loi

règle de la pyramide écologique

The ecological pyramid rule is a law describing the hierarchical structure of energy or biomass transfer between trophic levels in an ecosystem.
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Description

La règle de la pyramide écologique, ou règle des dix pour cent, a été formulée par Raymond Lindeman en 1942. En étudiant l'écosystème d'un lac, il a découvert que lors du transfert d'énergie d'un niveau trophique à un autre (des plantes aux herbivores, des herbivores aux prédateurs), sa quantité diminue d'environ dix fois. Les 90 pour cent restants sont dissipés sous forme de chaleur ou utilisés pour les fonctions vitales des organismes. Cette limitation impose des contraintes strictes sur la longueur des chaînes alimentaires : on rencontre rarement plus de quatre ou cinq maillons. La pyramide peut être non seulement énergétique, mais aussi numérique (le nombre d'individus diminue vers le sommet) ou de biomasse (la masse totale des organismes diminue). Cependant, dans les écosystèmes aquatiques, on observe parfois une pyramide de biomasse inversée : le phytoplancton se reproduit rapidement et est consommé, de sorte que sa masse à un instant donné peut être inférieure à celle du zooplancton, mais le flux d'énergie suit toujours la règle.

Histoire

Le concept de niveaux trophiques et de transfert d'énergie dans les écosystèmes a été développé dans les travaux de Charles Elton dans les années 1920, mais la règle a reçu une expression quantitative grâce à Raymond Lindeman. En 1942, il a publié un article « L'aspect trophique-dynamique de l'écologie », où, en se basant sur l'étude du lac Cedar Bog (Minnesota), il a montré que l'efficacité du transfert d'énergie entre les niveaux est en moyenne de 10 %. Lindeman est tragiquement décédé peu après la publication, mais son travail est devenu la pierre angulaire de l'écologie des écosystèmes. Plus tard, la règle a été précisée : dans différents écosystèmes, l'efficacité peut varier de 5 à 20 %, mais l'ordre de grandeur reste inchangé.

Comment ça marche

La règle est appliquée en agriculture pour le calcul des rations alimentaires et l'évaluation de la productivité des pâturages, dans la pêche — pour déterminer les quotas de capture en tenant compte du rétablissement des populations, dans la modélisation écologique — pour prévoir les conséquences des changements d'abondance des espèces. Limites d'applicabilité : la règle est une moyenne, dans des chaînes alimentaires spécifiques, l'efficacité peut différer ; elle ne tient pas compte des chaînes détritiques (décomposition de la matière organique morte), où les pertes d'énergie sont différentes. Dans les écosystèmes aquatiques, la biomasse peut ne pas suivre la forme pyramidale en raison du taux de renouvellement élevé du phytoplancton.

En pratique

La règle explique pourquoi les prédateurs sont toujours moins nombreux que les herbivores et pourquoi les grands animaux ont besoin de vastes territoires. C'est sur cette base que sont calculés les quotas de pêche autorisés et les normes d'alimentation du bétail.

Anecdote

Pour nourrir une personne se nourrissant exclusivement de viande, il faut dix fois plus de pâturages que pour un végétarien. C'est une conséquence directe de la règle des dix pour cent.

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