Écosystèmes et services écosystémiques

Écosystèmes et services écosystémiques

Introduction

Un écosystème est l'ensemble formé par un milieu de vie (biotope) et les êtres vivants qui l'habitent (biocénose), en interactions permanentes. La compréhension de leur fonctionnement permet d'évaluer leur résilience face aux perturbations et la valeur des services qu'ils rendent.

I. Structure d'un écosystème

Le biotope

Ensemble des conditions physico-chimiques : climat, sol, eau, lumière, pH, salinité, relief.

La biocénose

Communauté des êtres vivants. On distingue :

• Producteurs primaires (autotrophes) : végétaux, algues, cyanobactéries.
• Consommateurs (hétérotrophes) : primaires (herbivores), secondaires (carnivores), tertiaires (super-prédateurs).
• Décomposeurs : champignons, bactéries (recyclent la matière organique en sels minéraux).

II. Flux d'énergie

• L'énergie entre dans l'écosystème par la photosynthèse (~1 % de l'énergie solaire reçue).
• Elle est transférée le long des chaînes alimentaires, avec une perte d'environ 90 % à chaque niveau (loi du 10 %).
• D'où une pyramide des biomasses étroite au sommet.

III. Cycles biogéochimiques

Contrairement à l'énergie, la matière circule en boucle :

• Cycle du carbone : photosynthèse, respiration, combustion, sédimentation.
• Cycle de l'azote : fixation (bactéries Rhizobium), nitrification, dénitrification.
• Cycle de l'eau, du phosphore, du soufre.

IV. Interactions entre espèces

• Prédation (+/-) : lynx-lièvre.
• Compétition (-/-) pour une ressource.
• Mutualisme (+/+) : mycorhizes, pollinisateurs/fleurs.
• Commensalisme (+/0).
• Parasitisme (+/-).

V. Dynamique et résilience

• Succession écologique : évolution d'un milieu vers un état mature (climax). Ex. après un incendie : herbacées → arbustes → forêt.
• Résilience : capacité d'un écosystème à retrouver son état d'équilibre après perturbation.
• Une biodiversité élevée renforce la résilience (théorie des rivets).

VI. Les services écosystémiques (MEA 2005)

Catégorie	Exemples
Approvisionnement	Nourriture, fibres, eau, bois, molécules pharmaceutiques
Régulation	Climat, qualité de l'air, pollinisation, contrôle des inondations, des ravageurs et des maladies
Culturels	Paysages, tourisme, identité, spiritualité, éducation
Soutien	Formation des sols, photosynthèse, cycles des nutriments

Estimations économiques

La valeur mondiale des services écosystémiques est estimée à 125-145 000 milliards $/an (Costanza 2014), soit plus que le PIB mondial.

VII. Menaces et gestion

• Fragmentation des habitats, pollution, surexploitation, espèces invasives, changement climatique.
• Gestion durable : pêche raisonnée, agroécologie, corridors écologiques, restauration.
• Solutions fondées sur la nature (Nature-based Solutions) : mangroves contre les tempêtes, forêts pour le stockage de carbone.

VIII. Agrosystèmes

Cas particulier d'écosystème géré par l'humain (voir chapitre dédié). Faible biodiversité, intrants importants, exportation de biomasse.

Définitions

• Biotope / biocénose : milieu / communauté vivante.
• Niche écologique : rôle d'une espèce dans l'écosystème.
• Espèce clé de voûte : espèce dont la disparition bouleverse l'écosystème.
• Capacité de charge : population maximale qu'un milieu peut soutenir.

À retenir

Un écosystème associe biotope + biocénose et fonctionne grâce à des flux d'énergie linéaires et des cycles de matière bouclés. Il rend des services essentiels à l'humanité, dont la valeur dépend de sa biodiversité et de sa résilience.