Biogéographie

Biogéographie

 Science qui étudie les différents aspects de l'adaptation d'un organisme à son ENVIRONNEMENT, par l'observation systématique des origines, des migrations et des associations des êtres vivants. C'est donc une science de synthèse qui fait appel à d'autres disciplines relevant autant de la biologie que d'autres sciences : GÉOLOGIE, GÉOGRAPHIE PHYSIQUE, GÉOMORPHOLOGIE, CLIMATOLOGIE et MÉTÉOROLOGIE, d'une part, et BIOLOGIE, taxinomie, GÉNÉTIQUE et physiologie d'autre part. On ne peut saisir les rapports biogéographiques que dans une perspective écologique, en tentant d'expliquer les échanges qui ont cours entre un organisme et son milieu.

L'écologie comporte trois volets : l'autécologie (relations entre les espèces individuelles ou les populations et leur milieu), la synécologie (composition des communautés constituées d'êtres vivants) et la dynécologie (processus de changement dans des communautés interreliées). Ainsi, à ses limites, la biogéographie étudie l'ÉVOLUTION des espèces, les variations de leur répartition et leur extinction. Les principaux facteurs d'évolution sont les contraintes climatiques et édaphiques (qui concernent le sol), l'adaptation génétique et l'intégration sociale.

Relations hiérarchiques entre les milieux

En définitive, les phénomènes biogéographiques ne s'expliquent qu'en tant que résolutions de conflits entre l'hérédité et l'environnement. Le macroenvironnement doit posséder les ressources nécessaires au fonctionnement des organismes qui l'habitent. On doit donc considérer les êtres vivants comme évoluant dans une série de sous-ensembles écologiques hiérarchisés de taille croissante qui renferment les forces favorables et néfastes qui les touchent. Dans un ordre croissant, on peut appeler ces sous-ensembles niche, écotope, communauté, ÉCOSYSTÈME, paysage et bioclimat.

La définition de ces unités permet d'identifier les sources d'approvisionnement en ressources et les facteurs de contraintes. À l'échelon le plus réduit dans l'espace, la niche, l'organisme se trouve en présence de la totalité des impacts environnementaux qui le concernent. On peut généralement ramener ces impacts à des échelles plus grandes et les rattacher à des ordres de dépendance plus élevés. Ainsi, le bruant lapon, qui se reproduit en été, et la petite plante annuelle Koenigia islandica occupent deux écotopes distincts d'une communauté de laîches dans l'île de Baffin, qui fait elle-même partie d'un écosystème de marais (bas-fond subissant des inondations périodiques) au sein d'un territoire par ailleurs varié et soumis aux rigueurs du bioclimat de l'extrême arctique.

Adaptation

Pour trouver une explication satisfaisante au comportement des végétaux et des animaux et à l'adaptation d'une population à son habitat, il faut tenir compte de tous les échelons. La pertinence des questions touchant l'importance relative, par exemple, du climat, de l'acidité relative du sol, du soleil et de l'ombre, risque de disparaître si ces questions ne sont pas posées à l'intérieur d'un cadre permettant d'en évaluer les effets cumulatifs. Ainsi, l'analyse des influences climatiques est des plus utiles pour déterminer la répartition de nombreuses espèces. Par conséquent, les frontières climatiques actuelles et la connaissance des conditions climatiques antérieures peuvent nous renseigner sur le lieu d'origine des espèces et sur les migrations qui ont abouti à leur position actuelle.

Le principe qu'il faut garder à l'esprit est que chaque espèce de plante ou d'animal (y compris l'homme) a sa propre stratégie écologique qui lui permet de survivre plus ou moins bien dans son milieu. L'estimation de l'adéquation d'un organisme à son milieu relève de trois facteurs (les exigences, la tolérance et la qualité de survie) présentant chacun trois degrés de dépendance (forte, faible et variable). On peut obtenir une évaluation globale de cette adaptation en donnant des notes marginales.

Notons que deux espèces dont les exigences et la tolérance sont identiques n'ont pas nécessairement la même capacité de survie. Ainsi, là où l'érable à sucre et le hêtre poussent ensemble (par exemple dans les FORÊTS de l'Est canadien), la dissémination des graines du premier s'avère plus régulière et plus abondante que celle de l'autre, et l'importance de la biomasse de l'érable dépasse habituellement celle du hêtre. Plusieurs oiseaux nicheurs partagent les marais à quenouilles avec les carouges à épaulettes, sans pour autant les égaler en nombre ou en stabilité. Les populations inuites en contact avec les Canadiens méridionaux accroissent rapidement leur qualité de survie en appliquant leurs aptitudes à l'apprentissage de techniques nouvelles et en adoptant peu à peu une économie fondée sur le stockage et le troc.

Influence de la géologie

L'étude de toutes les espèces végétales et animales occupant une aire donnée (boisé, lac, région) révèle souvent la présence d'unités taxinomiques provenant de contrées diverses. Ainsi, l'évolution géologique très ancienne sépare parfois complètement des espèces très apparentées : le Nord-Est de l'Asie et l'Est de l'Amérique du Nord ont des essences de feuillus très similaires (bouleau, érable, hêtre, noyer, tulipier); les plaines et les déserts de l'Amérique du Nord et de l'Amérique du Sud abritent aussi des espèces voisines; les forêts et les prairies de l'Argentine et de la Nouvelle-Zélande sont dominées par des essences fortement apparentées (Nothofagus, Podocarpus); les mammifères et les poissons du Nord de l'Europe et ceux du Canada présentent de nombreuses affinités (orignal, brochet).

L'épisode géologique qui a sans doute le plus visiblement marqué les paysages canadiens est la période des glaciations pléistocènes, soit environ le dernier million d'années (voir ÉPOQUE GLACIAIRE). Plusieurs séquences de végétation ont suivi le retrait du glacier (depuis il y a 18 000 ans jusqu'à nos jours).

La flore actuelle du Québec méridional comprend nombre d'espèces qui remontent au Cénozoïque (il y a de 65 à 1,65 millions d'années) et croissaient dans la forêt de feuillus de l'Est (ÉRABLE à sucre, HÊTRE, TRILLE blanc, sanguinaire, grenouille des bois, fauvette couronnée, CERF de Virginie, etc.). D'autres espèces sont étroitement liées à la forêt boréale transcontinentale (ou canadienne) de sapins et d'épinettes (ÉPINETTE blanche, cornouiller du Canada, linnée boréale, mousses hypnacées, TRUITE mouchetée, ORIGNAL, roselin pourpré [voir FRINGILLIDÉS], etc.). Certaines sont rattachées au centre Ouest (FOUGÈRES rampantes, ORME de Thomas, brochet, gros-bec errant, [voir GROS-BEC, DURBECS ET CARDINAUX] etc.). Les représentants de la plaine littorale de l'Atlantique sont plus rares (BOULEAU gris, cirier de Pennsylvanie, corbigeau à balai, etc.). Les espèces véritablement arctiques-alpines (SAXIFRAGE à feuilles opposées, DRYADE) ne sont généralement observables qu'à haute altitude.

Beaucoup d'organismes ont évidemment une grande répartition (TREMBLE, framboise, CORNEILLE), certains ont même une distribution quasi mondiale (fougère à l'aigle, roseau, QUENOUILLE, etc.). À cette liste, il faut ajouter les PLANTES NUISIBLES (pissenlit, chiendent, galinsoga) et les animaux nuisibles (ÉTOURNEAU, rat), qui sont parfaitement naturalisés, c'est-à-dire capables d'accomplir leur cycle vital sans protection particulière.

Fluctuations régionales

L'analyse d'associations semblables dans certaines régions du Canada et d'ailleurs révélerait un tableau composite reflétant les fluctuations passées. Les plantes du Sud des Prairies appartiennent à plusieurs taxons témoins de conflits plus ou moins résolus. La prairie à hautes herbes (barbon de Gérard), la prairie mixte (boutéloua, agropyron de Smith) et la prairie à herbes courtes (fétuque) se déplacent à plusieurs reprises vers le Nord ou vers le Sud et laissent des témoins. La présence d'îlots d'halophytes nord-américains (plantes qui poussent en sol salin, comme la salicorne [ou corail], l'arroche et la soude) et de plantes désertiques du Grand Bassin (saxifrage peltée) révèlent également des périodes de sécheresse et de températures élevées.

On trouve ensemble, sur les hauts plateaux froids, des représentants de la FORÊT BORÉALE de l'Ouest (PIN de Murray, épinette de l'Alberta, herbe à clé de l'Ouest, épervière orangée [voir CASTILLÉJIE]) et celle de l'Est (linnée boréale, cornouiller du Canada, RAISIN D'OURS). Quelques espèces des forêts de feuillus de l'Est (orme d'Amérique, smilacine étoilée, osmorhize de Clayton) se trouvent aussi très loin à l'Ouest, le long des escarpements et des plaines d'inondation.

L'aire de répartition géographique des animaux et des végétaux donne donc des indices importants sur les mouvements passés des associations dont ils faisaient partie et sur des aires bioclimatiques entières qui se sont déplacées à l'échelle des continents. La biogéographie du Canada doit être envisagée comme un ensemble et non seulement comme des modèles de répartition typiques des principales espèces animales et végétales. Une telle perspective doit s'insérer dans le cadre plus vaste des unités mondiales.

Perspectives mondiales

En se fondant sur deux variables plus ou moins indépendantes, la température et l'humidité, on identifie 20 classes de formations bioclimatiques : la forêt ombrophile tropicale, la forêt ombrophile tempérée, la forêt tropicale caducifoliée, la forêt tempérée caducifoliée, la forêt sempervirente aciculifoliée, la forêt sempervirente sclérophylle, le parc tropical, le parc tempéré, la savane tropicale, la savane tempérée et froide, la brousse épineuse, le fourré tropical, le fourré tempéré et froid, la toundra, la prairie, la steppe, la pelouse, le désert chaud, le désert froid et la croûte. Ces classes sont très inégalement réparties sur la planète.

Une combinaison de chaleur et d'humidité extrêmes favorise le développement d'une forêt ombrophile tropicale, et une combinaison de grande chaleur et de sécheresse, celui d'un désert chaud. Un froid extrême (habituellement accompagné de sécheresse) ne laisse guère voir que la neige ou la roche nue, ou au mieux, la croûte ou la toundra. L'ordre dans lequel une classe de formation en remplace une autre est prévisible et est fonction des tendances au réchauffement et au refroidissement, des fluctuations du taux d'humidité, ou des deux (voir CLIMAT et CLIMAT, CHANGEMENTS DE).

Depuis un million d'années, les régions du Canada libres de glace connaissent des oscillations périodiques de la forêt tempérée caducifoliée à la toundra, en passant successivement par la forêt sempervirente aciculifoliée, le parc tempéré, la savane tempérée et la pelouse, pour ensuite faire le mouvement inverse, selon la température; ou alors de la forêt sempervirente aciculifoliée à la steppe, en passant par la savane tempérée, le parc tempéré et la prairie, pour ensuite inverser le mouvement, selon le taux d'humidité; ou encore de la steppe au désert chaud, en passant par le fourré tempéré, puis en sens inverse, en fonction des deux facteurs.

Le Grand Nord connaît des conditions relativement stables : désert froid et croûte durant toute cette période. Ainsi, si l'on tient compte des forêts ombrophiles tempérées de la Colombie-Britannique, le Canada actuel abrite 12 des 20 grandes classes bioclimatiques.

Discipline en soi

La biogéographie fait appel à des hypothèses de travail très larges, qu'on remet souvent en question. Elle fournit un arrière-plan essentiel à la géographie culturelle et à l'écologie humaine. Au début, les biogéographes se préoccupent surtout de l'influence du milieu naturel sur l'homme. Heureusement, ces dernières années, l'oscillation perpétuelle de l'anthropologie entre ses volets physique et culturel ainsi que l'émergence de l'écologie humaine comme discipline de plus en plus autonome rendent les notions abordées brièvement ci-dessus plus utiles aux sciences humaines, à la planification écologique et à l'aménagement du territoire. L'activité humaine s'avère un facteur d'importance dans la répartition des espèces animales et végétales.

Au Canada, la régression historique de nombreuses espèces animales importantes est bien documentée : le WAPITI et le COUGAR habitaient autrefois dans l'Est, et le saumon se trouvait jusqu'au lac Ontario. Par contre, le cerf de Virginie a grandement étendu son aire, et le castor a plusieurs fois repris son domaine. Mais la disparition du GRAND PINGOUIN est définitive, et nombre d'espèces sont menacées.

Voir aussi ANIMAUX EN VOIE DE DISPARITION; PLANTES EN VOIE DE DISPARITION; and TECTONIQUE DES PLAQUES.