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
- Luc ABBADIE : professeur d'écologie, Sorbonne université, directeur de l'Institut de la transition Environnementale, Sorbonne université
Classification
Médias
Cycle du carbone dans les écosystèmes terrestres
Encyclopædia Universalis France
Faune sauvage du Ngorongoro (Tanzanie)
L. Casagrande-Fioretti
Pyramide des productivités dans un écosystème terrestre
Encyclopædia Universalis France
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