En écologie, la biocénose (ou biocœnose) est l'ensemble des êtres vivants coexistant dans un espace écologique donné, plus leurs organisations et interactions. Ensemble, le biotope et la biocénose forment un écosystème.

Au sein de la biocénose, les écologues distinguent couramment : la phytocénose, qui regroupe les espèces végétales ; la zoocénose, qui regroupe les espèces animales ; la microcénose, qui regroupe les microorganismes ; la mycocénose, qui regroupe les champignons ; et la pédocénose, qui désigne la biocénose du sol.

Le terme de biocénose fut inventé et introduit dans la littérature scientifique par le biologiste allemand Karl August Möbius en 1877, alors qu'il étudiait les huîtres après qu'il eut noté que, chez ces animaux comme chez d'autres, il fallait placer le cadre d'étude au niveau non pas d'une seule espèce mais de l'ensemble des espèces qui cohabitent dans un espace déterminé.

L'étude des biocénoses est faite par les écologues. C'est un travail délicat dans les écosystèmes complexes (tropicaux notamment), et également dans les milieux marins.

Pour décrire une biocénose, l'écologue s'intéresse à ses niveaux supérieurs (biome, écozone), et à ses niveaux inférieurs que sont par exemple l'association végétale (phytosociologie), la niche, le réseau trophique, etc.

Les biocénoses et leurs évolutions spatio-temporelles ont une valeur bioindicatrice ; elles peuvent mettre en évidence des pollutions ou les premiers effets du changement climatique.

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