Risques Environnementaux

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Facteurs des stress Biologique, risques environnementaux

La biodiversité répond à la pression que celui exerce. La mesure de la biodiversité permet indirectement de mesurer le stress biologique.

Mesures directes de la biodiversité

En l'état actuel des connaissances et des moyens de mesure il semble difficile d'évaluer la biodiversité à l'échelle de régions entières: cela ne peut s'envisager autrement que localement.

Il existe pour cela quelques méthodes:

  • Méthode de comparaison abondance biomasse (ABC) : calcul du niveau de pertubation ( Clarke et Warwick, 2001a)
  • indice de diversité de Shannon ou Shannon-Wiener (H') (Pohle et al. 2001)
  • courbe d'abondance des espèces
  • distance taxonomique moyenne (AvTD) et de la variation de la distance taxonomique (VarTD) (dà'après Clarke et Warwick, 2001b): leurs valeurs moyennes sont indépendantes de l'effort d'échantillonnage : la réponse à un stress environnemental croissant est monotone (c'est-à-dire qu'elle diminue ou augmente avec le niveau de perturbation)

La biodiversité répond à l'environnement et à la pression que celui exerce; si tel que dans le cadre de cette étude nous nous intéressons précisément à ce qui perturbe cette biodiversité, il n'est pas nécessairement utile de la mesurer directement, mais plutôt de nous intéresser aux pressions que l'environnement exerce.

Ceci s'évalue par un recensement des sources de stress biologique.

Le stress biologique

Il s’exprime par des agressions sur l’environnement, il favoriser le développement de certaines espèces au détriment de nombreuses autres. Un écosystème "stressé" répondra par un appauvrissement en nombre absolu d'espèces au profit de quelques unes qui occuperont les niches écologiques les plus touchées voire disparues.

Richesse-specifique.jpg

Courbes d'abondance (ou dominance) classée moyenne des espèces (a) et 
courbes d'abondance cumulative classée (courbes de dominance k) (b), pour 
des échantillons provenant de stations altérées situées près (ligne pointillée) 
d’une opération de forage pétrolier et de stations relativement peu touchées 
(ligne pleine), représentant des populations subissant différents types de 
stress biologique (d’après Clarke et Warwick, 2001a). 

Abondance-biomasse.jpg

"abondance": %d'individus de l'espèce i
"biomasse" : %de la biomasse représenté par l'espèce i
Méthode de comparaison abondance-biomass(h6b585ku) (ABC) pour calculer le niveau de perturbation, d’après la comparaison des courbes de la biomasse (spécifique) et de l’abondance (dominance k), montrant les positions relatives des courbes à différents degrés de pollution (d’après Clarke et Warwick, 2001a).

Index des Vulnérabilités Environnementales (IVE)

Environmental Vulnerability Index (EVI)

Dresser la liste des vulnérabilités est une tâche qui devrait préoccuper de façon croissante les futures générations et ce d'autant plus qu'elles vont se trouver confrontées, de plus en plus, au changement climatique global.

Ces vulnérabilités s'articulent suivant une logique en 3 niveaux (cf, chapitre suivant) :

  • Système(s) environnementaux d'origine
    • Facteurs naturels ou artificiels perturbateurs (stress)
      • indicateurs mesurables
Exemples de facteurs de stress

Phénomènes climatiques, pollution, forages, pluies acides, éléments mutagènes, rayonnements électromagnétiques, précipitations, modification de la concentration d'oxygène dissous, Teneur en nutriments, quantité de chaleur, avalanches, éboulements, sécheresses, gels, feux, tempêtes, éruptions volcaniques, ...

Exemples d'indicateurs/variables mesurées

Dans tous les cas, à partir de ces facteurs environnementaux, il s'agit de trouver des variables mesurables et arriver à identifier les facteurs les plus importants. Il est nécessaire que ceux-ci soient mesurés sur des durées suffisament longues pour être considérés comme "pertinents/critiques". Par exemple:

  • modification du taux de ph, concentration des sulfates (SO4/SO2), concentration de phosphore / Phosphates (PO4), concentration d'azote (nitrogen) N (NO3), concentration verticale et horizontale d'ozone (O3), radiations actives pour la photosynthèse, température de l'air à la surface des océans (par satellite), mesure des concentrations en chlorophylle, concentrations de poussières dans l'atmosphère, taux de CO2, ...

A classer par ordre d'importance.

Systèmes environnementaux et sources de perturbations

Couplage des risques, flux

Biosphere-risques-small.gif
Biosphère et Risques - Agrandir l'image

File-vsd.gif http://www.u-sphere.com/data/biosphere-risques.VSD

Ci après un classement (non exhaustif) des risques environnementaux par "sphères":

1. Atmosphère

Essentiellement une interface de stokage des aérosols, particules et de transformation de ceux-ci sous l'effet des températures et du rayonnement solaire.

Atmosphere-coupling.jpg

2. Géosphère

  • Tectonique des plaques
    • Volcanisme,
      • Poussières et gaz >> atmosphere
    • Tremblements de terre,
      • Tsunamis,
  • Inclinaison, Précession, Ecliptique

3. Hydrosphère

  • L'eutrophisation,
    • augmentation de la biomasse algale,
    • augmentation de la biomasse du zooplancton gélatineux,
    • dégradation des qualités organoleptiques de l'eau (aspect, couleur, odeur, saveur),
    • développement de phytoplancton toxique,
    • diminution de l'indice biotique,
    • diminution de la concentration en dioxygène dissous,
    • mort des organismes supérieurs (macrophytes, insectes, cnidaires, crustacés, mollusques, poissons, etc).
  • la modification des courants marins.

(Ces causes n'étant pas strictement liées à l'hydropshère mais liées à des facteurs humains et écologiques exogènes)

Marqueurs/variables liées

  • biodiversité du plancton

il est essentiel à la biodiversité des espèces qui s'en nourissent, mais aussi pour répondre aux variations spatiales et temporelles des contraintes environnementales. Ainsi, la qualité d'un écosystème marin peut se baser sur la qualité du spectre "planctonique" (zooplancton et phytoplancton)

  • croissance des coraux

ce sont des marqueurs du climat passé et des niveaux de pollution.

4. Anthropogénique

  • Zones de décision et de contrôle (gouvernements, centres de commandement),
  • Zones de pollution et contamination:
    • Microbienne,
    • industrielle,
      • Pollution pétrôchimique
  • Exploitation des ressources biologiques,
    • Destruction des espèces, des habitats,
  • Zones de conflit humains,

5. Héliosphère | Magnétosphère

Heliosphere-var.jpg

Surface du soleil

Plasma solaire

Rayonnements/Radiations du soleil

  • Champs ElectroMagnétiques (CEM) (ElectroMagnetic Fields (EMF))

Champ Magnétique Interplanétaire

Champs EM engendrés par le plasma solaire (/EUV ?)

6. Rayonnements cosmiques

Généralement, les poussières ou les explosions volcaniques créent un refroidissement de l'atmosphère terrestre, car réfléchissant une certaine partie de l'énergie solaire dans l'espace et refroidissant la terre.

Or, les rayons cosmiques très énergétiques, interagissent peu mais lorsque cela arrive, ils cassent les molécules de la haute atmosphère, typiquement le CO2. Ce qui contrarie l'effet de serre, et d'autre part, les mocules cassées vont se recombiner pour former des nuages de vapeur d'eau qui vont modifier l'alabedo de la planète et provoquer des déséquilibres.

7. Attitude de l'homme face aux risques. Facteurs d'évolution sociale (hypothèses)

Paramètres à surveiller, facteurs d'évolution sociale.

Développement humain (présent)

  • développement industriel
  • développement démographique
  • développement social
  • développement idéologique
  • développement scientifique
  • développement biologique de l'espèce

Empreinte systémique (présente)

  • contamination du milieu écologique.
  • ressources naturelles (encore) disponibles

Capacités de réaction

  • tendances psychosociales à la soumission.
  • tendances psychosociales à la conservation des attitudes.
  • subordination de la technologie.