3ᵉ · SVT · Enjeux planétaires contemporains
Un écosystème est l'ensemble formé par les êtres vivants d'un milieu et le milieu physique lui-même, qui interagissent en permanence. On le décompose en deux parties : la biocénose (tous les êtres vivants : animaux, végétaux, champignons, micro-organismes) et le biotope (le milieu physico-chimique : sol, eau, air, lumière, température).
Une forêt, une mare, une prairie, un récif corallien sont des exemples d'écosystèmes.
Les êtres vivants sont reliés par des relations « qui mange qui ». Une suite d'organismes reliés par ces relations forme une chaîne alimentaire. Plusieurs chaînes qui se croisent forment un réseau trophique. On distingue trois grands rôles :
• les producteurs : les végétaux, qui fabriquent leur matière grâce à la photosynthèse (énergie du Soleil) ;
• les consommateurs : les animaux, qui mangent d'autres êtres vivants (herbivores, puis carnivores) ;
• les décomposeurs : bactéries et champignons, qui recyclent la matière morte.
Dans un écosystème, la matière circule et est recyclée, tandis que l'énergie s'écoule du Soleil vers les producteurs, puis d'un niveau au suivant. À chaque niveau, une grande partie de l'énergie est perdue (chaleur, respiration) : seule une petite fraction, environ un dixième, passe au niveau supérieur.
C'est pourquoi il y a beaucoup de végétaux, moins d'herbivores, et encore moins de carnivores : on représente cela par une pyramide écologique.
La biodiversité est la diversité du monde vivant : diversité des espèces, diversité au sein d'une même espèce, et diversité des écosystèmes. Une forte biodiversité rend les écosystèmes plus stables et plus résilients (capables de revenir à l'équilibre après une perturbation).
Les écosystèmes rendent à l'être humain des services écosystémiques : nourriture, bois, eau douce, épuration de l'eau, pollinisation par les insectes, régulation du climat, paysages et loisirs. Ces services sont gratuits mais essentiels.
Les activités humaines exercent une forte pression sur les écosystèmes :
• la pollution (plastiques, pesticides, rejets industriels) qui contamine l'eau, l'air et les sols ;
• la déforestation et l'artificialisation des sols, qui détruisent les habitats ;
• la surexploitation des ressources (surpêche, chasse excessive) ;
• le changement climatique, lié aux émissions de gaz à effet de serre (CO₂), qui modifie les milieux de vie.
Ces pressions provoquent une érosion de la biodiversité : de nombreuses espèces sont menacées ou disparaissent.
Le développement durable vise à répondre aux besoins des humains d'aujourd'hui sans compromettre ceux des générations futures. Il concilie trois piliers : l'environnement, l'économie et le social.
Une exploitation raisonnée des ressources consiste à ne pas dépasser la capacité de renouvellement d'un écosystème : pêcher sans épuiser les stocks, replanter les forêts exploitées, protéger des espaces naturels (réserves, parcs). Préserver la biodiversité, c'est aussi préserver les services qu'elle nous rend.
Avant d'entrer dans le détail, voyons pourquoi étudier les écosystèmes concerne directement notre avenir. Les écosystèmes travaillent gratuitement pour nous chaque jour. Les forêts absorbent le dioxyde de carbone et rejettent de l'oxygène : elles freinent le réchauffement climatique et rafraîchissent l'air.
Les abeilles et les autres pollinisateurs permettent à une grande partie de nos cultures de produire des fruits et des légumes : sans eux, une bouchée de nourriture sur trois disparaîtrait. Les sols et les zones humides filtrent l'eau avant qu'elle n'arrive au robinet. Mais nos activités abîment ces écosystèmes : pollution, déforestation, changement climatique font disparaître des espèces à grande vitesse.
Comprendre comment fonctionne un écosystème, c'est comprendre d'où viennent notre air, notre eau et notre nourriture, et pourquoi il est urgent de les protéger pour l'avenir de la planète.
Un écosystème, c'est un lieu de vie complet. Il réunit deux choses. D'abord la biocénose : tous les êtres vivants qui l'habitent, des arbres aux insectes en passant par les bactéries du sol.
Ensuite le biotope : le milieu physique et chimique, c'est-à-dire le sol, l'eau, l'air, la lumière et la température. Une mare, une forêt, une prairie sont des écosystèmes. Retiens l'égalité : écosystème égale biocénose plus biotope, autrement dit le vivant plus le milieu.
Le vivant et le milieu ne sont jamais séparés : ils s'influencent en permanence. Si le milieu change, par exemple s'il fait plus chaud ou plus sec, les êtres vivants changent aussi.
Suivons la matière et l'énergie. Tout commence par les producteurs : les végétaux, qui fabriquent leur propre matière grâce à la photosynthèse, en captant l'énergie du Soleil. Ils sont mangés par les herbivores, eux-mêmes mangés par les carnivores : ce sont les niveaux successifs.
L'ensemble des relations qui mange qui forme un réseau trophique. Mais attention : à chaque niveau, une grande partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur et par la respiration. Seule une petite fraction, environ un dixième, passe au niveau suivant.
Voilà pourquoi il y a beaucoup de végétaux, moins d'herbivores, et encore moins de prédateurs : on dessine une pyramide. Enfin, les décomposeurs, bactéries et champignons, recyclent la matière morte et bouclent le cycle de la matière.
La biodiversité, c'est la richesse du monde vivant. On la mesure à trois niveaux : la diversité des espèces, la diversité au sein d'une même espèce, et la diversité des écosystèmes. Pourquoi est-elle si précieuse ?
D'abord parce qu'elle rend les écosystèmes plus solides : plus il y a d'espèces, mieux le milieu résiste aux perturbations et revient à l'équilibre, c'est la résilience. Ensuite parce que les écosystèmes nous rendent des services gratuits et essentiels : ils nous fournissent la nourriture, le bois, l'eau douce ; ils régulent le climat, épurent l'eau, assurent la pollinisation des cultures par les insectes ; et ils nous offrent des paysages et des lieux de loisir. Protéger la biodiversité, ce n'est donc pas seulement sauver de jolies espèces : c'est préserver tout ce dont nous dépendons.
Regardons maintenant l'empreinte de l'être humain. Nos activités mettent les écosystèmes sous pression. La pollution, avec les plastiques, les pesticides et les rejets industriels, contamine l'eau, l'air et les sols.
La déforestation détruit les habitats de milliers d'espèces. La surpêche et la chasse épuisent certaines populations. Et le changement climatique, provoqué par nos émissions de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, transforme les milieux de vie plus vite que les espèces ne peuvent s'y adapter.
Résultat : la biodiversité s'érode, de nombreuses espèces sont menacées. La solution s'appelle le développement durable : répondre à nos besoins d'aujourd'hui sans priver les générations futures. Concrètement, cela veut dire exploiter les ressources de façon raisonnée, replanter les forêts, limiter les pollutions et protéger des espaces naturels.
12 des 31 questions de ce chapitre. Les réponses, et les explications de chacune, sont dans l'application.