ÉCOSYSTÈMES

Le terme « écosystème » désigne un groupe d'êtres vivants – parfois désigné sous le nom de biocénose (animaux, végétaux et microorganismes) – et de composantes physiques et chimiques – parfois regroupées sous le terme de biotope. Il correspond à une vision intégrative de la nature, centrée sur le concept d’interaction : toute composante de l’écosystème, vivante ou non, agit sur toutes les autres et est influencée par elles. L'écosystème est avant tout une grille d’analyse du vivant dans son milieu, même s'il correspond fréquemment à des ensembles concrets comme une mare ou une forêt. La Terre elle-même peut être considérée comme un écosystème.

L'organisation et le fonctionnement des écosystèmes déterminent, pour une part importante, la qualité de notre environnement et la disponibilité d'une partie de nos ressources, notamment biologiques. Ces services écologiques rendus par les écosystèmes – qu'il faut aujourd'hui préserver, restaurer et optimiser – confèrent à l’écologie des écosystèmes une dimension sociétale de plus plus prégnante.

Historique de la notion d'écosystème

Le terme « écosystème » semble avoir été proposé pour la première fois par Arthur George Tansley (1871-1955) en 1935, dans un article publié par la revue Ecology. Ce botaniste britannique expliquait dans son texte que « la notion la plus fondamentale est [...] la totalité du système [...] incluant non seulement le complexe des organismes mais aussi tout le complexe des facteurs physiques [...], les facteurs de l'habitat au sens large [...] Les systèmes ainsi formés sont [...] les unités de base de la nature [...] Ces écosystèmes [...] offrent la plus grande diversité de type et de taille ». Cette définition fonde une véritable démarche scientifique, une manière de voir le monde, qui demeure d'une grande actualité par l'emploi des mots « complexe », « diversité », « unité »... Elle s'inspire de la physique en reprenant le concept de système, ce qui revient à affirmer d'emblée que la nature est constituée d'ensembles interactifs, les écosystèmes, qui résultent donc d'influences réciproques au sein du vivant et entre les organismes et l'environnement non vivant. Elle affirme que ces ensembles interactifs sont les « unités de base de la nature », c'est-à-dire qu'ils sont pertinents pour comprendre le comment celle-ci s’organise et évolue. Tansley propose enfin d'adopter un point de vue englobant, on dirait aujourd'hui holistique, ce qui suppose que le « tout » est un objet d'étude cohérent, que l'on peut caractériser par une structure et une dynamique, et qui diffère de la somme de ses parties.

L'étude des écosystèmes, ou écologie des écosystèmes, est une science de la complexité, comme l'écologie dans son ensemble. Elle concerne un nombre très élevé d'acteurs et de processus élémentaires – de nature physique, chimique ou biologique –, tous en interactions plus ou moins fortes, opérant à des échelles de temps et d'espaces très variées. L'écologue des écosystèmes cherche donc à comprendre l'organisation et le comportement d'un assemblage d'êtres vivants et d'objets non vivants, plutôt que les caractéristiques propres à chacun de ces éléments. Mais comment aborder un objet complexe sans se perdre dans le maquis infini des acteurs et des processus ? La réponse réside dans l'adoption systématique d'un cadre d'analyse précis qui est seul susceptible de donner accès à la logique interne de l'écosystème, aux grands principes qui régissent sa structure et son évolution, aux règles de hiérarchisation de ses composantes et de ses processus. L'écologie est de ce fait une science extrêmement conceptualisée et, si l'écosystème est parfois un élément concret du paysage (mare, forêt...), il s’agit là toujours et avant tout d’une manière de considérer notre environnement.

Historiquement, l'écosystème a d'abord été étudié à travers les flux d'énergie et de matière qui le constituent. Cette approche physico-chimique a été adoptée, entre autres, par Edgar Nelson Transeau (1875-1960) – qui l'a utilisée dans les années1920 pour un champ de maïs –, par Raymond Lindeman (1915-1942) et George Evelyn Hutchinson (1903-1991) – qui l'ont appliquée dans les années 1940 à des lacs –, et a culminé avec Eugene Pleasants Odum (1913-2002), qui a effectué, dans les années 1960-1970, l'analyse énergétique d'une grande variété d'écosystèmes.

Cette vision des écosystèmes, fondée [...]

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Cycle du carbone dans les écosystèmes terrestres
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Faune sauvage du Ngorongoro (Tanzanie)
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Pyramide des productivités dans un écosystème terrestre
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Réseau trophique partiel d'un lac
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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