écologie (suite)

Les facteurs climatiques

Tout d’abord, il faut distinguer les données (températures, hygrométrie, évaporation, pluie) qui correspondent aux « climats régionaux » et qui sont fournies par les observations des réseaux classiques de climatologie établis dans tous les pays ; ces observations sont faites dans des conditions normalisées, à 2 m du sol au-dessus d’une surface plate et engazonnée, pour que les influences locales soient le plus possible atténuées. Les mesures, synthétisées en moyennes trentenaires, permettent, d’une part, d’éliminer les anomalies annuelles et, d’autre part, de ne pas masquer les variations qui pourraient se produire sur de plus longues périodes. Les données, bien suffisantes pour la climatologie à l’échelle d’un pays et du globe, ne sont pas, cependant, assez représentatives des climats limités à des localités plus ou moins réduites, comme un flanc de colline, le fond d’une vallée... ; aussi a-t-on créé la notion de mésoclimat. Mais, pour connaître les conditions où sont implantées les biocénoses, conditions fort éloignées de celles du climat régional et même du mésoclimat, il a fallu préciser les caractéristiques bioclimatiques de stations parfois fort réduites ; c’est ainsi qu’est née la notion de microclimat : par exemple dans un sous-bois à différentes hauteurs, dans la strate herbacée d’une prairie, au pied d’une falaise, à l’ombre d’une roche, dans une fissure... Les études microclimatiques sont surtout poussées dans le sens de la comparaison entre les stations. On étudie la marche de certains facteurs climatiques soit au cours d’une journée, soit au cours d’un laps de temps plus long (semaine, mois, parfois même année). Ces mesures précises permettent de déterminer les raisons des modifications du comportement des biocénoses — date de développement, éclosion, floraison — et ainsi de définir l’écologie de ces populations et espèces.

La température et l’humidité

La température et l’humidité de l’air et des sols sont les deux caractéristiques les plus importantes pour apprécier le microclimat des biotopes : ces mesures peuvent se faire à diverses hauteurs au-dessus et au-dessous du niveau du sol, ce qui permet d’établir des gradients de températures et d’humidité, et souvent d’expliquer la microlocalisation de certaines espèces. La recherche de l’action des températures a une grande importance pour comprendre certaines aires. Ainsi, dans les régions désertiques, de petits animaux (Rongeurs, Reptiles) sont cantonnés le jour dans des terriers pour éviter les déperditions importantes d’eau pendant les heures trop chaudes de la journée ; dans les régions froides, quelques espèces subsistent pendant la mauvaise saison en ayant une partie de leurs organes profondément enterrés là où les températures trop rigoureuses de l’hiver ne les toucheront pas. L’humidité d’une station est fonction de nombreux facteurs : d’abord des précipitations, qui, d’ailleurs, peuvent se présenter sous de multiples formes (pluie, neige, brouillards, rosée), puis de l’évaporation, conditionnée par les vents, la température, la topographie et aussi par certains facteurs biotiques, tel le recouvrement végétal. Aussi est-ce une étude des plus complexes que de rechercher le bilan d’eau d’une station, bilan d’eau qui doit se faire tant dans l’air que dans le sol. Si l’humidité relative de l’air est assez facilement mesurable, les teneurs en eau utilisables par les plantes dans le sol sont beaucoup plus complexes à évaluer. En effet, l’eau* se trouve dans le sol sous différents états. On distingue ainsi l’eau de gravitation, qui remplit momentanément, après les périodes de pluie, les vides les plus grossiers des sols, et l’eau de capillarité absorbable, retenue dans les pores ayant au-dessus de 0,2 mm de diamètre (c’est la source de beaucoup la plus importante pour l’alimentation des plantes en période de sécheresse). Il reste encore deux états de l’eau dans le sol : l’eau capillaire non absorbable et l’eau hygroscopique, qui, toutes deux, sont inutilisables par les racines des plantes. Pour connaître l’eau disponible pour les plantes, on recherche entre deux valeurs la « capacité de rétention », qui donne sensiblement la quantité maximale d’eau capillaire, et le « point de flétrissement », qui est la teneur inférieure en eau capillaire absorbable par les racines. Il est aussi très important de connaître l’« énergie de rétention du sol » pour l’eau ; son évaluation se fait grâce à la détermination du « potentiel capillaire » (pF). Mais, pour que cette eau disponible soit utilisée par la plante, il faut encore tenir compte de certains facteurs biotiques, tels que la morphologie du système souterrain et la compétition entre les racines des divers espèces ou individus ; on distingue ainsi les racines à extension verticale, latérale, mixte ou intensive. Il faut aussi essayer d’évaluer les pertes d’eau par transpiration et par évaporation des biotopes ; c’est à quoi correspond la notion d’« évapotranspiration potentielle » ; pour évaluer celle-ci, de nombreuses formules ont été proposées, et en particulier par Thornthwaite, Turc, etc.

Les biotopes peuvent avoir des conditions hydriques très différentes, qui influent considérablement sur l’écologie des espèces qui les colonisent : on distingue la biocénose aquatique, vivant entièrement et constamment sous l’eau ; les semi-aquatiques, ou amphibies ; les hydrophiles, qui vivent sur des sols proches de la saturation ; les mésophiles, qui ont un besoin modéré d’eau (c’est à ce type de biotope que se rattachent la majorité des espèces cultivées) ; enfin les xérophiles, qui sont adaptées à un faible ravitaillement en eau.

Le couvert neigeux dans les pays froids a des actions multiples, mais il est surtout un excellent manteau protecteur contre le froid hivernal ; ainsi, il est fréquent de constater la mort de certaines espèces de haute montagne cultivées en plaine, et cela à cause des gelées, ces plantes n’étant pas suffisamment protégées pendant la saison froide. La neige a aussi des actions mécaniques (couloirs d’avalanche) et morphologiques sur les arbres en leur donnant, au moins à certains, une forme columnaire. Sa présence raccourcit la période de vie active parfois à quelques semaines ; le cas le plus typique est celui des « combes à neige », où l’on peut trouver toute une zonation de plantes « chionophiles », ordinairement des plantes vivaces, rampantes, à développement rapide et pouvant même commencer à fleurir avant la fonte totale de la neige.