Ressources · 4ᵉ · SVT
Dynamique des populations : effectifs et facteurs
Population, effectif, densité et estimation ; natalité, mortalité, immigration et émigration ; croissance exponentielle et capacité d’accueil ; ressources, prédateurs, maladies et climat ; ce que changent les activités humaines.
À propos de cette page
Une population : la définir, la compter
Les hérons cendrés d’un marais, les chênes verts d’une colline, les truites d’un torrent : pour savoir si une espèce se porte bien dans un milieu, on ne s’intéresse pas à un individu, mais à tout le groupe qu’elle y forme, et à son nombre.
Le nombre d’individus est l’effectif ; l’effectif rapporté à la surface est la densité : densité = effectif ÷ surface.
Compter tous les individus est rarement possible : on estime l’effectif, par un échantillon (on compte sur quelques carrés, puis on étend à toute la surface) ou par capture-marquage-recapture.
En 5ᵉ, tu as vu qu’un écosystème réunit un biotope et une biocénose (voir le chapitre « Écosystèmes ») : la biocénose est formée de nombreuses populations d’espèces différentes. « Les animaux de la forêt » ne sont donc pas une population : ils appartiennent à de nombreuses espèces.
Deux groupes de la même espèce séparés par une mer ou une chaîne de montagnes, qui ne se rencontrent jamais, forment deux populations distinctes : chacune a son propre effectif, qui varie à sa façon.
La capture-marquage-recapture
On capture des individus, on les marque sans les blesser et on les relâche. Quelques jours plus tard, quand ils se sont mélangés aux autres, on fait une seconde capture et on compte les marqués parmi les capturés. On admet que la proportion de marqués dans la seconde capture est la même que dans toute la population.
Effectif estimé = (nombre de marqués × nombre de capturés la seconde fois) ÷ nombre de marqués recapturés.
Les sangliers et les chênes verts d’une même colline forment deux populations ; avec toutes les autres espèces de la colline, ils forment un peuplement.
Un marais de 6 km² abrite 84 hérons pourprés : densité = 84 ÷ 6 = 14 hérons pourprés par km².
Sur une pelouse de 250 m², on compte les pâquerettes dans 5 carrés de 1 m² : 12, 9, 15, 10 et 14. Total : 60 pour 5 m², soit 12 par m² en moyenne. Estimation : 12 × 250 = 3 000 pâquerettes environ.
On capture et marque 50 truites d’un étang. Une semaine plus tard, on en capture 60, dont 12 marquées : les marquées font 12 sur 60, soit 1 sur 5. Effectif estimé : 50 × 60 ÷ 12 = 250 truites.
Réflexe — pour dire si un groupe est une population, je vérifie trois points : une seule espèce ? un même milieu ? des individus qui peuvent se reproduire entre eux ? Pour estimer un effectif, j’écris d’abord la proportion comptée, puis je l’étends à tout le milieu.
Attention — une estimation n’est pas un comptage exact : elle n’est fiable que si les carrés sont représentatifs du milieu et, pour le marquage, si les marques ne tombent pas et si les marqués ont eu le temps de se mélanger aux autres, sans trop de naissances, de décès ou de départs entre les deux captures.
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Natalité, mortalité, migrations : le bilan
L’effectif d’une population n’est jamais figé. La dynamique d’une population, c’est l’évolution de son effectif au cours du temps.
Variation de l’effectif = (naissances + arrivées) − (décès + départs).
Variation positive : la population croît ; nulle : elle est stable ; négative : elle décline.
| Augmentent l’effectif (entrées) | Diminuent l’effectif (sorties) |
|---|---|
| Natalité : nombre de naissances | Mortalité : nombre de décès |
| Immigration : individus qui arrivent d’ailleurs | Émigration : individus qui partent |
Naître ne suffit pas. En 5ᵉ, tu as vu que le nombre de descendants dépend du mode de reproduction, et que beaucoup de jeunes meurent avant d’être adultes (voir le chapitre « Reproduction sexuée »). Une population ne se maintient que si assez de jeunes survivent jusqu’à se reproduire à leur tour : la survie dépend du milieu (nourriture, abris, froid, prédateurs).
Une population isolée, sur une île ou dans un lac sans communication, ne reçoit ni n’envoie d’individus : son effectif ne dépend plus que de la natalité et de la mortalité.
Une colonie de 400 goélands, en un an : 120 jeunes à l’envol, 35 adultes morts, 10 arrivants, 25 départs. Variation : (120 + 10) − (35 + 25) = 130 − 60 = + 70. L’effectif passe à 400 + 70 = 470 : la population croît.
Sur un îlot sans échanges, 300 lézards : 90 naissances et 110 décès dans l’année. Variation : 90 − 110 = − 20. L’effectif passe à 280 : la population décline.
Réflexe — je range les quatre nombres en deux colonnes, entrées et sorties ; je calcule entrées − sorties avec son signe, puis j’ajoute cette variation à l’effectif de départ.
Attention — beaucoup de naissances ne veut pas dire que la population grandit : si les décès et les départs sont plus nombreux, elle décline quand même.
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Croissance et capacité d’accueil du milieu
Que se passe-t-il quand une espèce arrive dans un milieu riche où rien ne la gêne ? Et pourquoi ne grandit-elle jamais sans fin ?
Aucun milieu n’est infini : nourriture, eau, abris finissent par manquer. La natalité baisse, la mortalité monte, et l’effectif se stabilise autour d’un plafond, la capacité d’accueil du milieu : l’effectif maximal qu’il peut faire vivre durablement.
La courbe de l’effectif en fonction du temps a alors une forme en S.
Lire une courbe d’effectif. Je lis d’abord les axes (le temps en abscisse, l’effectif en ordonnée, avec leurs unités). Puis je découpe la courbe en phases. Ici (données imaginées) : croissance lente de l’année 0 à l’année 4 (de 20 à 120), rapide de 4 à 10 (de 120 à 620), qui ralentit de 10 à 16, puis un plateau à 800 individus : c’est la capacité d’accueil. Sur le plateau, il y a toujours des naissances et des décès, mais les entrées compensent les sorties.
Quand le plafond est dépassé. Si une population grandit si vite qu’elle détruit ses propres ressources, l’effectif ne se stabilise pas : il s’effondre, et le milieu abîmé peut nourrir moins d’individus qu’avant.
Une population qui double chaque année, partie de 10 individus : 10 → 20 → 40 → 80 → 160. En 4 ans, elle a été multipliée par 2 × 2 × 2 × 2 = 16.
Les lapins d’Australie : en 1859, le colon Thomas Austin relâche 24 lapins européens sur son domaine, près de Geelong, dans le sud-est du pays. Sans prédateur adapté ni maladie, ils deviennent plusieurs centaines de millions et ravagent les pâturages. En 1950, les autorités introduisent un virus, celui de la myxomatose, pour faire baisser leur nombre.
Réflexe — pour lire une courbe d’effectif : axes et unités ; phases (lente, rapide, ralentissement, plateau ou chute) avec leurs dates ; la valeur du plateau donne la capacité d’accueil.
Attention — un plateau ne veut pas dire qu’il n’y a plus de naissances : naissances et arrivées compensent exactement décès et départs.
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Ce qui limite une population : ressources, prédateurs, maladies, climat
Pourquoi une population cesse-t-elle de grandir, ou chute-t-elle brutalement ? Parce que des facteurs du milieu font baisser sa natalité ou monter sa mortalité.
Les prédateurs, les parasites et les maladies augmentent la mortalité ; leur effet est d’autant plus fort que la population est dense.
Le climat et les événements naturels (hiver rigoureux, sécheresse, inondation, incendie) peuvent faire chuter un effectif quelle que soit sa densité.
Les relations entre espèces (prédation, compétition, parasitisme) ont été vues en 5ᵉ, avec le cycle du lièvre et du lynx du Canada (voir le chapitre « Écosystèmes »). Ici, on regarde ce qu’elles font à l’effectif d’une population.
Plus la population est dense, plus ces facteurs agissent
Dans une population nombreuse, chacun dispose de moins de nourriture et d’abris, les combats pour un territoire se multiplient, et une maladie contagieuse passe plus facilement d’un individu à l’autre. La myxomatose, introduite volontairement en 1952 sur un domaine d’Eure-et-Loir, s’est répandue dans toute la France : en quelques années, la grande majorité des lapins de garenne du pays en est morte.
Un prédateur qui dépend d’une seule proie ne la fait pas disparaître : quand elle devient rare, il manque de nourriture et diminue à son tour. Une espèce introduite qui a d’autres proies peut, elle, faire disparaître une espèce locale.
Le climat frappe sans tenir compte de la densité
En Angleterre et au pays de Galles, après les hivers très froids de 1961-1962 et 1962-1963, le recensement des hérons cendrés de 1964 n’a trouvé que la moitié des nids comptés en 1954 : le gel avait privé les hérons de leurs poissons et de leurs grenouilles. Les effectifs sont remontés ensuite en quelques saisons. Le climat fixe aussi les limites de l’aire où une espèce peut vivre.
Dans un bois sans vieux arbres creux, on pose 40 nichoirs : en trois ans, le nombre de couples de mésanges charbonnières passe de 12 à 30 (données imaginées). La ressource limitante était le site de nid, pas la nourriture.
Des jeunes plants de tournesol semés trop serrés restent petits et donnent peu de graines : ils sont en compétition intraspécifique pour la lumière, l’eau et les sels minéraux.
Dans un potager mal désherbé, les mauvaises herbes privent les carottes de lumière et d’eau : c’est une compétition interspécifique, entre espèces différentes.
Réflexe — devant une variation d’effectif, je cherche le facteur (ressource, prédateur, parasite ou maladie, climat), puis le paramètre qu’il touche (natalité en baisse ou mortalité en hausse), puis je me demande s’il agit plus quand la population est dense.
Attention — plusieurs facteurs agissent souvent en même temps : un hiver rude affaiblit des animaux déjà mal nourris, qui résistent moins bien aux maladies.
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Les activités humaines et les effectifs
Aujourd’hui, les humains modifient les populations plus vite et plus fort que la plupart des facteurs naturels, dans les deux sens : ils en font chuter, ils en font remonter.
la chasse et la pêche excessives augmentent la mortalité ;
la destruction des milieux (haies arrachées, zones humides asséchées) supprime des ressources et des abris : la capacité d’accueil baisse ;
le transport d’espèces apporte des individus dans un milieu où rien ne les limite ;
la protection fait baisser la mortalité, la réintroduction apporte des individus (une immigration organisée) et la restauration des milieux relève la capacité d’accueil.
La surexploitation (comme la pêche de la morue de Terre-Neuve) et les espèces invasives ont été étudiées en 5ᵉ (voir le chapitre « Action humaine et biodiversité »). En 4ᵉ, on se demande à chaque fois quel paramètre a été modifié.
| Action humaine | Paramètre modifié | Exemple |
|---|---|---|
| Protection | mortalité en baisse | Le loup, protégé en France, y est revenu de lui-même depuis l’Italie en 1992 (une immigration naturelle) ; l’OFB estime l’effectif à 1 082 loups pour l’hiver 2024-2025, à partir de 2 300 analyses génétiques. |
| Transport d’une espèce | arrivée d’individus sans ennemis | Le moustique tigre, venu d’Asie avec des marchandises, s’installe dans les Alpes-Maritimes en 2004 ; il est présent dans 81 départements au 1ᵉʳ janvier 2025, aidé par des hivers plus doux. |
| Destruction des milieux | capacité d’accueil en baisse | Une haie arrachée fait disparaître les sites de nid et les insectes dont vivent beaucoup d’oiseaux des champs. |
On assèche un marais pour le cultiver : les grenouilles vertes perdent leurs lieux de ponte et leur nourriture. Leur natalité baisse et leur effectif diminue, même si personne ne les chasse.
On relâche 20 individus d’une espèce dans une réserve où elle avait disparu : l’effectif passe de 0 à 20 sans aucune naissance. C’est une réintroduction : elle ne réussit que si la cause de la disparition a été supprimée.
Réflexe — devant une action humaine, je me demande : quel paramètre change (natalité, mortalité, immigration, émigration) ou la capacité d’accueil ? Dans quel sens ? Quel effet sur l’effectif ?
Attention — protéger une espèce ne suffit pas toujours : si son milieu a disparu, la capacité d’accueil reste basse et la population ne peut pas remonter.
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Pour aller plus loin
Ces notions touchent au chapitre, mais elles sont traitées ailleurs ou se verront plus tard.
- Réseaux trophiques, cycle du lièvre et du lynx, retour des loups à Yellowstone : voir le chapitre de 5ᵉ « Écosystèmes ».
- Surexploitation, quotas, espèces invasives, gestion d’un écosystème : voir le chapitre de 5ᵉ « Action humaine et biodiversité ».
- Modes de reproduction, nombre d’œufs et survie des jeunes : voir le chapitre de 5ᵉ « Reproduction sexuée ».
- Les caractères des individus d’une population qui changent au fil des générations (sélection naturelle) se verront en 3ᵉ.
- Une population = les individus d’une même espèce, dans un même milieu, au même moment, qui peuvent se reproduire entre eux. Effectif = nombre d’individus ; densité = effectif ÷ surface.
- On estime un effectif par échantillon (carrés comptés puis étendus à la surface) ou par capture-marquage-recapture : effectif ≈ marqués × capturés ÷ marqués recapturés.
- Variation de l’effectif = (naissances + arrivées) − (décès + départs) : positive, la population croît ; nulle, elle est stable ; négative, elle décline.
- Dans un milieu riche, la croissance est d’abord exponentielle, puis l’effectif se stabilise à la capacité d’accueil : courbe en S. Ressources détruites : effondrement.
- Ressources et compétition, prédateurs, parasites et maladies agissent plus quand la population est dense ; le climat frappe quelle que soit la densité.
- Les activités humaines agissent sur les mêmes paramètres : chasse et pêche (mortalité), milieux détruits (capacité d’accueil), espèces transportées, protection et réintroduction.
Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’une population en SVT ?
C’est l’ensemble des individus d’une même espèce qui vivent dans un même milieu au même moment et qui peuvent se reproduire entre eux. Son effectif est le nombre d’individus ; sa densité est l’effectif divisé par la surface. On l’estime souvent par échantillon ou par capture-marquage-recapture.
Comment calcule-t-on la variation de l’effectif d’une population ?
Variation = (naissances + arrivées) − (décès + départs). Si le résultat est positif, la population croît ; s’il est nul, elle est stable ; s’il est négatif, elle décline. On ajoute la variation à l’effectif de départ pour obtenir l’effectif final.
Qu’est-ce que la capacité d’accueil d’un milieu ?
C’est l’effectif maximal qu’un milieu peut faire vivre durablement avec ses ressources. Une population qui arrive dans un milieu riche croît d’abord très vite, puis se stabilise autour de cette valeur : la courbe de l’effectif a une forme en S.
Quels facteurs naturels limitent une population ?
Le manque de ressources (nourriture, abris, sites de nid), qui crée de la compétition ; les prédateurs, les parasites et les maladies, qui agissent plus dans une population dense ; le climat et les événements naturels, comme un hiver très froid, qui frappent quelle que soit la densité.
Comment les activités humaines modifient-elles les populations ?
La chasse et la pêche excessives augmentent la mortalité ; la destruction des milieux fait baisser la capacité d’accueil ; le transport d’espèces apporte des individus sans ennemis ; la protection fait baisser la mortalité et la réintroduction apporte des individus là où l’espèce avait disparu.
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