L'Écologie générale II du S5 quitte la description des écosystèmes pour entrer dans la démécologie : l'étude quantitative des populations. Ce premier chapitre définit la population, les quatre paramètres qui gouvernent son effectif, et les grands types de fluctuations observées dans la nature. Les définitions et l'équation de bilan démographique ouvrent presque tous les sujets d'examen du module.
1. Population et niveau démécologique
Une population est l'ensemble des individus d'une même espèce occupant un même espace à un moment donné, et susceptibles de se reproduire entre eux. C'est un niveau d'intégration intermédiaire entre l'individu et la biocénose : la population possède des propriétés que l'individu n'a pas — un effectif, une densité, une structure d'âges, un sex-ratio, un taux de natalité et de mortalité, une aire de répartition. Ces propriétés sont dites émergentes car elles n'ont de sens qu'à l'échelle du groupe.
La branche de l'écologie qui étudie ces propriétés s'appelle la démécologie ou dynamique des populations. Elle poursuit trois objectifs : décrire les variations d'effectif dans le temps et dans l'espace, en identifier les causes (facteurs internes et externes), et prévoir l'évolution d'une population — ce qui fonde la gestion des ressources halieutiques, la lutte contre les ravageurs des cultures et la conservation des espèces menacées. Au Maroc, ces applications concernent par exemple les stocks de sardine, les criquets pèlerins ou les populations relictuelles de cerf de Berbérie.
Étude quantitative des variations d'effectif et de structure d'une population dans le temps et dans l'espace, et des facteurs biotiques et abiotiques qui les déterminent.
2. Les quatre paramètres démographiques
L'effectif d'une population ne varie que sous l'effet de quatre processus : la natalité (N), la mortalité (M), l'immigration (I) et l'émigration (E). Le bilan s'écrit : effectif final = effectif initial + N + I − M − E. Les deux premiers termes sont dits internes, les deux derniers externes ; dans une population fermée (île, lac, enceinte expérimentale), I et E sont nuls et la variation se réduit à N − M.
On distingue la natalité physiologique (ou fécondité maximale, potentiel de reproduction dans des conditions idéales) de la natalité réalisée ou écologique, toujours inférieure. De la même manière, la longévité physiologique — durée de vie théorique en l'absence de prédation, de maladie et de compétition — dépasse largement la longévité écologique observée sur le terrain. Ces taux sont exprimés par individu et par unité de temps : un taux de natalité b = 0,3 an-1 signifie 0,3 naissance par individu et par an.
Différence entre le taux de natalité instantané et le taux de mortalité instantané, r = b − d ; il est positif quand la population croît, nul à l'équilibre et négatif quand elle décline.
3. Les fluctuations des populations dans le milieu naturel
Aucune population n'est stable au sens strict : l'effectif oscille autour d'une valeur moyenne. On reconnaît trois grands types de variations. Les fluctuations saisonnières suivent le cycle annuel : explosion printanière des pucerons, des moustiques ou du plancton, effondrement hivernal. Les fluctuations pluriannuelles irrégulières dépendent de la météorologie, comme les pullulations de criquet pèlerin après une succession d'années pluvieuses au Sahara. Les cycles réguliers, plus rares, montrent une périodicité marquée : lemmings et campagnols (environ 4 ans), lièvre variable et lynx du Canada (environ 10 ans).
Ces variations résultent de deux catégories de facteurs. Les facteurs indépendants de la densité — gel, sécheresse, incendie, tempête — frappent une proportion constante d'individus quelle que soit la densité : ce sont surtout des facteurs abiotiques, dits catastrophiques. Les facteurs dépendants de la densité — compétition pour la nourriture ou l'espace, prédation, parasitisme, émigration, stress physiologique — agissent d'autant plus fortement que la densité est élevée. Seuls ces derniers exercent une véritable régulation, c'est-à-dire un retour de l'effectif vers une valeur d'équilibre.
4. Explosions démographiques et effondrements
Quand une espèce est introduite dans un milieu favorable où ses ennemis naturels sont absents, l'effectif suit d'abord une croissance très rapide, dépasse la capacité d'accueil du milieu, puis s'effondre brutalement : c'est le schéma overshoot–crash. Les cas classiques cités en cours sont l'introduction du lapin en Australie, la prolifération de la jacinthe d'eau dans les plans d'eau tropicaux et les pullulations d'insectes ravageurs après élimination des prédateurs par les insecticides. À l'inverse, un effondrement durable peut mener à l'extinction locale lorsque l'effectif descend sous un seuil critique (effet Allee).
| Type de facteur | Exemples | Effet avec la densité | Rôle |
|---|---|---|---|
| Indépendant de la densité | Gel, sécheresse, incendie | Proportion touchée constante | Modifie l'effectif, ne régule pas |
| Dépendant de la densité | Compétition, prédation, parasites | Effet croissant avec la densité | Régulation, retour à l'équilibre |
| Facteur interne | Fécondité, longévité, sex-ratio | Variable selon l'état physiologique | Détermine le potentiel biotique |
| Facteur externe | Migrations, climat, ressources | Variable | Ajuste la population au milieu |
Facteurs de variation des effectifs
- Population = individus d'une même espèce, même espace, interféconds ; propriétés émergentes : effectif, densité, âges, sex-ratio.
- Bilan démographique : N final = N initial + natalité + immigration − mortalité − émigration.
- r = b − d : positif → croissance, nul → équilibre, négatif → déclin.
- Natalité et longévité physiologiques (potentielles) sont toujours supérieures aux valeurs écologiques (réalisées).
- Seuls les facteurs dépendants de la densité régulent réellement une population.
- Fluctuations : saisonnières, pluriannuelles irrégulières, cycliques (campagnols ≈ 4 ans, lièvre-lynx ≈ 10 ans).
Attends-toi à une question de cours du type « définis la dynamique des populations et cite les facteurs de variation des effectifs ». Le piège le plus fréquent est de confondre facteur indépendant et facteur dépendant de la densité : retiens que seul le second régule. Autre attente classique : distinguer natalité physiologique et natalité écologique, et savoir écrire proprement l'équation de bilan avec les quatre termes.