Les données analytiques de base sont des observations directes sur le terrain, ou des pointages de collection ou de catalogues. Lorsqu’elles sont suffisamment nombreuses, elles sont reportées sur carte sous une forme plus ou moins élaborée.
Les données qui ne peuvent être reportées sur une carte ne relèvent pas de la biogéographie. Par contre, il y a d’autres techniques d’analyse et d’interprétation des données biogéographiques que la cartographie.
L'aréologie représente les déférents modes de représentation des aires.
Il a trois catégories de modalités du report sur carte : les représentations « ponctiformes », les reports par territoire administratif et la cartographie en réseau.
La méthode la plus simple, la représentation ponctiforme, consiste à représenter par un point (ou autre symbole) chacune des localités où le taxon a été recensé. Cette méthode dépend de l’échelle adoptée, en fonction de la taille relative des symboles utilisés. Elle est également liée au nombre de stations enregistrées par rapport au nombre réel de stations. Idéalement, chaque localité du taxon doit apparaître sur la carte ; en pratique cela ne se produit que lorsque le taxon n’est confiné qu’a de rares stations. Les cartes basées sur ce mode de représentation ont l’avantage d’être précise et objective, en figurant l’espèce là où on peut réellement la rencontrer. Par contre elles sont peu synthétiques et ont le défaut de suggérer que l’espèce n’existe pas là où le symbole qui la représente est absent. Cette technique de représentation est donc à utiliser lorsque l’enquête est extrêmement fouillée, pour ne pas dire exhaustive, de manière à minimiser la sous-estimation inhérente à la méthode.
La deuxième technique consiste à indiquer la présence ou l’absence d’un taxon dans chaque division administrative d’un certain niveau (comté, canton, département, préfecture). La surface réellement occupée est exagérée, mais cela corrige la sousestimation inévitable de la première méthode. L’absence d’adéquation entre limites phytogéographiques et politiques rend cependant cette méthode peu précise, sauf à petite échelle.
La technique la plus précise actuellement, celle qui ouvre le plus de potentialités. Elle consiste à superposer une grille à une carte ; les cases de cette grille vont s’appuyer sur des coordonnées géographiques. La présence du taxon est recherchée dans chacune des cases. Les avantages manifestes de cette méthode résident dans la dimension et la taille constante des mailles. De plus, le choix de la dimension de la maille peut se faire après la prospection, en fonction de la finesse demandée par la synthèse, mais aussi d’impératifs liés à la reproduction.
L’aire d’un taxon se définit comme la surface circonscrite par la (ou les) courbe(s) qui englobe(nt) toutes les populations connues du taxon considéré. La statique et la dynamique des aires forme une partie importante de la biogéographie, l’aréologie.
Le tracé de l’enveloppe est une extrapolation à partir des connaissances acquises sur la distribution du taxon. Les cartes représentant une aire stipulent que le taxon peut être observé à l’intérieur du périmètre tracé, mais pas toujours en chaque point de la surface circonscrite.
Une aire est dite cosmopolite lorsqu’elle s’étend à toute la surface du globe. Bien entendu, ceci est très rare au niveau de l’espèce. Ainsi, sur 160 000 plantes supérieures connues, on évalue à 25 les espèces dont l’aire s’étend à 50 % de la surface terrestre. Les seuls cas qu’on puisse
avoir sont soit :
• liés à l’existence d’un milieu relativement constant à l’échelle du globe (lentille d’eau, roseau...),
• liés à la présence de l’homme (chiendent, ortie, pissenlit, rumex...). Le nombre d’exemples augmente avec le rang des unités systématiques. Ainsi, le genre Festuca, la famille des Composées ont des aires cosmopolites
Les aires circumterrestres sont celles qui s’étendent tout autour du globe, mais qui sont limitées à certaines latitudes. On peut citer par exemple le groseillier (genre Ribes) qui a une aire circumtempérée ou la famille des palmacées (aire circumtropicale).
Les aires disjointes sont des aires discontinues, fragmentées en deux ou plusieurs éléments. La distance entre les différents éléments est trop importante pour qu’elle puisse être franchie par les moyens de dissémination propres au taxon. On conçoit actuellement qu’une espèce donnée apparaît à un endroit du globe, puis qu’il y a ensuite propagation. Les aires disjointes résulteraient soit du morcellement d’une aire initialement continue (Betula nana), soit de la migration par étapes, à partir d’une aire d’origine (genre Crepis).
On dit d’une espèce (ou d’un taxon) qu’elle est endémique d’un lieu quand son aire est strictement limitée à ce lieu. Ce territoire peut être plus ou moins vaste. En principe, plus l’ordre taxonomique est grand, plus le territoire est important. Autrement dit, on parle d’endémisme quand une espèce est cantonnée à l’intérieur des limites très tranchées d’un territoire (FISCHESSER et DUPUIS-TATE , 1996).
On peut donc avoir de l’endémisme à l’échelle d’une petite île, d’une montagne ou d’un continent. Toutes les zones qui sont isolées du reste du monde présentent en général un fort endémisme. Cela signifie que les zones de fort endémisme sont des régions dont la flore s’est trouvée isolée.
La richesse et la diversité de la flore d’un territoire sont des critères très utiles notamment du point de vue de la phytogéographie historique. Pauvreté, richesse ou diversité sont des notions évidentes, qui s’appliquent sans difficulté lorsqu’on compare deux groupements. Par contre au niveau de la comparaison de territoires, il est nécessaire de comparer des surfaces de référence qui aient le même ordre de grandeur ou alors de s’assurer que les méthodes utilisées permettent de négliger les différences.
La richesse spécifique augmente en fonction de la surface. Cette croissance est rapide au début lorsqu’on envisage des surfaces réduites (du domaine de l’analyse phytosociologique). Elle s’aplatit ensuite, pour des aires croissantes correspondant à des surfaces de l’échelle des Flores. La pente remonte enfin, pour une échelle correspondant à des territoires chorologiques de niveau supérieur.
Le comportement de cette courbe est comparable, pour des continents différents. Il est dès lors possible de comparer la richesse spécifique de différents territoires en utilisant une même surface de référence ; cette valeur conventionnelle est la richesse aréale. L’aire conventionnelle est de 10.000 km2.
La courbe aire-espèce a été modélisée par Gleason (1925) ; elle a pour équation k /N = S, ou (log k) /N = log S, où N est le nombre d’espèces et S la surface. La cartographie des valeurs de richesse aréale permet de relever les constatations suivantes :
- Sur des territoires continentaux de climat sensiblement égal, les richesses aréales ont des valeurs voisines : 1300 pour la France, 1200 pour la Rhénanie, 1100 pour la Pologne, 1400 pour la Hongrie.
Si on s’intéresse à des contrées plus distantes, où les espèces sont différentes (Europe vs Amérique du Nord), la richesse aréale demeure du même ordre :
Maryland 1200, Californie 1500. Tout se passe comme si un équilibre s’était établi, de telle sorte que la richesse aréale, dans les conditions fixées, était un invariant eu égard à la variété des espèces.
- Dans les régions continentales où l’eau ne manque jamais, la richesse aréale augmente des pôles vers l’équateur. Il existe une relation linéaire entre la température moyenne et log S. Dans la gamme de –15°C à 27°C, le nombre d’espèces double chaque fois que la température augmente de 7,5°C.
- La flore des régions sèches est plus pauvre que celle des régions humides contiguës, dans une proportion pouvant atteindre 1 à 10. Sahara : 150, Kabylie : 1500 ou encore Mauritanie : 150, Maroc : 1300.
- Dans les massifs montagneux, la richesse diminue si l’altitude augmente. Entre la plaine et la limite des forêts (2200 m), la richesse est divisée par 2. Au-dessus, dans les zones alpines et nivales, la division par 2 est obtenue par une ascension de 100 à 200 m seulement.
En plus de la richesse, la diversité permet de caractériser les flores. En phytogéographie, la diversité a surtout été étudiée au niveau des genres. Un bon indicateur de la diversité générique est l’indice de Jaccard : I = 100 G/N, où G est le nombre de genres et N le nombre d’espèces.
Cet indice n’est utilisable que pour comparer des groupements ou des populations relevées sur des surfaces du même ordre de grandeur et sous des conditions de milieu analogue. En effet, si cet indice est indépendant du caractères des flores, il sera fonction de l’étendue des territoires, de la richesse aréale et de l’environnement.