition du vivant il faut comprendre les deux sciences.
La pédologie est une science indispensable. Il s’agit de la science des sols :
- Oubli des sols pendant la deuxième moitié du XXe siècle. Agriculture (culture hydrologique,
sylviculture, ville, etc.) → la chimie pouvait remplacer les sols vivants.
- Resurgissement des sols : pollution durable, baisse des rendements, compaction, érosion,
capacité de rétention des sols…
Chapitre 1 : description d’un sol
A. Définition d’un sol
1. Premiers éléments de définition
Il s’agit de la pellicule superficielle de la lithosphère qui fait l’interface entre l’atmosphère, la biosphère
et l’hydrosphère. C’est un matériau meuble, associant fractions minérale et organique, formé, développé
et évoluant sous l’influence du climat, de la végétation et des animaux. La formation du sol se fait aux
dépens du matériau minéral (dégradation de la roche-mère ou de la formation superficielle) avec
l’apport de la matière organique de la faune et de la flore. → La pédosphère c’est donc une interaction.
Les plantes occupent la majorité des sols (schéma).
2. Facteurs généraux
Tout d’abord la roche mère est dégradée par plusieurs évènements physiques et chimiques, ce qui
va la fracturer et la désolidariser. Il y a ensuite l’apport de la matière organique (litière). On va avoir
ensuite un processus de lessivage (processus physiques d’entrainement par les eaux de percolation des
3
, particules
argileuses, humus
du sol et des ions).
Enfin, il y a la
fragmentation de la
litière et la
minéralisation
primaire →
décomposition des
constituants des
cellules animales et
végétales pour
aboutir à la
libéralisation des
minéraux (Ca, Mg,
K, etc.)
a. Désagrégation mécanique
Elle résulte des écarts de température (thermoclastie ou cryoclastie) avec absorption inégale de la chaleur
par les différents minéraux (exemple noirs et blancs) qui provoque une dilatation différentielle et
éclatement des roches.
L’action des organismes, la pesanteur (chute de pierres), le choc des vagues et les particules portées par
le vent (déflation) vont aussi participer à la dégradation mécanique.
Cette désagrégation agit en augmentant la surface de contact entre la matière minérale et l’altérateur.
b. Altération chimique
L’altération chimique correspond à la décomposition chimique des minéraux. Elle est essentiellement
due à l’eau et aux contacts avec le dioxyde de carbone. Elle peut se résumer à quatre grands types de
réaction :
- Dissolution → processus par lequel une substance solide se transforme en solution. Ex :
- Hydrolyse → décomposition d’un corps par fixation des ions H+ et OH- provenant de la
dissociation de l’eau. L’eau provoque la dissolution des minéraux riches en cations comme le
calcium (Ca2+), le magnésium (Mg2+), le sodium (Na+), le potassium (K+).
4
