Décrire les échelles de biodiversité

La biodiversité désigne la diversité du vivant et sa dynamique. Elle s’observe à l’échelle des écosystèmes, des espèces et des individus d’une même espèce. Ces échelles se complètent : un inventaire de noms d’espèces ne décrit ni les milieux, ni les différences génétiques entre individus. La biodiversité change aussi au cours du temps. Une photographie prise lors d’une sortie donne donc un état local et daté, jamais une image définitive de tout le vivant.

Un écosystème associe un milieu, les êtres vivants qui le peuplent et leurs interactions. Une mare et une prairie diffèrent par leurs conditions physiques et par les organismes présents. Dans une mare, la quantité d’eau, la lumière et la température influencent les relations entre producteurs, consommateurs et décomposeurs. Pour décrire une diversité d’écosystèmes, il faut comparer plusieurs ensembles de ce type. Un écosystème très complexe ne suffit pas, à lui seul, à prouver une grande diversité d’écosystèmes sur un territoire.

La diversité spécifique concerne les espèces. La richesse spécifique est le nombre d’espèces reconnues dans une zone ou dans un échantillon. L’abondance d’une espèce correspond au nombre d’individus comptés ; son abondance relative est la part qu’elle représente dans le total. Deux relevés peuvent avoir la même richesse tout en présentant des répartitions très différentes. Ces indicateurs ne permettent pas de résumer toute la biodiversité par un seul chiffre.

L’espèce est un concept construit par les scientifiques pour classer et étudier le vivant. Pour de nombreux organismes à reproduction sexuée, on utilise comme critère la possibilité de se reproduire entre eux et de donner une descendance viable et fertile. La ressemblance aide à l’identification mais ne suffit pas toujours : des individus très différents peuvent appartenir à la même espèce, tandis que des espèces distinctes peuvent beaucoup se ressembler.

Le critère de reproduction a des limites lorsqu’on étudie des fossiles, des organismes à reproduction asexuée ou des populations qu’on ne peut pas faire se rencontrer. Les scientifiques emploient alors d’autres caractères et des comparaisons génétiques. Une clé de détermination permet d’identifier un organisme à partir de caractères observables. Il faut suivre les choix successifs de la clé et vérifier plusieurs caractères, plutôt que de s’arrêter au premier détail ressemblant à une photographie.

Pour comparer deux milieux, la méthode doit être comparable : même surface, même durée, même période et groupes recherchés identiques. Sinon, une richesse observée plus élevée peut simplement résulter d’un effort de recherche plus important. Des espèces discrètes peuvent aussi échapper au relevé. Une absence de détection n’est donc pas une preuve de disparition locale, surtout lorsque la méthode permet difficilement de repérer l’espèce.

La diversité génétique repose sur des différences de séquence d’ADN. Un gène peut exister sous plusieurs versions appelées allèles. Des mutations, modifications de la séquence, sont à l’origine de nouvelles versions au cours des générations. Tous les individus d’une même espèce ne portent donc pas nécessairement les mêmes allèles. Cela n’implique pas que toutes les différences observables soient génétiques : alimentation, température ou éclairage peuvent aussi influencer des caractères.

Comparer des séquences demande d’examiner la même portion d’ADN et d’aligner les positions correspondantes. Un logiciel peut signaler les positions différentes et calculer leur nombre. On conserve la longueur du fragment comparé pour exprimer une proportion de différences. On ne déduit pas automatiquement une fonction ou une différence d’espèce d’une seule substitution : il faut savoir quel fragment est étudié et disposer d’autres informations.

Une variation de séquence peut avoir une conséquence sur le fonctionnement d’une molécule, ou ne pas entraîner d’effet observable dans les conditions étudiées. Pour relier un allèle à un caractère, il faut des données supplémentaires. Dans une population, on peut étudier à la fois les fréquences de certaines versions d’ADN et les caractères visibles, mais une association observée n’explique pas à elle seule tous les mécanismes. Les forces qui modifient les fréquences au fil des générations seront étudiées ensuite.

Une campagne de sciences participatives rassemble des observations selon un protocole commun. Elle peut suivre un groupe d’espèces, les dates d’apparition ou l’occupation d’un territoire. Son intérêt tient à la comparaison de relevés répétés et documentés. Pour contribuer, on suit les critères d’identification du programme, on indique les incertitudes et on évite de transformer une identification hésitante en certitude. Une photographie peut aider à vérifier une identification sans prélever l’organisme.

Les résultats doivent conserver la trace du protocole. Si une méthode change d’une année à l’autre, un écart apparent peut venir de cette modification. On distingue donc évolution du vivant et évolution de l’observation. Un inventaire local fournit des indices pour comprendre un milieu, mais ne mesure ni toutes les espèces de la planète ni toute la diversité génétique. Cette prudence rend la comparaison plus utile : elle permet de savoir ce que les chiffres décrivent réellement.