Calculateur de relation aire-espèce
Rédigé par Thierno Sadou Diallo, formule vérifiée selon notre méthodologie • Mis à jour le 09/09/2026
Le nombre d'espèces attendu sur une aire donnée se calcule avec S = c × A^z, où c est une constante dépendant du taxon et de la région, A la surface, et z un exposant typiquement compris entre 0,20 et 0,35.
Explication
La relation aire-espèce est l'une des rares lois quasi universelles de l'écologie : plus une surface étudiée est grande, plus le nombre d'espèces qu'on y recense est élevé, mais selon une loi de puissance plutôt qu'une simple proportionnalité — d'où l'exposant z, qui contrôle la vitesse à laquelle la richesse spécifique augmente avec la surface. Cette relation complète l'indice de diversité de Shannon, qui mesure la diversité au sein d'une communauté déjà échantillonnée, alors que la relation aire-espèce prédit combien d'espèces on peut espérer trouver en fonction de la taille de la zone étudiée. L'exposant z varie systématiquement selon le contexte géographique : sur des aires continentales contiguës, où les espèces peuvent facilement migrer d'une zone à l'autre, z se situe généralement entre 0,20 et 0,35 ; sur des archipels d'îles isolées, où la distance limite la colonisation, z est plus faible, typiquement entre 0,12 et 0,17, ce qui reflète une richesse spécifique globalement plus faible et moins sensible à la surface. La valeur théorique z≈0,27, souvent citée en référence, dérive du modèle de Frank Preston (1962), qui suppose une distribution log-normale des abondances d'espèces au sein d'une communauté. Cette relation sous-tend directement les recommandations de conservation en faveur de grandes réserves naturelles continues plutôt que de nombreuses petites réserves fragmentées, puisqu'une aire protégée fragmentée perd mécaniquement en richesse spécifique attendue par rapport à une aire équivalente non fragmentée. Cette même richesse spécifique, une fois relevée sur le terrain, peut aussi se comparer entre échantillons de tailles différentes grâce à notre calculateur d'indice de richesse de Margalef, qui corrige l'effet de l'effort d'échantillonnage plutôt que celui de la surface géographique.
Exemple : c = 5, z = 0,25, aire = 100 km²
Données d'entrée
Constante c : 5. Exposant z : 0,25. Surface : 100 km².
Calcul
Nombre d'espèces = 5 × 100^0,25 = 5 × 3,1623 ≈ 15,8.
Résultat
Sur cette surface de 100 km², on estime environ 16 espèces présentes selon cette relation.
Questions fréquentes
D'où viennent les valeurs de c et z pour mon écosystème ?
Ces deux paramètres s'estiment empiriquement en recensant les espèces sur des parcelles de surfaces différentes dans la région étudiée, puis en ajustant la relation S=cA^z sur ces données (généralement par régression sur les logarithmes, où log(S) = log(c) + z×log(A) devient une droite). Ils sont spécifiques à chaque taxon (oiseaux, plantes, insectes...) et à chaque région biogéographique : il n'existe pas de valeur universelle.
Pourquoi l'exposant z est-il plus faible sur les îles que sur le continent ?
Parce que l'isolement géographique limite la capacité des espèces à coloniser de nouvelles îles, ce qui réduit la richesse spécifique totale disponible dans l'archipel comparé à une surface continentale équivalente. La richesse augmente donc plus lentement avec la surface insulaire, d'où un z plus faible, généralement entre 0,12 et 0,17 contre 0,20 à 0,35 sur le continent.
Cette relation justifie-t-elle vraiment de préférer une grande réserve à plusieurs petites ?
Elle constitue un argument théorique important en faveur de grandes aires protégées continues (le débat dit « SLOSS », single large or several small), mais ce n'est pas le seul facteur : la connectivité entre réserves, la présence d'espèces à faibles effectifs et les corridors écologiques comptent aussi. La relation aire-espèce donne une prédiction moyenne, pas une règle absolue applicable à chaque cas particulier.