Objectifs

• Définir un écosystème et décrire les interactions entre ses êtres vivants.
• Distinguer les trois niveaux de la biodiversité.
• Expliquer la résilience d’un écosystème et le rôle de la biodiversité dans cette résilience.
• Identifier les services rendus par les écosystèmes et les effets des activités humaines.

1. L’écosystème, un réseau d’interactions

Un écosystème est formé d’un milieu de vie, le biotope (sol, eau, climat), et de l’ensemble des êtres vivants qui l’habitent, la biocénose. Les êtres vivants interagissent entre eux et avec le milieu :

• Relations alimentaires : producteurs (plantes chlorophylliennes), consommateurs (herbivores, carnivores), décomposeurs (champignons, bactéries) forment un réseau trophique.
• Compétition : deux espèces utilisent la même ressource (eau, lumière, nourriture).
• Coopération et mutualisme : chacun y gagne, comme l’abeille qui butine la fleur du manguier et la pollinise.
• Parasitisme : l’un profite de l’autre et lui nuit.

La matière circule en cycle (les décomposeurs rendent au sol les éléments minéraux) et l’énergie, apportée par le Soleil, traverse le réseau.

Place chaque nom sur la bonne partie de ce réseau trophique simplifié de savane.

Les flèches pleines signifient « est mangé par » ; les flèches pointillées montrent les restes et cadavres recyclés par les décomposeurs.

2. Les trois niveaux de la biodiversité

La biodiversité est la diversité du vivant, observée à trois niveaux emboîtés :

flowchart TD
  B[Biodiversite] --> G[Diversite genetique]
  B --> S[Diversite specifique]
  B --> E[Diversite des ecosystemes]
  G --> G1[Variantes des genes dans une espece]
  S --> S1[Nombre et abondance des especes]
  E --> E1[Mangrove savane foret lagune]

• Diversité génétique : les individus d’une même espèce portent des versions différentes de leurs gènes (allèles). Exemple : les nombreuses variétés de riz cultivées en Afrique de l’Ouest.
• Diversité spécifique : le nombre d’espèces d’un milieu et leur abondance relative.
• Diversité écosystémique : la variété des milieux d’une région, de la forêt dense à la savane, de la lagune à la mangrove.

3. La résilience d’un écosystème

Une perturbation est un événement qui modifie brutalement l’écosystème : feu, sécheresse, inondation, maladie, coupe d’arbres, pollution.

• La résistance est la capacité à peu changer pendant la perturbation.
• La résilience est la capacité à retrouver un fonctionnement proche de l’état initial après la perturbation.

Modèle simplifié : le fonctionnement de l’écosystème (en % de l’état initial) en fonction du temps après une perturbation. Le curseur p règle la force du choc, le curseur r le temps de récupération (plus r est petit, plus l’écosystème est résilient).

Au-delà d’un certain seuil (perturbation trop forte ou trop fréquente), l’écosystème ne revient pas à son état initial : il bascule vers un autre état, souvent plus pauvre. Une forêt surexploitée peut ainsi devenir une savane, une savane surpâturée un sol nu.

flowchart LR
  A[Ecosysteme equilibre] --> P[Perturbation]
  P --> F{Seuil depasse}
  F -->|non| R[Recuperation resilience]
  R --> A
  F -->|oui| N[Nouvel etat plus pauvre]

Exemple résolu

Données fictives pour s’entraîner : après une même sécheresse, une parcelle de prairie à 2 espèces a perdu 60 % de sa production de biomasse et la retrouve en 4 ans ; une parcelle à 16 espèces a perdu 25 % et la retrouve en 1 an. Que peux-tu conclure ? Cherche d’abord.

4. Les services écosystémiques et les activités humaines

Les services écosystémiques sont les bénéfices que les humains tirent des écosystèmes. On les classe souvent en quatre familles :

• Approvisionnement : nourriture, eau, bois, plantes médicinales, fibres.
• Régulation : pollinisation, protection des côtes par les mangroves, épuration de l’eau, stockage du carbone, limitation de l’érosion.
• Culturels : paysages, loisirs, savoirs traditionnels, tourisme.
• Soutien : formation des sols, photosynthèse, recyclage de la matière, dont dépendent tous les autres services.

Les activités humaines peuvent réduire la biodiversité : destruction et fragmentation des milieux (défrichement), surexploitation (surpêche, coupe de bois), pollution (pesticides, plastiques), espèces exotiques envahissantes (comme la jacinthe d’eau qui couvre certains plans d’eau), changement climatique. Elles peuvent aussi la préserver : aires protégées, reboisement de mangroves, agroforesterie qui associe arbres et cultures, rotation et association des cultures, pêche réglementée.

Exemple résolu

Un village côtier coupe sa mangrove pour vendre le bois. Quelques années plus tard, les captures de poissons baissent et la côte recule. Explique ces deux effets. Cherche d’abord.

Erreurs fréquentes

• Confondre biotope (le milieu) et biocénose (les êtres vivants).
• Réduire la biodiversité au nombre d’espèces, en oubliant gènes, abondances et écosystèmes.
• Confondre résistance (peu changer pendant le choc) et résilience (se rétablir après).
• Croire qu’un écosystème se rétablit toujours : au-delà d’un seuil, il bascule vers un autre état.
• Conclure trop vite à partir d’une seule expérience, sans répétition ni témoin.

Récapitulatif

Un écosystème associe un biotope et une biocénose reliés par des interactions. La biodiversité se mesure aux niveaux génétique, spécifique et écosystémique. Elle augmente la résistance et la résilience des écosystèmes face aux perturbations, ce qui garantit les services dont dépendent les sociétés humaines.