La succession écologique

Distinguer succession primaire et succession secondaire, et indiquer à laquelle correspond chacun des cas suivants, en justifiant : la colonisation d'une coulée de lave récente et la reconstitution d'une pinède après un incendie.

Expliquer ce qu'est une succession secondaire et citer deux perturbations fréquentes dans les écosystèmes français qui la déclenchent, en indiquant ce qui subsiste de l'écosystème antérieur et accélère la reconstitution.

Expliquer ce qu'est la banque de graines du sol et pourquoi sa présence rend la reconstitution après un incendie beaucoup plus rapide que la colonisation d'une surface entièrement nouvelle.

Un incendie ravage une pinède et, la même année, une coulée de lave recouvre une plateforme côtière (fajana). Expliquer pourquoi la reconstitution de la pinède est une succession secondaire et la colonisation de la fajana une succession primaire, en soulignant le rôle du sol et de la banque de graines.

L'abandon de champs cultivés à l'intérieur de l'Espagne est suivi de l'apparition de landes à thym et de fourrés. Interpréter ce processus comme une succession, prévoir quelle communauté pourrait s'installer à long terme et commenter quelles perturbations pourraient relancer la série.

Définir la succession écologique et expliquer ce que sont les espèces pionnières et la communauté climacique, en donnant un exemple réel d'espèce pionnière et le caractère qui lui permet de s'installer la première.

Classer de la plus précoce à la plus tardive ces communautés d'une série successionnelle et expliquer ce que chacune apporte à celle qui la remplace : forêt mature, lichens et mousses sur la roche, prairies et fourrés.

Définir la communauté climacique et expliquer pourquoi elle est considérée comme l'état le plus stable et le plus complexe d'une série successionnelle, en indiquant comment sont la biomasse et la biodiversité par rapport aux stades initiaux.

Citer deux exemples d'espèces pionnières capables de s'installer sur la roche nue et expliquer deux caractères (résistance à la dessiccation, dispersion efficace, faibles besoins en nutriments) qui leur permettent d'arriver les premières.

Sur une dune littorale récemment formée, s'installent d'abord des graminées comme l'oyat, puis des fourrés et enfin des pins. Classer cette série successionnelle et expliquer ce que chaque stade apporte au suivant (fixation du sable, apport de matière organique, ombre).

Le schéma montre, dans le désordre, les quatre stades (A à D) d'une succession primaire sur roche nue. Les classer dans l'ordre chronologique et expliquer comment évoluent le sol, la biomasse et la biodiversité au cours de la série.

L'éruption du Krakatoa (1883) a laissé l'île presque stérile, mais en quelques décennies elle était de nouveau couverte de végétation. Expliquer quel type de succession a eu lieu, quels agents (vent, courants marins, oiseaux) ont amené les premiers colonisateurs et pourquoi la distance aux îles voisines a déterminé l'ordre d'arrivée des espèces.

Dans une succession primaire sur roche, la matière organique du sol augmente siècle après siècle. Expliquer ce qu'apporte chaque communauté (lichens, mousses, herbacées, fourrés, forêt) à cette accumulation et comment l'augmentation du sol est liée à l'augmentation de la biodiversité.

L'oyat (Ammophila arenaria) fixe les dunes mobiles du littoral. Expliquer le phénomène de facilitation écologique à partir de cet exemple : comment la plante pionnière modifie le vent, le sable et l'humidité, rendant possible l'arrivée d'espèces plus exigeantes.

Décrire les trois mécanismes que les écologues proposent pour expliquer le remplacement des espèces au cours de la succession — facilitation, tolérance et inhibition — et donner un exemple possible de chacun dans la recolonisation d'un champ abandonné.

Deux pinèdes brûlent : l'une lors d'un incendie de faible intensité qui épargne le sol, l'autre lors d'un incendie sévère qui calcine aussi la banque de graines et l'humus. Comparer les trajectoires successionnelles des deux après le feu et justifier laquelle mettra le plus de temps à se rétablir.

Dans deux massifs méditerranéens voisins de pin d'Alep (Pinus halepensis) avec un sous-bois de pistachier lentisque (Pistacia lentiscus, qui rejette de souche) et de ciste ladanifère (Cistus ladanifer, à germination obligatoirement post-incendie), deux modes de gestion ont été appliqués pendant 45 ans :

• Massif A : suppression totale et stricte de tout départ de feu (« feu zéro »), sans pâturage ni élagage.

• Massif B : pâturage contrôlé de caprins et brûlages dirigés périodiques de faible intensité tous les 10 ans.

Lors d'un été exceptionnellement sec, un incendie d'origine naturelle brûle les deux massifs.

1. a) Prédire comment l'intensité du feu affectera la viabilité de la banque de graines souterraine de Cistus et la capacité de rejet de Pistacia dans le massif A par rapport au massif B.
2. b) Expliquer le mécanisme du « paradoxe de l'extinction des incendies » : pourquoi la politique d'exclusion totale du feu dans le massif A modifie-t-elle la trajectoire successionnelle et peut-elle transformer une perturbation régulatrice en dégradation irréversible du sol ?
3. c) Justifier pourquoi le pâturage caprin (broutage) est biologiquement plus efficace qu'un débroussaillage mécanique uniforme pour maintenir une mosaïque successionnelle hétérogène.