Limites à la croissance d'une population.

 

Samedi 5 Mars 2021


La croissance exponentielle d’une population ne peut pas se prolonger indéfiniment sans quoi elle accaparerait très vite tout l’espace disponible sur notre planète ; il viendra donc un moment où cette population va être confrontée à des obstacles qui feront ralentir sa croissance et pourront même entraîner son arrêt ; quels sont ces obstacles ? Ce sera l’objet de ce billet. 

Si nous revenons à notre billet « une croissance exponentielle » qui décrit la croissance sans limites d’une population,  nous avons noté que la courbe N=N0ert était affectée d’un paramètre r ou taux d’accroissement  spécifique de la population. Ce paramètre peut  prendre différentes valeurs qui modifient la pente de la courbe ; des chercheurs ont suggéré que ce paramètre diminuait à mesure que la population augmentait traduisant ainsi qu’il existait une limite à l’accaparement de l’espace et des ressources du milieu dans lequel vit et se développe la population. Le paramètre r est constant tant que les ressources du milieu sont suffisantes pour satisfaire tout l’accroissement de la nouvelle génération, il diminue lorsqu’elles sont insuffisantes pour satisfaire tout l’accroissement de la nouvelle génération, il s’annule alors qu’il s’établit un équilibre entre  le nombre d’individus de la nouvelle génération et les ressources disponible du milieu. 

La courbe qui décrit bien le phénomène est une courbe en S ou sigmoïde. Elle a dans sa première partie la forme d’une courbe exponentielle tant que le milieu où vit la population dispose d’espace et de ressources pour satisfaire la croissance. Dès que ressources et espace se raréfient la courbe décroit jusqu’à ce que sa pente soit nulle alors l’effectif de la population a atteint la capacité de charge du milieu. 

Des études expérimentales ont conforté cette description mathématique. Chez les insectes par exemple, si l’on met dans un flacon contenant un milieu nutritif un couple de drosophiles, on observe que la population des drosophiles issue de ce couple va croître très vite de manière exponentielle (on peut les compter régulièrement en les endormant) car le milieu est assez riche pour satisfaire toutes les nouvelles larves. Puis la croissance de la population ralentit et s’arrête. On note alors une mortalité larvaire de plus en plus grande car elles sont trop nombreuses pour trouver assez de nourriture dans le milieu nutritif qu’elles partagent. On a observé chez d’autres insectes que la diminution des ressources alimentaires entraînait un retard dans la croissance corporelle, une réduction de la survie et de la fécondité.

Chez les plantes, la densité va modifier la taille des plantes, le poids des graines qu’elles produisent, la fertilité de ces graines. Lorsque la densité d’un semis est très forte, il y a concurrence entre les plantules, celles qui avaient un pouvoir germinatif élevé (du fait de l’importance de leurs réserves) ou qui se trouvaient dans une zone du sol plus riche se développent plus vite ; une concurrence s’établit au détriment des plantules moins avantagées. Ces dernières vont mourir, les plantules avantagées vont accaparer l’espace, les ressources, et se développer davantage permettant ainsi une compensation de la production de graines pour la génération suivante. 

Notons ici l’importance de la densité en agriculture. Il existe pour chaque espèce agricole et pour chaque sol une densité des semis qui optimise la qualité et la quantité de la récolte. Un semis trop clair fait perdre du rendement, un semis trop dense fait perdre de la qualité.     

 




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