# Théorie de la biogéographie insulaire et relation aire-espèces

Écologie & évolution · Bachelor 3

> Modèle de MacArthur et Wilson, relation S = cA^z, îles habitat et fragmentation.

## Introduction

La théorie de la biogéographie insulaire (MacArthur et Wilson, 1963, 1967) explique la richesse spécifique d'une île comme un équilibre dynamique entre le taux d'immigration, qui décroît avec le nombre d'espèces déjà présentes, et le taux d'extinction, qui augmente avec ce nombre. La distance au continent modifie la courbe d'immigration, la taille de l'île celle d'extinction.

La relation aire-espèces s'écrit S = cA^z, soit log S = log c + z log A, avec z typiquement compris entre 0,15 et 0,35 pour des îles. Elle a été testée par Simberloff et Wilson sur les mangroves des Keys de Floride (1969). L'extension aux « îles écologiques » (sommets alpins, lacs, fragments forestiers) en fait un cadre central de la biologie de la conservation, avec le débat SLOSS (single large or several small).

En Suisse, les sommets alpins et les tourbières isolées constituent des îles continentales ; les travaux sur les pelouses alpines et le Parc national suisse offrent des applications concrètes.

## Objectifs d'apprentissage

- Représenter graphiquement l'équilibre de MacArthur-Wilson
- Calculer et interpréter z dans S = cA^z
- Appliquer le modèle aux îles écologiques
- Discuter les limites et le débat SLOSS

## Concepts clés

- **Équilibre dynamique** : Le nombre d'espèces à l'équilibre est atteint lorsque immigration = extinction ; le renouvellement reste continu (turnover).
- **Effets de taille et de distance** : Grandes îles proches : plus d'espèces ; petites îles éloignées : moins d'espèces.
- **Relation aire-espèces** : S = cA^z : augmenter l'aire d'un facteur 10 multiplie S par 10^z.
- **Débat SLOSS** : Une grande réserve ou plusieurs petites ? Dépend de l'hétérogénéité de l'habitat et des espèces ciblées.

## Conclusion

Le modèle de MacArthur-Wilson reste un cadre fondateur, malgré ses limites, pour penser l'isolement et la taille des habitats dans la conservation.

## Cartes

### Quels sont les deux processus de la théorie de MacArthur-Wilson ?

L'immigration et l'extinction, qui s'équilibrent à S*.

### Comment la distance influence-t-elle l'équilibre ?

Une distance plus grande réduit le taux d'immigration, donc diminue S*.

### Comment la taille de l'île influence-t-elle l'équilibre ?

Une petite île a un taux d'extinction plus élevé, donc moins d'espèces.

### Que représente z dans S = cA^z ?

La pente en échelle log-log de la relation aire-espèces ; ~0,25 pour de nombreuses îles.

### Si z = 0,25, de combien S change-t-il pour une aire ×10 ?

S est multiplié par 10^0,25 ≈ 1,78.

### Qu'ont montré Simberloff et Wilson ?

Après défaunation de petites îles de mangrove, la richesse initiale se rétablit mais avec des compositions différentes.

### Qu'est-ce que le turnover ?

Le renouvellement des espèces malgré une richesse constante.

### Qu'est-ce que la dette d'extinction ?

Les extinctions futures attendues après une fragmentation, car la richesse n'a pas encore atteint le nouvel équilibre.

### Pourquoi les sommets alpins sont-ils des îles ?

Entourés de vallées inadaptées aux espèces alpines, ils sont isolés au sens écologique.

## Glossaire

- **Immigration** : Arrivée d'espèces d'une source vers une île.
- **Extinction locale** : Disparition d'une espèce d'un site.
- **Turnover** : Remplacement d'espèces au cours du temps.
- **Fragmentation** : Division d'un habitat en parcelles isolées.
- **Dette d'extinction** : Extinctions retardées après la perte d'habitat.
- **Île écologique** : Habitat entouré d'une matrice inadaptée.

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