Objectifs

• Distinguer le biotope et la biocénose et reconnaître les composantes d'un écosystème.
• Classer les êtres vivants en producteurs, consommateurs (primaires, secondaires, tertiaires) et décomposeurs.
• Construire, en quatre étapes, une chaîne alimentaire juste (sens des flèches compris).
• Expliquer pourquoi l'énergie diminue d'un maillon à l'autre et calculer cette diminution sur un exemple.

Ce cours suit une méthode d'enquête : on part d'un lieu réel, on fait l'inventaire, on classe, on relie, puis on suit l'énergie.

Étape 1 : observer un écosystème et faire l'inventaire

Fatou vient de décrire un écosystème. Un écosystème est formé de deux parties qui agissent l'une sur l'autre :

• le biotope : le milieu de vie non vivant (sol, eau, air, lumière, température, pluie) ;
• la biocénose : l'ensemble des êtres vivants qui habitent ce milieu (plantes, animaux, champignons, bactéries).

Une mare, une forêt classée, une mangrove du Saloum ou même un champ sont des écosystèmes de tailles différentes.

Étape 2 : classer chaque être vivant selon ce qu'il mange

On appelle relation alimentaire (ou relation trophique) le lien « est mangé par » entre deux êtres vivants. Selon leur place, on distingue :

• Producteurs : les végétaux chlorophylliens (mil, herbes, algues). Ils fabriquent leur propre matière organique à partir de l'eau, des sels minéraux, du dioxyde de carbone et de la lumière du Soleil. Ils ne mangent personne.
• Consommateurs primaires (ou de premier ordre) : les herbivores, qui mangent les producteurs (criquet, chèvre, chenille).
• Consommateurs secondaires : les carnivores qui mangent des herbivores (margouillat qui mange le criquet).
• Consommateurs tertiaires : ceux qui mangent des consommateurs secondaires (serpent qui mange le margouillat), et ainsi de suite.
• Décomposeurs : champignons, bactéries et petits animaux du sol (vers de terre, termites) qui transforment les cadavres, excréments et feuilles mortes en sels minéraux réutilisables par les plantes.

Étape 3 : relier les maillons par des flèches

Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun est mangé par le suivant. Elle commence toujours par un producteur. La flèche se lit « est mangé par » : elle va du mangé vers le mangeur, c'est-à-dire dans le sens où passent la matière et l'énergie.

flowchart LR
  A[Mil producteur] --> B[Criquet consommateur 1]
  B --> C[Margouillat consommateur 2]
  C --> D[Serpent consommateur 3]
  D --> E[Rapace consommateur 4]

Dans la nature, un animal mange souvent plusieurs proies et a plusieurs prédateurs : les chaînes s'entrecroisent et forment un réseau trophique. Les décomposeurs reçoivent la matière morte de tous les maillons.

Exemple résolu 1 : remettre une chaîne dans l'ordre

On donne en désordre : chenille, mangue (feuilles du manguier), mésange, épervier. Construis la chaîne alimentaire. Cherche d'abord, puis dévoile les étapes.

Étape 4 : suivre l'énergie le long de la chaîne

L'énergie de l'écosystème vient du Soleil. Les producteurs captent une partie de cette énergie lumineuse et la stockent dans leur matière organique. Quand un consommateur mange, il récupère cette énergie, mais seulement une petite partie sert à fabriquer son propre corps. Le reste est :

• utilisé pour vivre (respirer, bouger, garder sa température) et finalement perdu sous forme de chaleur ;
• rejeté dans les excréments ou laissé dans les parties non mangées, qui iront aux décomposeurs.

En moyenne, on retient comme ordre de grandeur qu'environ un dixième de l'énergie d'un niveau passe au niveau suivant (on parle souvent de « règle des 10 % » ; le vrai pourcentage varie selon les espèces et les milieux).

Exemple résolu 2 : calculer l'énergie qui arrive au bout de la chaîne

Dans une mare près de Bobo-Dioulasso, les algues stockent \(50\,000\) kJ. La chaîne est : algues → larves d'insectes → petits poissons → héron. On suppose que \(10\,\%\) de l'énergie passe d'un niveau au suivant. Quelle énergie reçoit le héron ? Cherche d'abord.

Étape 5 : boucler le cycle avec les décomposeurs

Les décomposeurs transforment la matière organique morte en matière minérale (sels minéraux, dioxyde de carbone). Les plantes réabsorbent ces sels minéraux par leurs racines. La matière circule en boucle dans l'écosystème, alors que l'énergie, elle, ne fait que traverser la chaîne : elle doit sans cesse être renouvelée par le Soleil.

flowchart LR
  S[Soleil] --> P[Producteurs]
  P --> C[Consommateurs]
  P --> D[Décomposeurs]
  C --> D
  D --> M[Sels minéraux]
  M --> P

Erreurs fréquentes

• Flèche à l'envers : la flèche va de l'aliment vers le mangeur.
• Chaîne qui ne commence pas par un végétal : toute chaîne commence par un producteur chlorophyllien.
• Oublier les décomposeurs : ils sont indispensables au recyclage de la matière.
• Croire que l'énergie est recyclée : elle se perd en chaleur à chaque niveau.
• Confondre biotope et biocénose : biotope = non vivant ; biocénose = vivant.

Récapitulatif

• Un écosystème = un biotope (milieu non vivant) + une biocénose (êtres vivants).
• Producteurs → consommateurs primaires → secondaires → tertiaires ; les décomposeurs recyclent la matière morte.
• La flèche d'une chaîne alimentaire se lit « est mangé par ».
• Les chaînes s'entrecroisent en réseaux trophiques.
• L'énergie vient du Soleil et diminue fortement d'un niveau à l'autre (ordre de grandeur : un dixième transmis), d'où la forme de pyramide.