Ingénierie écologique et gestion durable
Ingénierie écologique et gestion durable
L'ingénierie écologique consiste à « travailler avec la nature » : on utilise les êtres vivants et leurs interactions pour réparer ou gérer un écosystème, et on exploite ses ressources sans prélever plus que ce qu'il peut renouveler.
Objectifs
- Définir un écosystème et citer les grands services écosystémiques qu'il rend aux humains.
- Expliquer comment les activités humaines dégradent ces services.
- Définir l'ingénierie écologique et décrire quelques solutions fondées sur la nature utilisées en Afrique de l'Ouest.
- Comprendre le principe d'une gestion durable : ne pas prélever plus que le renouvellement de la ressource.
1. L'écosystème, une « usine » qui rend des services
Notions clés
Un écosystème est formé d'un milieu de vie (le biotope : sol, eau, climat) et de l'ensemble des êtres vivants qui y vivent (la biocénose), reliés par de nombreuses interactions (chaînes alimentaires, pollinisation, décomposition…).
On appelle services écosystémiques les bénéfices que les humains tirent du fonctionnement des écosystèmes. On les classe en quatre familles :
- Services d'approvisionnement : ce que l'on prélève (bois, poissons, fruits, plantes médicinales, eau douce).
- Services de régulation : ce que l'écosystème contrôle (épuration de l'eau, protection contre l'érosion et les inondations, pollinisation, stockage du carbone, régulation des ravageurs).
- Services culturels : loisirs, tourisme, paysages, valeur éducative.
- Services de support : ce qui fait tourner l'ensemble (formation des sols, photosynthèse, recyclage de la matière).
flowchart LR A[Ecosysteme] --> B[Support sol et photosynthese] B --> C[Approvisionnement bois et poisson] B --> D[Regulation eau propre et pollinisation] B --> E[Culturels paysages et loisirs] C --> F[Bien etre humain] D --> F E --> F
Les abeilles qui pollinisent les manguiers d'un verger à Korhogo rendent un service…
2. Quand les activités humaines abîment les écosystèmes
Plusieurs activités humaines réduisent les services écosystémiques :
- la déforestation et les feux de brousse répétés : moins de bois, sols nus exposés à l'érosion ;
- le surpâturage et la surexploitation (pêche, chasse, coupe) : la ressource n'a pas le temps de se renouveler ;
- les pollutions (déchets plastiques, eaux usées, excès d'engrais et de pesticides) : eaux impropres, disparition d'espèces utiles ;
- la destruction des zones humides et des mangroves : perte de frayères pour les poissons et de protection des côtes.
Ces atteintes réduisent la biodiversité. Or un écosystème riche en espèces est en général plus résilient : il supporte mieux une perturbation (sécheresse, maladie) et se rétablit plus vite.
Pourquoi un écosystème riche en espèces résiste-t-il souvent mieux à une sécheresse ?
3. L'ingénierie écologique : réparer avec le vivant
Définition
L'ingénierie écologique regroupe les actions qui utilisent les êtres vivants et les processus naturels pour restaurer, protéger ou gérer un écosystème, plutôt que des ouvrages uniquement artificiels (béton, produits chimiques). On parle aussi de solutions fondées sur la nature.
Quelques exemples en Afrique de l'Ouest
- Le zaï et les demi-lunes (Sahel) : on creuse de petites cuvettes remplies de fumier. Elles retiennent l'eau de pluie et attirent les termites, qui creusent des galeries et ameublissent le sol. Une terre dure et nue redevient cultivable.
- Les cordons pierreux et les haies vives : des lignes de pierres ou d'arbustes suivant les courbes de niveau freinent le ruissellement et retiennent la terre.
- La régénération naturelle assistée : au lieu de tout couper, le paysan protège et taille les jeunes pousses d'arbres qui repoussent dans son champ. Les arbres fertilisent le sol, donnent de l'ombre, du fourrage et du bois.
- La restauration des mangroves (Sénégal, Guinée, Bénin…) : on replante des palétuviers, qui protègent la côte des vagues et servent de nurserie aux poissons et aux huîtres.
- La phytoépuration : des bassins plantés de roseaux ou d'autres plantes aquatiques épurent les eaux usées ; les racines et les micro-organismes qui y vivent dégradent les polluants.
- La lutte biologique : on utilise un ennemi naturel d'un ravageur (insecte prédateur, parasite) plutôt qu'un pesticide.
Comment fonctionne le zaï ?
Étape 1 : on creuse une petite cuvette dans le sol encroûté et on y dépose du fumier, qui attire les termites et nourrit le sol.
Étape 2 : la pluie ruisselle vers la cuvette ; les galeries des termites l'aident à s'infiltrer en profondeur au lieu de s'écouler.
Étape 3 : la graine semée dans la cuvette trouve eau et matière organique : la plante pousse là où rien ne poussait.
Schéma à légender : une haie anti-érosion
Place chaque nom au bon endroit du schéma de cette pente aménagée.
Laquelle de ces actions relève de l'ingénierie écologique ?
4. La gestion durable des ressources
Le principe
Une ressource renouvelable (forêt, poissons, pâturage) se reconstitue grâce à la reproduction et à la croissance des êtres vivants. La gestion est durable si le prélèvement ne dépasse pas ce renouvellement :
\[\text{prélèvement annuel} \leq \text{renouvellement annuel}\]Ainsi, les générations futures pourront encore en profiter. Une gestion durable tient compte à la fois de l'environnement, des besoins des populations et de leurs revenus.
Les outils de la gestion durable
- Quotas et périodes de repos : pêche fermée pendant la reproduction, mailles de filet assez larges pour laisser les jeunes poissons.
- Rotation : couper ou faire pâturer une parcelle différente chaque année pour laisser les autres se reconstituer.
- Aires protégées : parcs et réserves où la biodiversité se maintient et « réensemence » les zones voisines.
- Agroforesterie : associer arbres, cultures et élevage sur la même parcelle (par exemple le karité ou le néré conservés dans les champs).
- Suivi : compter régulièrement la ressource pour ajuster les prélèvements.
Exemple résolu
Une forêt villageoise près de Kara compte 2 000 arbres exploitables. Grâce à la croissance des jeunes arbres, environ 5 % de ce nombre s'ajoute chaque année. Le comité du village veut savoir combien d'arbres il peut couper par an sans réduire la forêt. Cherche d'abord.
À toi de jouer
Un lac du Bénin abrite un stock de 40 000 poissons d'une espèce qui se renouvelle d'environ 10 % par an. Les pêcheurs en capturent 6 000 par an. Leur pêche est-elle durable ?
Voir la solution
Renouvellement : \(40\,000 \times 0{,}10 = 4\,000\) poissons par an. Les captures (6 000) dépassent le renouvellement (4 000) : le stock diminue d'environ 2 000 poissons par an. La pêche n'est pas durable ; il faudrait réduire les captures à 4 000 au plus, par exemple avec une période de fermeture ou des mailles plus larges.
Un éleveur fait pâturer son troupeau sur une seule parcelle toute l'année. L'herbe ne repousse plus. Quelle mesure de gestion durable est la plus adaptée ?
Erreurs fréquentes
- Confondre biotope (le milieu) et biocénose (les êtres vivants).
- Croire que les services écosystémiques ne concernent que ce que l'on récolte : la régulation (eau propre, sols retenus, pollinisation) est tout aussi importante.
- Penser que l'ingénierie écologique consiste seulement à planter des arbres, sans tenir compte des espèces et du milieu.
- Croire qu'une ressource renouvelable est inépuisable : elle s'épuise si on prélève plus vite qu'elle ne se renouvelle.
Récapitulatif
- Un écosystème = biotope + biocénose ; il rend des services d'approvisionnement, de régulation, culturels et de support.
- Déforestation, surexploitation et pollution réduisent la biodiversité et ces services.
- L'ingénierie écologique utilise le vivant pour réparer ou gérer un milieu : zaï, haies, régénération naturelle assistée, mangroves, phytoépuration, lutte biologique.
- Gestion durable : prélèvement ≤ renouvellement, avec quotas, rotation, aires protégées, agroforesterie et suivi.
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