L’indice de diversité de Simpson est, avec l’indice de Shannon, l’une des deux mesures de biodiversité les plus utilisées en écologie. Il mesure la probabilité que deux individus choisis au hasard dans une communauté appartiennent à des espèces différentes. Une seule valeur résume ainsi le nombre d’espèces présentes et l’uniformité de la répartition des individus.
Principe du calcul
L’indice de Simpson commence par calculer la dominance D = Σp_i², où p_i correspond à la part de chaque espèce dans la population totale. Chaque proportion étant élevée au carré avant la somme, les espèces abondantes contribuent bien plus à D que les espèces rares : une espèce qui représente 90 % des individus contribue à elle seule à hauteur de 0.81, tandis que dix espèces représentant chacune 10 % contribuent ensemble à seulement 0.10. Cette pondération distingue principalement l’indice de Shannon, qui utilise une pondération logarithmique donnant un peu plus de poids aux espèces rares.
Le calculateur affiche 1−D comme résultat principal, car cette valeur s’interprète intuitivement comme un indice de « diversité » : elle tend vers 1 quand la diversité augmente, tandis que D tend vers 1 quand la dominance augmente (et que la diversité diminue). L’indice inverse 1/D offre une troisième lecture utile : il convertit le résultat en « nombre effectif d’espèces ». Une valeur de 4 signifie que la communauté présente, du point de vue de la diversité, l’équilibre de quatre espèces également abondantes.
Interpréter les effectifs des espèces
Saisissez chaque espèce identifiée et son effectif brut : il n’est pas nécessaire de convertir les valeurs en pourcentages, le calculateur le fait automatiquement. Les noms d’espèces sont facultatifs ; ils servent uniquement à étiqueter le tableau d’abondance dans l’onglet « Dominance ». Le calcul dépend uniquement des effectifs. Il faut au moins deux espèces ayant un effectif positif, car une seule espèce donne toujours D = 1 et 1−D = 0, ce qui ne permet pas une comparaison pertinente de la diversité.
L’onglet « Dominance » montre précisément la contribution de chaque espèce à D au moyen du terme p_i². Vous pouvez ainsi repérer l’espèce qui, le cas échéant, réduit le plus le résultat global. L’onglet « Inverse » convertit le même résultat en nombre effectif d’espèces, souvent plus facile à expliquer à un public non spécialiste qu’un indice de dominance décimal.
Indice de Simpson et indice de Shannon
Les deux indices résument en une valeur la richesse (le nombre d’espèces) et l’équitabilité (l’uniformité de leur répartition), mais ne pondèrent pas les espèces rares de la même façon. L’indice de Simpson (Σp_i²) est davantage influencé par les espèces abondantes : le carré des proportions réduit la contribution des espèces rares beaucoup plus rapidement que la pondération logarithmique de l’indice de Shannon (−Σp_i·ln p_i). En pratique, l’indice de Simpson réagit davantage aux changements touchant les espèces dominantes, tandis que l’indice de Shannon est plus sensible à la présence de nouvelles espèces rares. Aucun n’est intrinsèquement « plus juste » ; les écologues publient souvent les deux, car ils peuvent classer différemment deux communautés lorsque leurs profils d’abondance divergent fortement.