♦ Réduction ou limitation de l'impact négatif des aléas et des catastrophes. Les effets néfastes des risques ne peuvent souvent pas être entièrement évités, mais leur ampleur ou leur gravité peut être considérablement réduite par différentes stratégies et actions. Les mesures d'atténuation englobent des techniques d'ingénierie, l'amélioration des politiques environnementales et la sensibilisation du public.
Dans le changement climatique, l'atténuation est définie différemment : il s'agit du terme utilisé pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) qui sont à l'origine du changement climatique.
♦ Équivalent étranger : Mitigation measure.

♦ Toute mesure prise en réponse à un événement, un acte ou une omission qui a créé une menace imminente de dommage environnemental, afin de prévenir ou de limiter au maximum ce dommage.
♦ Équivalent étranger : Preventative measure.

♦ Variable remplaçant une variable difficile à mesurer directement.
♦ Synonyme : Indicateur supplétif.
♦ Équivalent étranger : Suppletive instrument.

♦ Transformation par un être vivant des différents éléments qui le composent. Ce terme désigne aussi la croissance d'un être vivant, et tous les processus nécessaires à cette croissance : par exemple, on peut citer les processus vitaux tels que la respiration, la nutrition, la digestion, la reproduction... Il désigne donc le rythme avec lequel de la nourriture et des réserves corporelles sont converties en énergie, incluant la production de chaleur. Le métabolisme est généralement exprimé en kilocalories (kcal) par jour.
Le métabolisme de base (basal metabolic rate, BMR) est le métabolisme le plus petit possible, correspondant à l'inactivité d'un animal, dans un état de repos physiologique (hors digestion), thermo-neutralité, et non engagé dans une activité (comme la mue) qui pourrait demander de l'énergie supplémentaire. Le métabolisme de base standard est identique au métabolisme de base mais l'animal est en dessous de la zone de thermoneutralité.

> Somme de toutes les réactions chimiques qui se produisent dans un organisme (catabolisme + anabolisme). Il se mesure par l’énergie thermique libérée par unité de temps, ou par la consommation d’O₂ par unité de temps. Il est constant et minimal dans la zone de neutralité thermique pour laquelle les pertes de chaleur sont minimales. Le modèle de Scholander (1950) permet de déterminer le taux métabolique :

TM = C x (Tc – Ta)

   où   •  TM   représente le Taux métabolique,
           •  C   le Conductance thermique (inverse de l’isolation),
           •  Tc   la Température corporelle,
           •  Ta   la Température ambiante,

♦ Équivalent étranger : Metabolic rate.

♦ Composés présents dans tous les organismes vivants et essentiels pour la vie, tels que les hydrates de carbone, les acides aminés essentiels et les polymères qui en dérivent.
♦ Équivalent étranger : Primary metabolites.

♦ Ensemble des sous-systèmes successionnels déphasés les uns par rapport aux autres, mais tous également nécessaires au fonctionnement du système à l'échelle régionale.
♦ Équivalent étranger : Metaclimax.

♦ Transformation morphologique, anatomique et/ou physiologique au cours de la vie de l'individu (batraciens, insectes...) au cours de leur développement et à l'issue duquel ces organismes acquièrent toutes les unités morphologiques de l'adulte.
La métamorphose s'accompagne le plus souvent d'un changement de type d'habitat.
♦ Équivalent étranger : Metamorphosis.

♦ Le concept de métapopulation a été introduit par Andrewartha et Birch en 1954 qui écrivent qu'une population naturelle occupant une large région est constituée d'un ensemble de populations locales qui peuvent montrer des dynamiques individuelles propres, allant dans différentes directions au même moment. Levins a le premier utilisé le terme métapopulation pour décrire son concept de « population de populations qui s'éteignent localement et recolonisent les sites inoccupés ».

> Il s'agit donc d'une population d'une même espèce fragmentée en plusieurs entités, fluctuant indépendamment les unes des autres, dont les individus conservent la possibilité de se reproduire et dont la survie à long terme de l'espèce dépend de l'équilibre entre les extinctions locales et les recolonisations des fragments de paysage. Les populations conservent la possibilité d'échanger des individus et de recoloniser des sites dans lesquels cette espèce s'est éteinte récemment. La fragmentation peut être naturelle ou liée à une action anthropique. L'écologie des métapopulations étudie la dynamique des populations fragmentées dans des habitats hétérogènes, par exemple, comment les populations pourraient répondre à des perturbations futures comme celles engendrées par le changement climatique.

> La théorie des métapopulations a permis de considérer les populations biologiques non plus comme des éléments isolés, mais comme faisant partie d'un ensemble de sous-populations, plus ou moins isolées géographiquement, mais interconnectées par des échanges d'individus qui contribuent à entretenir un flux de gènes entre les différentes sous-populations d'une même espèce. Ces échanges dépendent de l'aptitude des espèces à se disperser, mais aussi de la structure du paysage, facilitant plus ou moins ces transferts d'individus. Une métapopulation est donc un système qui persiste grâce à un équilibre dynamique entre des extinctions locales et l'établissement de nouvelles populations dans des sites devenus inoccupés.

> L'interruption des flux de gènes entre populations appauvrit les pools génétiques de chaque population, rendant plus vulnérables les individus au sein de ces populations isolées. De plus, l'interruption des flux d'individus peut conduire certaines populations à l'extinction lorsque les effectifs deviennent faibles et ne peuvent plus être rétablis par des apports extérieurs. Il est généralement considéré que chaque population est en déséquilibre génétique et démographique alors que la métapopulation est stable. Le meilleur moyen de maintenir la viabilité d'une espèce est donc de faciliter les flux entre les différentes populations qui la composent. Cette théorie est donc fortement associée au concept de connectivité et de corridor biologique. La théorie des métapopulations suggère que les populations dans des paysages bien connectés vont mieux se maintenir et recoloniser plus rapidement après une perturbation environnementale, par un effet dit de sauvetage (rescue effect).

Modèle de base des métapopulations (modèle de Levins)

> Ce modèle suppose que tous les sites potentiels ne sont jamais tous occupés par une espèce. Certains sont inoccupés et seront recolonisés tandis que des sites occupés verront leurs populations disparaître. Comme dans le modèle de Mac Arthur et Wilson en biogéographie insulaire, la proportion de sites occupés dépend de l'équilibre entre les processus d'extinction et de colonisation. L'évolution de la fraction de sites occupés par une espèce au cours du temps (dP/dt) est modélisée en la faisant dépendre de ces deux processus opposés :

dP/dt = c x P x (1 - P) - e x P

    où    • c   est la probabilité de coloniser un site inoccupé,
              • P   la proportion de sites occupés
              • 1-P   la proportion de sites inoccupés
              • e   le processus d'extinction qui s'exprime par le produit de la probabilité qu'un site occupé devienne vacant.

Pour que la population soit à l'équilibre, il faut que le taux de colonisation soit plus grand que le taux d'extinction. L'équilibre est atteint pour :

P = 1 - (e / c)

> La différence avec le modèle de l'équilibre dynamique de Mac Arthur et Wilson est que la colonisation ne se fait plus de manière constante à partir d'une source continue de propagules, mais que la source provient des sites déjà occupés. Le taux de colonisation c est donc pondéré par la proportion de sites occupés P. C'est parce que le système fonctionne sans source extérieure que le taux de colonisation doit être plus grand que le taux d'extinction pour atteindre un équilibre. Ce modèle se caractérise par les trois principaux traits du concept de métapopulation, qui supposent que la régulation des populations s'effectue au niveau global et non au niveau de chacune des populations :

1. il y a asynchronie de la dynamique des populations locales,
2. il y a dispersion entre les sites et
3. la dynamique locale des populations est dépendante de la densitéet de ressources limitées.

Tous les sites sont supposés avoir la même taille et être équidistants.
Lorsque le taux d'extinction est très faible, la proportion de sites occupés dépend essentiellement du taux de colonisation et le taux n'est pas différent de celui obtenu avec le modèle de l'équilibre dynamique de Mac Arthur et Wilson.
Lorsque le taux d'extinction augmente, la proportion de sites occupés diminue très rapidement et dès que le taux d'extinction est plus grand que le taux de colonisation, la proportion des sites occupés tend vers zéro. Lorsque le taux de colonisation atteint 100 %, si le taux d'extinction est de 80 %, seul 20 % des sites seront occupés. Le modèle de l'équilibre dynamique de Mac Arthur et Wilson prédit une proportion de sites occupés égale à 55,56 %. Si on ajoute le paramètre D à l'équation pour inclure le taux de destruction des habitats, l'équation devient :

dP / dt = c x P x (1 - P - D) - e x P

avec comme point d'équilibre la valeur :

P = 1 - D - (e / c).

Il en résulte que l'existence d'un taux de destruction des habitats entraîne une disparition plus rapide des populations même si des habitats disponibles sont encore présents.
Lorsque la valeur D est plus grande ou égale à la valeur 1 - (e / c) soit la valeur d'équilibre en absence de destruction, la population s'éteint. Avec un tel modèle, où pourtant le taux de colonisation est trois fois plus grand que le taux d'extinction, 1/3 des sites ne sont pas occupés lorsqu'il n'y a aucune destruction d'habitat. Si le taux de destruction d'habitat atteint 50 %, la valeur d'équilibre tombe à moins de 20 %. Ce modèle ne tient compte que de la destruction des habitats, sans faire intervenir les conséquences de la fragmentation des habitats que sont l'isolement et la diminution des surfaces. Si la proportion d'habitats détruit atteint le niveau d'équilibre, la population n'a aucune chance de survie (seuil d'extinction).

Modèles complémentaires

> D'autres modèles ont été élaborés pour améliorer le modèle de Levins, en essayant notamment de le rendre spatialement plus explicite. Le modèle de Levins ne suppose en effet aucune autocorrélation spatiale pour les processus d'extinction et de colonisation. Par ailleurs, les sites sont vides ou occupés et la probabilité d'extinction ne dépend pas de la taille de la population.
Tant l'autocorrélation spatiale des phénomènes de colonisation et d'extinction que leur dépendance avec la densité des populations sont observées sur le terrain et doivent être intégrées dans le modèle.
On peut aussi tenir compte du rôle que l'immigration peut jouer en empêchant les extinctions locales (rescue effect).
La différence de qualité des habitats entre les différents sites conduit aussi à d'autres structures géographiques où certaines populations larges et stables sont entourées de populations de petite taille et instables. Si on inclut les différences de qualité des habitats dans le modèle, celui-ci devient un modèle "mainland-islands" ou "core-satellite populations".

 

La figure montre les différents types de configuration.
Les cercles représentent des sites qui sont occupés quand ils sont remplis.
Les tiretés représentent les frontières des populations et les flèches les directions de dispersion.

 

Les différents types de distribution des populations

Deux autres modèles opposés ont été décrits dans la littérature

1. Modèle des "patchy populations" ou "populations en archipel" >> Les flux de migrants sont tels que tous les sites potentiels sont occupés et en interaction étroite et qu'il n'y a pas de dynamique propre.

2. Modèle des "métapopulations non-équilibrées" >> Les flux de migrants sont nuls, les extinctions ne sont pas compensées par des colonisations. Dans ce dernier cas, seule la dynamique locale joue encore un rôle car la dynamique régionale est inexistante.

En nature, il est possible de rencontrer une mosaïque de ces différentes structures, en fonction de la fragmentation des habitats, de barrières s'opposant à la colonisation et du nombre et de la qualité des sites potentiels. Si on souhaite démontrer que la persistance d'une espèce vivant dans un espace fragmenté dépend de la dynamique régionale (métapopulation) et donc des échanges d'individus entre les populations, par opposition à la dynamique locale, on doit démontrer que les sites supportent :

• des populations locales définies
• qu'aucune des populations n'est suffisamment grande pour survivre de manière autonome
• que les sites potentiels ne sont pas trop isolés pour empêcher toute colonisation,
• que la dynamique locale est suffisamment asynchrone pour rendre improbable l'extinction simultanée de toutes les populations en même temps.

♦ Équivalent étranger : Metapopulation.

♦ Troisième segment abdominal d'un insecte.
♦ Équivalent étranger : Metathorax.

♦ Gaz (formule chimique CH₄) tirant son origine de la décomposition de matières en putréfaction (ordures, déjections animales). Il est un des plus importants gaz à effet de serre (GES).
Il est également utilisé comme source d'énergie renouvelable (biogaz) par méthanisation.
♦ Équivalent étranger : Methane.

Technologie qui consiste à dégrader la matière organique par l’action de microorganismes en l’absence d’oxygène. Elle produit en produisant un digestat riche en matière organique et du biogaz.
Équivalent étranger : Methanization.

♦ Approche qui évalue la valeur des biens et services d’un écosystème en calculant le coût de la mitigation ou des pertes économiques liées à sa destruction.
♦ Équivalent étranger : Mitigative or avertive expenditure valuation method.

♦ Méthode est de plus en plus utilisée dans les études phytosociologiques en lieu et place de Twinspan pour la détermination des espèces caractéristiques. Dans les deux méthodes, la qualité de classement des groupements joue un grand rôle dans l’identification des espèces caractéristiques ou indicatrices.

> La méthode d’identification des espèces indicatrices (IndVal) autorise l’introduction de n’importe quelle typologie établie sur la base d’une plus grande diversité de méthodes. En outre, elle a l’avantage de combiner à la fois la fréquence et l’abondance ou le recouvrement pour évaluer le caractère indicateur des espèces. Elle repose sur la même approche : on utilise une classification des relevés pour identifier les espèces qui en sont indicatrices. Elle est simple et assigne en un calcul une valeur indicatrice à chaque espèce par rapport à chaque communauté végétale définie dans une typologie (groupes de relevés identifiés) préalablement obtenue à l’aide de méthodes d’ordination et de classification évoquées plus haut.

> Une espèce est considérée comme indicatrice d’un groupe de relevés donnés si elle lui est fidèle c’est-à-dire typique (= absente ou relativement moins fréquente dans les autres groupes de relevés) et si elle est présente dans tous les relevés de ce groupe (constante). Pour chaque espèce i dans chaque groupe de relevés j, on calcule la valeur indicatrice (IndVal_ij) de l’espèce i dans le groupe de relevés j de la façon suivante :

Indval_ij  = A_ij  x B_ij x 100

    où   •  A_ij = Nindividus _ij / Nindividus j
            •  B_ij = Nsites _ij / Nsites _j

A_ij représente la moyenne des abondances de l’espèce i au sein des relevés du groupe de relevés j par rapport à tous les groupes = mesure de la spécificité
B_ij représente le nombre de relevés occupés par l’espèce i parmi ceux du groupe j = mesure de la constance ou de la fidélité .

> La spécificité est maximale (100 %) quand l’espèce n’occupe qu’un groupe et la fidélité est maximale (100 %) lorsque l’espèce est présente dans tous les relevés d’un groupe.
La valeur indicatrice de l’espèce est maximale (100 %) lorsque la spécificité et la fidélité sont maximales. Comme cet indice peut se calculer pour les différents niveaux d’une procédure de groupement, on peut identifier le niveau dont l’espèce est la plus indicatrice. En effet, au fur et à mesure que les groupes se divisent, la valeur IndVal d’une espèce indicatrice et spécialiste va d’abord croître jusqu’à atteindre une valeur maximale lorsqu’elle tendra à dominer dans un groupe de relevés et à les occuper tous. Si ce groupe de relevés se subdivise à son tour, sa valeur indicatrice va commencer à diminuer. Il est donc possible d’identifier rapidement les espèces qui sont sensibles aux grandes structures d’un jeu de données et celles qui seront beaucoup plus spécialistes, typique de petits groupes de relevés.

> Cette subdivision correspond à un concept répandu en écologie d’espèces généralistes (core species) et d’espèces spécialisées (satellite species). La valeur indicatrice des espèces pour les différents niveaux est de plus contrôlée par une procédure de permutation aléatoire. Cette procédure répartit aléatoirement les données de présence de l’espèce dans les différents groupes et compare pour chaque niveau du groupement, la moyenne de la valeur IndVal obtenue ainsi à la valeur IndVal obtenue pour le groupement de départ. Si cette dernière valeur est significativement plus grande que la moyenne des valeurs obtenues au hasard, l’espèce peut être considérée comme réellement indicatrice du niveau du groupement.

> Ce test est surtout utile pour les espèces qui n’ont pas une fidélité importante. Comme on dispose d’un indice qui mesure à chaque niveau du groupement la manière dont les espèces sont sensibles ou expliquées par ce groupement, il est possible d’utiliser la somme des valeurs indicatrices de toutes les espèces à chaque niveau pour évaluer quand il faut s’arrêter de subdiviser en groupes. On choisira comme seuil le moment ou la grande majorité des espèces montrent une diminution progressive de leur valeur indicatrice, puisqu’il n’y alors plus grand chose comme information pertinente à ce niveau. Enfin, la méthode propose aussi une nouvelle présentation du tableau croisant les espèces et les stations qui tient compte des relations hiérarchiques : des espèces sont indicatrices de niveaux élevés du groupement et d’autres de niveaux inférieurs.

Outils informatiques de calcul disponibles sur le site : https://www.r-project.org/

♦ Équivalent étranger : Indicator species analysis.

♦ Méthode utilisée pour évaluer la productivité secondaire d'une population animale. La courbe d'Allen décrit, notamment chez les poissons, la relation inverse existant entre le nombre d'individus d'une cohorte et la masse moyenne individuelle laquelle augmente avec l'âge des individus.
♦ Équivalent étranger : Allen’s method.

♦ La méthode de Monte-Carlo repose sur la loi des grands nombres : en répétant un grand nombre de fois une expérience, de façon (théoriquement) indépendante, on obtient une approximation de plus en plus fiable de la vraie valeur de l'espérance du phénomène observé.
♦ Équivalent étranger : Monte Carlo method.