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Gradient de diversité latitudinale (LDG)

1800
Forêt tropicale humide présentant une grande biodiversité, essentielle pour les études biogéographiques.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le gradient de diversité latitudinal est l'un des modèles mondiaux les plus reconnus dans écologie. Il décrit l'augmentation générale de biodiversité, mesurée en termes de richesse des espèces, depuis les régions polaires de haute latitude jusqu'aux régions tropicales de basse latitude. Ce schéma s'observe dans un large éventail de groupes taxonomiques, notamment les mammifères, les oiseaux, les insectes et les plantes, tant dans les environnements terrestres que marins.

L'observation selon laquelle les tropiques regorgent de vie par rapport aux pôles est ancienne, mais elle a été systématiquement documentée par des naturalistes des XVIIIe et XIXe siècles, comme Alexander von Humboldt et Alfred Russel Wallace, lors de leurs expéditions. Ce modèle, le gradient de diversité latitudinale (GDL), a depuis été confirmé pour presque tous les grands groupes d'organismes. Par exemple, la Colombie, pays tropical, compte environ 1 900 espèces d'oiseaux, tandis que l'ensemble de la région arctique en compte moins de 100. Ce gradient est un modèle macroécologique fondamental qui exige une explication, et des dizaines d'hypothèses ont été proposées, bien qu'aucune ne fasse l'unanimité.

Ces hypothèses peuvent être regroupées en plusieurs catégories. Les hypothèses historiques suggèrent que les tropiques sont plus anciens et ont connu un climat plus stable au cours des temps géologiques, ce qui a laissé plus de temps à la spéciation pour se produire et moins d'extinctions pour l'interrompre (l'idée des ‘ tropiques comme berceau et musée ’). Les hypothèses écologiques se concentrent sur les conditions environnementales actuelles. Par exemple, les tropiques reçoivent plus d'énergie solaire, ce qui augmente la productivité à la base de la chaîne alimentaire, pouvant ainsi soutenir davantage d'espèces. L'hypothèse de la ‘ rudesse climatique ’ suggère que les conditions stables et favorables des tropiques permettent une spécialisation plus fine des niches, ce qui permet à davantage d'espèces de coexister. Les hypothèses évolutionnistes proposent que les taux de spéciation sont intrinsèquement plus élevés dans les tropiques, peut-être en raison de taux métaboliques plus rapides dus à des températures plus élevées, ce qui conduit à des temps de génération plus courts et à une divergence génétique plus rapide.

Comprendre les mécanismes à l'origine du LDG est un objectif central de l'écologie et de la biogéographie. Il ne s'agit pas seulement d'une énigme académique, mais d'un phénomène qui a des implications profondes pour la conservation. Ce gradient signifie qu'une part disproportionnée de la biodiversité terrestre est concentrée dans les pays tropicaux, dont beaucoup sont des pays en développement confrontés à d'importantes pressions économiques et sociales pouvant conduire à la destruction des habitats. En outre, changement climatique devrait perturber ce schéma, poussant potentiellement les espèces vers les pôles et modifiant la structure même de la biodiversité mondiale.

UNESCO Nomenclature: 2407
- Écologie

Taper

Système abstrait

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Taxonomie linnéenne pour la classification et le dénombrement des espèces
  • l'ère de l'exploration et des expéditions naturalistes (par exemple, celles de Humboldt et Wallace)
  • La théorie de l'évolution par sélection naturelle de Darwin
  • développement du concept de biomes et d'écosystèmes

Applications

  • prédire les impacts potentiels du réchauffement climatique sur la répartition des espèces
  • orienter les stratégies mondiales de conservation vers les régions tropicales
  • servant de base à la recherche biogéographique et macroécologique
  • éclairer les théories sur les mécanismes qui génèrent et maintiennent la biodiversité
  • comprendre l'histoire évolutive des différents clades

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • using the ldg pattern to forecast ‘biodiversity velocity’ under climate change
  • créer des modèles informés par ldg pour prédire la propagation d'espèces ou de maladies envahissantes
  • développer des matériaux et des médicaments bio-inspirés en concentrant la bioprospection sur les régions tropicales hyperdiverses
  • concevoir des politiques agricoles mondiales qui tirent parti de l'agrobiodiversité tropicale pour la sécurité alimentaire
  • establishing a ‘longitudinal diversity gradient’ research program to study east-west patterns
  • utiliser des données paléoclimatiques pour modéliser l'évolution du ldg au cours des temps géologiques
  • intégrer les ODD dans les modèles économiques mondiaux pour mieux valoriser les services écosystémiques des tropiques
  • développer des expériences éducatives de réalité virtuelle qui permettent aux utilisateurs de voyager des pôles à l'équateur et de voir le LDG de première main
  • application des principes ldg à la conception de bioréacteurs à grande échelle ou d'écosystèmes artificiels
  • étudier les exceptions au ldg (par exemple, les pingouins, les guêpes ichneumonides) pour mieux comprendre ses facteurs déterminants
En rapport avec : gradient latitudinal, biodiversité, richesse des espèces, tropiques, macroécologie, biogéographie, écologie, Alexander von Humboldt, climat, spéciation.

Contexte historique

Gradient de diversité latitudinale (LDG)

1800
1834-01-01
1880
1902
1920
1928
1930
1800
1800-05-02
1880
1900
1910
1921
1930
1930

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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