Écosystèmes et équilibres

Écosystème — Un écosystème réunit deux ensembles inséparables. Le biotope : le milieu physique et ses conditions — sol, eau, température, lumière, relief. La biocénose : l'ensemble des êtres vivants qui y habitent. Un écosystème n'est ni l'un ni l'autre pris seul : c'est le biotope, la biocénose, et les relations qui les lient.

Biodiversité — La biodiversité est la variété du vivant, et elle se lit à trois niveaux : la diversité des espèces présentes, la diversité génétique à l'intérieur de chaque espèce, et la diversité des écosystèmes eux-mêmes. Compter les espèces d'un milieu n'en donne donc qu'une mesure partielle.

Une chaîne trophique ordonne les êtres vivants selon ce dont ils se nourrissent, et la flèche se lit « est mangé par ». Trois rôles la composent. Les producteurs — les végétaux — fabriquent leur matière à partir de lumière, d'eau et de sels minéraux. Les consommateurs mangent d'autres êtres vivants. Les décomposeurs — bactéries, champignons, vers — transforment les restes et les déjections en sels minéraux.

Réseau trophique — Dans la réalité, un même animal mange plusieurs proies et sert de proie à plusieurs prédateurs. Les chaînes s'entrecroisent et forment un réseau trophique. Un réseau dense est plus résistant qu'une chaîne isolée : si une proie disparaît, un prédateur qui en mange d'autres survit. C'est l'une des raisons pour lesquelles la biodiversité protège un écosystème.

Deux circulations, à ne pas confondre. La matière effectue un cycle : les décomposeurs rendent au sol les sels minéraux que les producteurs réutilisent. L'énergie, elle, ne cycle pas : elle entre par la lumière du Soleil, se dégrade en chaleur à chaque maillon, et finit par sortir. Un écosystème recycle sa matière ; il a besoin d'un apport d'énergie permanent.

À chaque passage d'un maillon au suivant, une grande part de l'énergie est perdue — en chaleur, en déplacement, en respiration. Seule une petite fraction se retrouve dans le maillon supérieur. Deux conséquences : les chaîne trophiques comptent rarement plus de quatre ou cinq maillons, et les prédateurs de haut de chaîne sont toujours peu nombreux.

Prévoir l'effet d'une perturbation sur un réseau

1. Établir la chaîne trophique ou le réseau, flèches orientées « est mangé par ».
2. Situer l'espèce touchée et repérer ses voisins immédiats : ce qu'elle mange, ce qui la mange.
3. Appliquer l'effet direct : un prédateur en moins → sa proie augmente ; une proie en moins → son prédateur diminue.
4. Poursuivre d'un maillon, puis encore d'un : c'est le deuxième ou le troisième pas qui réserve les surprises.L'erreur usuelle est de s'arrêter au premier effet, celui qu'on attendait.
5. Conclure en nommant le nouvel état, et en indiquant si le réseau trophique est assez dense pour amortir la perturbation.

Perturbations — Trois familles de perturbations d'origine humaine reviennent au programme. La pollution — chimique, plastique, lumineuse, sonore —, qui altère le biotope. La destruction des milieux : urbanisation, déforestation, drainage des zones humides. Les espèces invasives : introduites hors de leur aire d'origine, elles y trouvent des proies sans défense et aucun prédateur, et peuvent faire disparaître des espèces locales.