Gradients latitudinaux et spatiaux de diversité

Les schémas géographiques à grande échelle de la biodiversité, notamment l'augmentation de la richesse spécifique des pôles vers les tropiques, et les explications proposées pour ceux-ci.

Definition

Un gradient de diversité est un changement systématique du nombre ou de la composition des espèces le long d'un axe géographique ou environnemental — le plus notable étant l'augmentation de la richesse des hautes latitudes vers l'équateur, mais aussi les gradients liés à l'altitude, à la surface et à la disponibilité énergétique.

Scope

Couvre les schémas macroécologiques de la distribution de la biodiversité : le gradient latitudinal de diversité, les gradients altitudinaux et de profondeur, la relation espèces-surface, et les gradients liés à la productivité et au climat. Inclut les principales hypothèses concernant ces schémas et leurs implications pour la conservation. Exclut le calcul d'indices (sujet connexe) et les mécanismes d'assemblage des communautés locales (traités en écologie).

Core questions

• Pourquoi les tropiques sont-ils tellement plus riches en espèces que les régions tempérées et polaires ?
• Comment la richesse spécifique est-elle corrélée à la surface ?
• Quels rôles le climat, l'énergie et le temps évolutif jouent-ils dans la détermination de la diversité ?
• Comment ces schémas guident-ils la concentration des efforts de conservation ?

Key concepts

• Gradient latitudinal de diversité
• Relation espèces-surface
• Hypothèse énergie-diversité
• Gradients altitudinaux et bathymétriques
• Endémisme et taille de l'aire de répartition
• Hypothèse du temps évolutif

Key theories

Hypothèses du gradient latitudinal de diversité

Le déclin de la richesse vers les pôles a été attribué à une énergie solaire et une productivité accrues, à la stabilité climatique, à une plus grande surface tropicale et à un temps évolutif plus long pour la diversification ; ces explications sont complémentaires plutôt que mutuellement exclusives.

Relation espèces-surface

Le nombre d'espèces augmente avec la surface échantillonnée de manière prévisible, généralement selon une loi de puissance, une régularité enracinée dans la biogéographie insulaire qui sous-tend à la fois l'estimation de la diversité et les prédictions d'extinction dues à la perte d'habitat.

Clinical relevance

Étant donné que la biodiversité est concentrée sous les tropiques et qu'elle est corrélée à la surface, ces schémas expliquent pourquoi la perte d'habitat tropical est si lourde de conséquences et pourquoi la taille des réserves est importante. La relation espèces-surface est également la base pour estimer le nombre d'espèces vouées à l'extinction lorsque la surface de l'habitat diminue.

History

Les naturalistes, de Humboldt et Wallace à nos jours, ont noté la richesse extraordinaire des tropiques. La relation espèces-surface a été formalisée au début du XXe siècle et a reçu une base théorique avec la biogéographie insulaire de MacArthur et Wilson en 1967. Les causes du gradient latitudinal ont été débattues depuis, avec des dizaines d'hypothèses concurrentes répertoriées à la fin du XXe siècle.

Debates

Qu'est-ce qui cause le gradient latitudinal de diversité ?

L'énergie et la productivité, la stabilité climatique, la surface et le temps évolutif ont tous été proposés ; démêler leurs contributions relatives est difficile car ils covarient selon la latitude, et aucune explication unique n'a fait l'objet d'un consensus.

Key figures

• Alfred Russel Wallace
• Robert H. MacArthur
• Edward O. Wilson
• Klaus Rohde

Seminal works

• primack2014
• groom2006
• pimm2014

Frequently asked questions

Pourquoi y a-t-il plus d'espèces près de l'équateur ?

Il n'y a pas de cause unique convenue. Les principales explications incluent une énergie solaire et une productivité végétale accrues, des climats plus stables, la grande surface des biomes tropicaux et le temps plus long dont les lignées tropicales ont disposé pour se diversifier. Ces facteurs agissent probablement de concert.

Qu'est-ce que la relation espèces-surface ?

Un schéma cohérent selon lequel les surfaces plus grandes abritent plus d'espèces, généralement selon une loi de puissance. Cela aide à estimer la diversité totale et à prédire le nombre d'espèces qui pourraient être perdues à mesure que la surface de l'habitat diminue.