écologie (suite)

La lumière

À côté de la température et de l’humidité, un autre facteur climatologique important en écologie est la lumière, qui agit soit par la durée de l’éclairement, soit par l’intensité, soit également par sa qualité, c’est-à-dire par l’action des diverses longueurs d’onde. La durée de l’éclairement est fonction de la latitude : l’inégalité des jours et des nuits, due à l’inclinaison de la Terre sur l’écliptique, influe beaucoup sur le développement des végétaux ; ainsi, certains ne peuvent former de boutons à fleur qu’en période de jours courts (Chrysanthème), alors que, pour ces mêmes plantes, les jours longs auront été favorables à la croissance des parties végétatives (feuilles et tiges) ; le microclimat artificiel produit dans les avenues de nos cités par l’éclairage nocturne retarde la chute des feuilles de certains arbres plantés en ville. Ces caractéristiques de longueur de jour sont une des différences fondamentales qui existent entre les climats des hautes montagnes des régions équatoriales et tempérées et ceux des régions polaires. De nombreuses études sur le comportement des plantes suivant la durée de l’éclairement sont entreprises dans les laboratoires de physiologie végétale, en particulier dans les phytotrons*.

La variation de l’intensité lumineuse provoque de très nombreuses modifications dans la physiologie des plantes supérieures, mais elle est aussi une des causes de la répartition de certaines espèces : en effet, il existe des « plantes de lumière », ou « plantes héliophiles » (Artichaut, Pêcher, Cèdre), alors que d’autres prospèrent à une intensité bien moindre (Lierre, Pervenche, Fougères, Mousses). La nébulosité n’est pas non plus à négliger, car ce phénomène atténue, dans certains cas, considérablement les intensités lumineuses ; ainsi, en moyenne montagne, il existe une zone à nébulosité importante qui permet le plein épanouissement du Hêtre ; non seulement la question de la lumière, mais également le facteur humidité est en cause ici. Il faut remarquer que l’intensité lumineuse tombant au sol diminue notablement au fur et à mesure que l’on progresse en latitude, du fait de l’augmentation de l’angle d’incidence ; cela compense à certaines périodes (mois de juin) l’allongement de la durée du jour, et la somme d’énergie journellement fournie par le soleil sur une même aire est alors sensiblement la même entre 20° et 80° de lat. N. Enfin, il faut signaler la nette augmentation de l’intensité lumineuse reçue en altitude, due à la diminution de l’épaisseur d’atmosphère traversée dans les couches spécialement denses : cette augmentation de l’intensité lumineuse a surtout une action morphologique importante (réduction des parties végétatives, plus forte intensité de pigmentation des fleurs).

Dans les lacs, on peut distinguer trois zones correspondant aux différentes intensités lumineuses qui y parviennent : la zone littorale à grande illumination, où vivent des Phanérogames enracinés ; la zone limnétique (sans plantes enracinées), où la photosynthèse est encore supérieure aux effets de la respiration et où, par conséquent, il peut y avoir croissance du Phytoplancton ; enfin la zone profonde, qui est située au-dessous du niveau de compensation de la photosynthèse, c’est-à-dire au-dessous du niveau où photosynthèse et respiration sont de même importance.

La qualité de la lumière joue assez peu en écologie. On remarque cependant une stratification dans la répartition des organismes suivant la profondeur dans les eaux marines ; elle serait due à la disparition progressive des différents types de radiations plus ou moins absorbées par les couches d’eau. Ainsi, jusqu’à 50 m environ, la photosynthèse est sensiblement normale : c’est la zone « euphotique ». En dessous, la zone oligotrophique descend jusqu’à 500 m : seules quelques Coccolithophoridées, munies de pigments rouges, peuvent utiliser les rayonnements bleus qui y pénètrent.

Un phénomène analogue se retrouve dans les différentes strates de la forêt tropicale, mais, là, interviennent à la fois la qualité de la lumière et surtout sa notable diminution au fur et à mesure que l’on se rapproche du sol.

Le vent

Le vent a une action comme agent de transport ; en effet, il intervient dans la pollinisation anémophile (fécondation des Palmiers par exemple), dans le déplacement des graines (graines ailées d’Érable). Il joue aussi un rôle dans la construction (ou la destruction) de certains sols. Ainsi, les dunes maritimes voient s’accroître leur côté face à la mer, et une série de tapis végétaux, résistant à des ensablements atteignant parfois dans une année 40 cm, s’y installent. Mais ces déplacements éoliens peuvent, à l’opposé, provoquer des déchaussements, des érosions qui attaquent les sols, en enlevant les parties les plus meubles, dans certaines régions plus ou moins arides ou à culture intensive, en particulier au centre des États-Unis, où des tornades peuvent, malgré la végétation, enlever des quantités considérables de terre. En montagne, le vent a aussi d’importantes actions ; il empêche la croissance des branches : les arbres sont alors réduits à un tronc vertical ne portant des rameaux que d’un seul côté (port en drapeau). Un phénomène analogue se trouve sur les côtes : les arbres sont penchés dans le sens du vent, et les branches tordues et parfois même aplaties sur le sol ; ces « anémomorphoses » se voient couramment sur les pins maritimes des Landes quand ils sont en bordure de mer ; en Bretagne et sur les côtes de la Manche, de tels phénomènes sont également assez courants.

Le relief

Les facteurs topographiques, que certains auteurs considèrent séparément, ont un rôle très important, mais ils n’agissent que rarement seuls. En effet, ils influent le plus souvent sur tel ou tel caractère écologique, qui, lui, agit directement sur la biocénose. Ainsi, l’altitude modifie les conditions de climat en fonction de la variation de la température (résultat de la baisse de pression) et de l’humidité (variation du régime des précipitations) ; l’orientation peut raccourcir la durée d’insolation et, par conséquent, les phénomènes thermiques d’un biotope (en altitude, il est fréquent de trouver sur les faces nord, en plein été, des masses de neige qui créent des biotopes froids : combes à neige) ; la morphologie d’une station peut influer sur ces caractéristiques thermiques (réverbération au pied d’une falaise exposée plein sud), mais aussi sur les caractères hydriques (les corniches arrêtent les précipitations) et sur le régime des vents (dans les gorges étroites). La plus ou moins grande inclinaison des biotopes pourrait être considérée comme un facteur écologique à action directe, car elle mobilise en partie les éléments constituant le sol de la station, mais cette mobilité peut être considérée comme une caractéristique édaphique (dans cet exemple, une action indirecte sur la climatologie entre également en jeu grâce à la plus ou moins grande obliquité de la surface du sol par rapport aux rayons lumineux).

L’action des facteurs topographiques est donc des plus complexes, en faisant agir souvent plusieurs éléments à la fois.