Interactions Terre-vivant : écosystèmes et biodiversité

Dans un écosystème, les êtres vivants sont liés par des relations d'alimentation. On les représente dans un réseau trophique (ou réseau alimentaire).

Les niveaux trophiques : • Producteurs primaires : végétaux, algues (fabriquent leur matière grâce à la photosynthèse) • Consommateurs primaires (herbivores) : mangent les producteurs • Consommateurs secondaires (carnivores) : mangent les herbivores • Consommateurs tertiaires (super-prédateurs) : mangent les autres carnivores • Décomposeurs (champignons, bactéries) : décomposent la matière morte et recyclent les nutriments

Attention : la chaîne alimentaire est une simplification linéaire. Le réseau trophique montre que chaque espèce mange (et est mangée par) plusieurs autres.

L'énergie diminue à chaque niveau trophique : on perd environ 90 % de l'énergie à chaque transfert (sous forme de chaleur, de mouvement, de production de matière non consommée). C'est pourquoi les pyramides trophiques ont une base large et un sommet étroit.

Observation : dans un pré, il y a beaucoup plus d'herbe (producteurs) que de lapins (herbivores), et beaucoup plus de lapins que de renards (carnivores).

Les pyramides écologiques représentent la structure d'un écosystème à différents niveaux :

1. Pyramide des nombres : nombre d'individus à chaque niveau → Souvent en forme de pyramide (beaucoup de producteurs, peu de prédateurs) → Exception : un arbre peut nourrir des milliers d'insectes (pyramide inversée localement)

2. Pyramide des biomasses : masse totale des organismes à chaque niveau → Toujours en forme de pyramide car la biomasse diminue forcément vers le haut

3. Pyramide de l'énergie : énergie disponible à chaque niveau → Toujours en forme de pyramide car l'énergie se perd à chaque transfert

Pourquoi les pyramides diminuent-elles vers le haut ? • L'énergie ne se recycle pas (elle est perdue en chaleur à chaque transfert) • Seule la matière (eau, carbone, azote...) se recycle dans l'écosystème • Un prédateur consomme plusieurs proies, donc il faut plus de proies que de prédateurs

Observation : la biomasse totale des zooplanctons dans l'océan est inférieure à celle du phytoplancton, mais leur renouvellement est très rapide.

La biodiversité est la variété des espèces, des gènes et des écosystèmes sur Terre. Elle est essentielle : • Régulation du climat et des cycles biogéochimiques • Pollinisation des cultures • Ressources alimentaires et médicinales • Résilience des écosystèmes face aux perturbations

Les principales causes de perte de biodiversité : • Destruction des habitats (déforestation, urbanisation, agriculture intensive) • Pollution (pesticides, plastiques, engrais) • Changement climatique (déplacement des zones climatiques trop vite pour les espèces) • Espèces invasives (introduites par l'homme, elles détrônent les espèces locales) • Surexploitation (pêche excessive, chasse, braconnage)

Solutions concrètes : • Création de réserves naturelles et de corridors écologiques • Agriculture biologique et agroécologie • Réduction des émissions de gaz à effet de serre • Lutte contre les espèces invasives • Éducation et sensibilisation • Consommation responsable (labels, circuits courts)

Observation : depuis 1970, l'indice planète vivante montre une diminution d'environ 70 % des populations de vertébrés sauvages.