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ÉCOSYSTÈMES

Écologie de la biodiversité et environnement

La relation entre la diversité biologique (biodiversité) et le fonctionnement des écosystèmes est une des questions les plus actuelles de l'écologie. En effet, outre les enjeux intellectuels de compréhension et de simulation de la dynamique des écosystèmes, sont apparus depuis la fin des années 1980 des enjeux environnementaux cruciaux. Il est aujourd'hui incontestable que la Terre est confrontée à une crise majeure d'extinction d'espèces (appelée sixième extinction massive) et l'on s'interroge sur les conséquences concrètes de la diminution rapide de la diversité biologique avec, en toile de fond, la question de l'existence éventuelle d'une diversité minimale au-dessous de laquelle il ne faudrait pas descendre au risque de bouleverser profondément les conditions de vie de l'humanité. Beaucoup d'expériences ont été menées à travers le monde qui démontrent presque toujours qu'un grand nombre d'espèces est le gage d'une productivité élevée, y compris en milieu agricole, et la garantie d'une bonne capacité de résistance aux perturbations de toutes sortes, notamment climatiques et sanitaires. Cette liaison positive entre biodiversité et santé de l'écosystème a été exprimée en termes d'assurance biologique : plus les espèces sont nombreuses, plus il y a de chance pour que l'une ou plusieurs d'entre elles soient adaptées au nouvel environnement induit par un événement exceptionnel ou extrême – on parle d’effet d’échantillonnage – et plus il y a de chance également pour que des interactions directes bénéfiques à certaines espèces (ombrage par exemple) ou indirectes de facilitation ou de coopération (souvent via des microorganismes) se mettent en place. Autrement dit, une condition majeure de la résilience de l'écosystème est la diversité des espèces qui le peuplent. Mais la diversité génétique au sein des espèces est également une condition de la résilience comme le montrent de nombreux travaux. On peut citer, par exemple, une étude en conditions contrôlées sur la réponse de la zostère (plante aquatique se développant dans les sédiments meubles et formant des herbiers marins) aux stress induits par l’eutrophisation – réduction de la lumière, enrichissement des sédiments en matière organique – en termes de productivité et de survie, qui montre une corrélation positive entre la diversité génétique et la résilience de la zostère. On peut aussi rappeler les résultats concernant des plantes cultivées comme le riz en Chine, pour lequel il a été montré qu'il suffit d'introduire quelques rangs d'une variété résistante à un champignon pathogène, moyennement productive, dans un couvert sensible à la maladie et hautement productif, pour faire disparaître presque totalement l'infestation de riz par le parasite.

Il semble que ce soit moins l'identité des espèces qui compte pour la productivité primaire et la résilience de l'écosystème que la combinaison de divers groupes fonctionnels, c'est-à-dire de ces plantes qui présentent des caractéristiques et des impacts similaires sur l'écosystème, comme la capacité à fixer l'azote de l'air, à puiser l'eau profonde du sol, à améliorer le statut nutritif du sol. Par exemple, dans les prairies, la présence de légumineuses fixatrices de l'azote de l'air est un déterminant important de la production primaire du couvert végétal. Dans les savanes humides d'Afrique de l'Ouest, la productivité élevée des graminées pérennes, dont la durée de vie peut atteindre la centaine d'années, est due à la capacité de ces végétaux à inhiber la production de nitrates par les bactéries, ce qui a pour conséquence de restreindre l'azote du sol à sa forme ammoniacale. Celle-ci, à la différence de la forme nitrique, est peu sujette au lessivage ou à[...]

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Écrit par

  • : professeur d'écologie, Sorbonne université, directeur de l'Institut de la transition Environnementale, Sorbonne université

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Pour citer cet article

Luc ABBADIE. ÉCOSYSTÈMES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Cycle du carbone dans les écosystèmes terrestres - crédits : Encyclopædia Universalis France

Cycle du carbone dans les écosystèmes terrestres

Encyclopædia Universalis France

Faune sauvage du Ngorongoro (Tanzanie) - crédits : L. Casagrande-Fioretti

Faune sauvage du Ngorongoro (Tanzanie)

L. Casagrande-Fioretti

Pyramide des productivités dans un écosystème terrestre - crédits : Encyclopædia Universalis France

Pyramide des productivités dans un écosystème terrestre

Encyclopædia Universalis France

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Autres références

  • ÉCOSYSTÈME, en bref

    • Écrit par Jean-Pierre RAFFIN
    • 246 mots

    C'est après une critique des conceptions de l'école de Frederick E. Clements (botaniste et écologue américain) que le Britannique Arthur George Tansley (1871-1955) définit, en 1935, la notion d'écosystème comme étant l'ensemble des populations existant dans un même milieu et présentant entre elles...

  • ÉCOSYSTÈMES ET FLUX ÉNERGÉTIQUE

    • Écrit par Jean-Pierre RAFFIN
    • 209 mots

    Discipline scientifique née à la fin du xixe siècle, l'écologie a franchi différentes étapes. Après la formalisation par le Britannique Arthur George Tansley du concept d'écosystème (1935), l'écologue américain Eugene Odum publie, en 1953, Fundamentals of Ecology, avec...

  • ÉVALUATION DES ÉCOSYSTÈMES POUR LE MILLÉNAIRE ou MILLENNIUM ECOSYSTEM ASSESSMENT

    • Écrit par Jean Claude LEFEUVRE
    • 696 mots

    L' évaluation de l'état des écosystèmes de la planète et des services qu'ils rendent aux sociétés humaines a été lancée par Kofi Annan, alors secrétaire général de l'Organisation des Nations unies, en 2000, dans son rapport à l'Assemblée générale de l'O.N.U. Dans cette...

  • ACIDIFICATION DES OCÉANS

    • Écrit par Paul TRÉGUER
    • 2 201 mots
    • 5 médias
    La paléo-océanographie nous apprend que des variations importantes du pH se sont déjà produites par le passé et que les impacts sur les écosystèmes marins peuvent être importants, avec disparition de certaines espèces calcaires. Cependant, de telles variations se sont effectuées à une échelle de...

  • AGENCE FRANÇAISE POUR LA BIODIVERSITÉ

    • Écrit par Denis COUVET
    • 1 558 mots
    • 1 média

    La création de l’Agence française pour la biodiversité (A.F.B.), promise dès 2012 par le gouvernement, a été votée en première lecture par l’Assemblée nationale le 18 mars 2015. Instrument d’une politique générale et ambitieuse de la biodiversité, elle a comme objectifs la préservation, la gestion...

  • AGRICULTURE - Histoire des agricultures jusqu'au XIXe siècle

    • Écrit par Marcel MAZOYER, Laurence ROUDART
    • 6 086 mots
    • 2 médias
    Analyser une agriculture en termes de système agraire, c'est d'abord la considérer comme une entité écologique et sociale organisée, composée d'un écosystème exploité et du système économique et social qui exploite celui-ci et le reproduit. C'est ensuite appréhender les caractères essentiels de...

  • AGRICULTURE - Histoire des agricultures depuis le XXe siècle

    • Écrit par Marcel MAZOYER, Laurence ROUDART
    • 9 998 mots
    • 2 médias
    ...pratiques respectueuses de l'environnement, accessibles aux producteurs pauvres, et tirant parti au mieux des fonctionnalités écologiques naturelles des écosystèmes : par exemple, la fixation de l'azote de l'air par les micro-organismes vivant en symbiose avec certaines plantes constitue...
  • Afficher les 79 références

Voir aussi

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