Le climat se définit par l’ensemble des conditions atmosphériques (température, humidité, vent, etc.) qui règnent dans une région donnée pendant une longue période. Ces facteurs influencent directement la répartition et le comportement des êtres vivants.
Le plan de la leçon :
I. Les outils de mesure des facteurs climatiques
Pour étudier le climat, les écologistes utilisent plusieurs instruments de mesure précis
| Instrument | Rôle | Unité de mesure |
|---|---|---|
| Thermomètre | Mesure la température. | °C, °K ou °F. T(°K) = T(°C) + 273 |
| Hygromètre | Mesure l’humidité de l’air. | Pourcentage (%) |
| Pluviomètre | Mesure les précipitations. | Millimètre (mm) 1 mm = 1L / m² |
| Anémomètre | Mesure la vitesse du vent. | Km/h ou m/s |
| Luxmètre | Mesure la luminosité. | Lux (lx) |
II. Représentation graphique des facteurs climatiques
Pour comprendre l’influence du climat, on représente les variations mensuelles des précipitations (P) et de la température (T).
1. Le Diagramme Ombrothermique
A- Construction et caractéristiques :
Le diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen (1953) permet de comparer l’évolution des valeurs des températures et des précipitations à l’aide de deux courbes respectives.
Méthode de réalisation :
- Axe horizontal : Les douze mois de l’année.
- Axes verticaux : Les précipitations en mm (à gauche) et Températures mensuelles en °C (à droite).
- Règle d’or : L’échelle doit respecter la formule P = 2T.
2. Application : Comparaison de deux stations :
Prenons l’exemple des stations météorologiques de Taroudant et Ifrane :
Station de Taroudant
| Mois | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T (°C) | 13.4 | 14.8 | 17 | 18.8 | 20.7 | 22.6 | 25.7 | 26.5 | 24.2 | 18.2 | 17.6 | 14.2 |
| P (mm) | 49.3 | 42.8 | 31.4 | 19.3 | 2.6 | 1.1 | 0.1 | 0.1 | 3.5 | 14.3 | 30.2 | 54.7 |
Station d’Ifrane
| Mois | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T (°C) | 6.3 | 6.5 | 6.5 | 9 | 11.4 | 16.8 | 21.2 | 20.9 | 16 | 11.7 | 7.5 | 6.2 |
| P (mm) | 181.8 | 141.8 | 121.2 | 117.7 | 74 | 34.6 | 8.7 | 11.2 | 30.3 | 81.9 | 133.6 | 168.4 |
Station : Taroudant
Analyse des diagrammes :
Le croisement des courbes P et T détermine deux périodes :
- Période de sécheresse : Quand P < 2T (Zone hachurée).
- Période d’humidité : Quand P > 2T.
Résultats :
- À Ifrane, la sécheresse est courte, environ 3 mois (été).
- À Taroudant, la période de sécheresse est très longue et dure environ 8 mois.
3. établissement de l’Eco climatogramme
Dans les écosystèmes naturels, la température et l’humidité relative ne varient pas de manière isolée ; elles sont étroitement interdépendantes. Pour obtenir une vision globale du climat d’une station donnée, les écologues réalisent un climatogramme..
Méthode de construction du climatogramme :
- Les axes : On utilise un repère où l’axe des abscisses représente la température moyenne mensuelle (T en C) et l’axe des ordonnées représente l’humidité relative moyenne (H en %).
- Le traçage : Pour chaque mois de l’année, on place le point correspondant à ses coordonnées (T, H).
- La courbe : On relie ensuite les 12 points par ordre chronologique, de janvier à décembre, pour former un polygone fermé.
| Station | Mois | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tanger | H (%) | 71.5 | 70 | 72 | 67 | 66 | 67 | 68 | 70 | 71.5 | 73 | 73 | 75 |
| T (°C) | 12 | 12.5 | 14 | 15.5 | 17 | 21 | 22 | 23 | 21 | 20 | 16 | 13 | |
| Midelt | H (%) | 55 | 46 | 45 | 44.5 | 44.5 | 40 | 28.5 | 27 | 38.5 | 44.5 | 53.5 | 55.5 |
| T (°C) | 5 | 6.2 | 10 | 12.5 | 16 | 20 | 25 | 24 | 18 | 14 | 10.5 | 6.5 | |
Tracé de l’Éco-climatogramme de la coccinelle :
Pour déterminer si la coccinelle peut survivre, on trace son « aire de vie » sur le climatogramme des stations de Midelt et Tanger. L’éco-climatogramme est représenté par deux rectangles basés sur les données suivantes :
| Zone | Humidité Relative (%) | Température (∘C) |
| Zone de tolérance | 40 à 100 | 12,5 à 24 |
| Zone optimale | 60 à 85 | 16 à 20 |
L’éco climatogramme est représenté sous forme de rectangle dont les sommets sont les combinaisons des valeurs extrêmes de chaque facteur climatique. Ainsi on obtient deux rectangles, l’un qui représente la zone optimale, l’autre représente la zone de tolérance.
La région de Tanger
L’introduction est possible et recommandée. car la majorité des points mensuels de Tanger (notamment les mois de mai à octobre) se situent à l’intérieur de la zone de tolérance, et plusieurs mois entrent dans la zone optimale. L’humidité à Tanger est suffisamment élevée et les températures sont clémentes, ce qui garantit la survie et la reproduction de la coccinelle.
La région de Midelt
L’introduction est difficile, voire impossible car pour l’humidité : Une grande partie du climatogramme de Midelt se trouve à gauche du rectangle de tolérance (humidité < 40%), surtout en été (J, A, S). et En hiver, les températures à Midelt descendent bien en dessous de la limite inférieure de tolérance (12,5C), ce qui provoquerait la mort des individus.
III. Influence des facteurs climatiques sur les végétaux
La répartition géographique des végétaux est étroitement liée au climat. Étudions un exemple précis :
Étude de cas : Le Cèdre de l’Atlas (Cedrus atlantica)
- Localisation : Régions montagneuses (Moyen Atlas, Rif, partie Est du Haut Atlas).
- Relation avec le sol : Le Cèdre est indifférent à la nature chimique du sol (siliceux ou calcaire).
Le facteur déterminant est climatique. Le Cèdre exige :
- Une température moyenne annuelle faible (T < 11°C).
- Des précipitations annuelles élevées (P > 1000 mm/an).
Pourquoi le Cèdre est-il absent à Taroudant ?
- Précipitations insuffisantes (< 1000 mm/an).
- Période de sécheresse trop longue (> 3 mois).
Conséquence : Les racines horizontales du cèdre ne peuvent pas atteindre la nappe phréatique profonde pendant les longues sécheresses.
IV. Influence des facteurs climatiques sur la répartition des animaux et sur leurs comportements
1-L’hibernation : Ralentir la vie en hiver.
L’hibernation est une stratégie adaptative permettant à certains animaux de survivre aux conditions climatiques défavorables (froid intense, manque de nourriture). Le tableau ci-dessous compare l’état physiologique du lérot (un petit mammifère) entre sa période d’activité et sa période d’hibernation :
| Caractéristiques biologiques | En période d’activité | En période d’hibernation |
| Température corporelle | 37 °C | 10 °C |
| Rythme cardiaque (mvt/min) | 125 | 5 |
| Rythme respiratoire (mvt/min) | 15 | 2 |
| Consommation d’oxygène (ml/kg/h) | 580 | 29 |
| Masse corporelle (kg) | 4,7 | 2,7 |
En comparant les données du tableau, on observe des changements physiologiques radicaux lors de l’hibernation :
- Baisse de la température : La température corporelle chute de 37 °C à 10 °C, s’adaptant partiellement à la température ambiante pour réduire les pertes de chaleur.
- Ralentissement du métabolisme : Les rythmes cardiaque et respiratoire s’effondrent (passant de 125 à 5 mvt/min pour le cœur), ce qui minimise l’effort physique.
- Économie d’énergie : La consommation d’oxygène est divisée par 20 (de 580 à 29 ml/kg/h), signe d’un métabolisme tournant au ralenti.
- Utilisation des réserves : La baisse de la masse corporelle (de 4,7 kg à 2,7 kg) prouve que l’animal puise dans ses réserves de graisses accumulées avant l’hiver pour maintenir ses fonctions vitales minimales.
L’hibernation est un état de vie ralentie. Face au froid, le lérot réduit ses besoins énergétiques au minimum pour survivre sans s’alimenter jusqu’au retour de conditions climatiques favorables.
2-La Migration : Chercher des zones favorables (exemple de la cigogne blanche )
certains animaux utilisent la migration pour faire face aux variations saisonnières du climat. La Cigogne blanche est un exemple d’oiseau migrateur qui parcourt des milliers de kilomètres pour rejoindre des régions plus favorables. son trajet cyclique s’effectue de la manière suivante :
- Le départ : Au mois d’août, avant l’arrivée de la mauvaise saison, la cigogne quitte l’Europe.
- Le trajet : Elle traverse la Méditerranée pour passer par le Maroc, puis continue vers le sud vers le Mali, le Tchad et descend jusqu’en Tanzanie.
- Le retour : Elle revient en Europe de l’Ouest au printemps, lorsque les conditions climatiques redeviennent favorables.
Le comportement de migration pendant la mauvaise saison s’explique par la recherche de conditions de vie optimales :
- Échapper au froid : En migrant vers les « pays chauds » d’Afrique, la cigogne évite les températures extrêmes de l’hiver européen.
- Accès à la nourriture : Le froid en Europe limite la disponibilité des proies (insectes, petits vertébrés). Le déplacement vers le sud permet à l’oiseau de trouver des ressources alimentaires abondantes pour assurer sa survie.
La migration est une adaptation comportementale. Contrairement à l’hibernation où l’animal reste sur place en état de vie ralentie, la migration consiste en un déplacement géographique vers un milieu où les facteurs climatiques ne sont pas limitants.
V. Notion de Facteur Écologique Limitant
Définition : C’est le facteur qui, par son intensité (trop faible ou trop forte), empêche la vie d’une espèce, même si les autres facteurs sont idéaux.
VI. Caractéristiques climatiques du Maroc
1. Le quotient pluviométrique d’Emberger (Q)
Pour classer les climats méditerranéens, Emberger a proposé la formule suivante :
2. Méthode de calcul
Comment extraire les données du tableau ?
- Pa : Somme de toutes les précipitations mensuelles.
- M : La température maximale du mois le plus chaud (en rouge).
- m : La température minimale du mois le plus froid (en bleu foncé).
- Conversion : T(°K) = T(°C) + 273.
L’étage bioclimatique est déterminé par la projection de Q et m sur le diagramme d’Emberger.
3. Application numérique : Comparaison Ifrane vs Taroudant
Données Station d’Ifrane
| Var. | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| m | 4.2 | 3 | 0.1 | 2.3 | 4.5 | 8.9 | 11.8 | 11.8 | 8.8 | 4.7 | 0.9 | 2.9 |
| M | 8.5 | 10.1 | 12.9 | 17.5 | 18.3 | 24.8 | 30.6 | 30.1 | 25.2 | 18.7 | 14.1 | 9.5 |
| P | 181.8 | 141.8 | 121.2 | 117.7 | 74 | 34.6 | 8.7 | 11.2 | 30.3 | 81.9 | 133.6 | 168.4 |
Calcul pour Ifrane :
- Pa : Somme de P = 1105,2 mm
- M : 30,6 + 273 = 303,6 °K
- m : 0,1 + 273 = 273,1 °K
Q =1000 × 1105,2
(303,6 + 273,1) × (303,6 − 273,1) / 2
= 125,66
Conclusion : Étage humide à hiver frais.
Données Station de Taroudant
| Var. | J | F | M | A | M | J | J | A | S | O | N | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| m | 5.1 | 6.5 | 8.7 | 10.3 | 12.1 | 13.9 | 15.9 | 16.7 | 15 | 13.1 | 9.7 | 6.3 |
| M | 21.1 | 23.1 | 25.4 | 27.4 | 29.3 | 31.4 | 36.5 | 36.3 | 33.4 | 23.3 | 25.6 | 22.2 |
| P | 49.3 | 42.8 | 31.4 | 19.3 | 2.6 | 1.1 | 0.1 | 0.1 | 3.5 | 14.3 | 30.2 | 54.7 |
Calcul pour Taroudant :
- Pa : Somme de P = 249,4 mm
- M : 36,5 + 273 = 309,5 °K
- m : 5,1 + 273 = 278,1 °K
Q =1000 × 249,4
(309,5 + 278,1) × (309,5 − 278,1) / 2
= 27,03
Conclusion : Étage aride à hiver tempéré.
VII. Influence de la maîtrise des facteurs climatiques sur le rendement agricole
L’Homme peut intervenir pour modifier les facteurs climatiques afin d’améliorer la production végétale. Le tableau suivant compare le rendement de plusieurs cultures selon trois techniques différentes :
| Types de cultures | À l’air libre (t/ha) | Serre normale (t/ha) | Serre climatisée (t/ha) |
| Tomate | 31 | 64 | 153 |
| Concombre | 43 | 76 | 140 |
| Aubergine | 30.5 | 59 | 124 |
| Poivron | 24 | 49 | 134 |
| Melon | 33 | 61 | 176 |
| Fraise | 41 | 77 | 162 |
1. Comparaison des rendements
L’analyse des données montre une progression spectaculaire de la productivité selon la technique utilisée :
- Serre normale vs Air libre : Le rendement double environ sous une serre normale (ex: la tomate passe de 31 à 64 t/ha).
- Serre climatisée vs Serre normale : Le rendement augmente de manière exponentielle sous serre climatisée, atteignant parfois plus de 4 fois le rendement à l’air libre (ex: le melon passe de 33 à 176 t/ha).
2. Le rôle des serres dans le domaine agricole
Les serres permettent à l’agriculteur de ne plus dépendre des aléas du climat extérieur. Leur rôle principal est de :
- Optimiser les facteurs limitants : En contrôlant la température, l’humidité et parfois la concentration en CO2, on crée un microclimat idéal pour la photosynthèse.
- Protéger les cultures : Elles abritent les plantes contre les gelées, les vents violents ou les fortes pluies.
- Produire hors saison : Cela permet de cultiver des espèces exigeantes en chaleur même durant les périodes froides.
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