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La diversité des écosystèmes

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Objectifs

Comprendre ce qu’est un écosystème.
Appréhender la diversité des écosystèmes à la surface du globe.
Comprendre les éléments à l’origine de la diversité des écosystèmes.

Points clés

Un écosystème est un ensemble formé par deux éléments en interaction constante :
- le biotope (environnement de nature physico-chimique) qui dépend des facteurs climatiques (température, précipitations) et de la nature du sol ;
- la biocénose (ensemble des êtres vivants qui habitent le biotope).
La nature d’un biotope dépend des conditions climatiques et de la nature du sol. Ces deux paramètres sont déterminés par la localisation géographique de l’écosystème et l’histoire géologique de sa région. Il existe une grande diversité de biotopes à la surface du globe.
La diversité des biotopes conditionne la diversité des biocénoses. Elle est donc à l’origine d’une grande variété d’écosystèmes qui se distinguent notamment par les espèces qui les peuplent.

Pour bien comprendre

Pour vivre, les êtres vivants ont besoin d’échanger de la matière et de l’énergie avec leur milieu.
Le milieu est constitué d’autres êtres vivants et d’éléments non vivants. Si un des éléments disparaît, la survie des êtres vivants qui en dépendent est menacée.

La biodiversité correspond à l’ensemble de la diversité du vivant. Elle s’observe à 3 niveaux :

au niveau des écosystèmes : c’est la biodiversité écosystémique ;
au niveau des espèces ;
au niveau génétique.

La biodiversité écosystémique caractérise la diversité globale des écosystèmes.

1. Définition d'un écosystème

Un écosystème est un ensemble formé par :

le biotope qui correspond au milieu de vie défini par des facteurs climatiques (température, précipitations) et géologiques (nature du sol) ;
la biocénose qui regroupe l’ensemble des êtres vivants qui habitent le milieu.

Ces deux éléments sont en interaction constante, ils échangent matière et énergie afin de permettre la survie des êtres vivants. Ces interactions sont indispensables au maintien de l’équilibre de l’écosystème et donc au maintien de la biodiversité.

Un écosystème

2. Origine de la diversité des écosystèmes

a. Les climats

La sphéricité de la Terre conduit à une inégale répartition de l’énergie solaire à la surface du globe. Ainsi, plus une région est proche de l’équateur plus elle recevra un flux solaire (quantité d’énergie par unité de surface) élevé. La température moyenne sera alors plus élevée.

Flux solaire à la surface de la Terre

Ce flux solaire élevé va favoriser l’évaporation de l’eau des océans. Les nuages seront ensuite transportés par les vents vers les pôles générant une alternance de zones humides et sèches.

Mouvements des masses d'eau et d'air

Ces deux paramètres (température et précipitations) définissent les zones climatiques à la surface du globe.

Diversité des climats

b. La nature des sols

La biodiversité des écosystèmes est directement liée à la diversité de la nature des sols. Le sol contient les sels minéraux nécessaires au développement des végétaux. Il se forme à partir de la dégradation des roches du sous-sol.

Exemples.
Les sols calcaires sont des sols généralement basiques qui sont souvent caractérisés par une grande diversité d’espèces florales qui attirent un grand nombre d’insectes pollinisateurs.

Pelouse sèche sur dalles de calcaire.

L'humus. Ce type de sol est très fertile car riche en matière organique. Il est caractéristique des sous bois où une grande quantité de matière se dépose pour être décomposée. Ce sol caractérise notamment les forêts tempérées.

Humus

3. La diversité des écosystèmes

Les caractéristiques d’un écosystème dépendent de sa localisation géographique à la surface du globe et de la nature du sol. Ces deux paramètres vont conditionner la diversité et la richesse spécifique de la biocénose et donc la diversité des espèces. Ainsi, l’énergie solaire reçue en zone équatoriale étant plus importante, les espèces végétales responsables de la photosynthèse se développeront plus facilement dans cette région du monde. La productivité primaire y sera donc plus élevée.

Productivité primaire nette mondiale

On définit une grande variété d’écosystèmes à la surface du globe, subdivisé en 7 macro-écosystèmes (ou biomes) eux-mêmes subdivisés en écosystèmes plus petits. On trouve par exemple, la taïga, la toundra, la forêt feuillue tempérée, le désert, les steppes, les savanes et les forêts tropicales, etc.

Exemples.

La toundra

La toundra. Milieu de vie caractérisé par des températures froides et de faibles précipitations. La biodiversité aussi bien végétale qu'animale est faible. Les végétaux sont essentiellement des arbustes, des herbacées, des mousses et des lichens. Les animaux sont majoritairement des insectes et des oiseaux et des mammifères adaptés aux froids. On n’y trouve ni reptiles, ni amphibiens.

Le Sahel

Le Sahel. Milieu de vie caractérisé par des températures très élevées et des précipitations nulles. Les végétaux comme les animaux sont peu diversifiés et adaptés à la sécheresse (cactus, reptiles).

La forêt tempérée

La forêt tempérée. Milieu de vie caractérisé par des conditions de températures intermédiaires et des précipitations fréquentes. Les espèces végétales et animales y sont très diversifiées. On trouve notamment des variétés d’arbres (chênes, hêtres, érables, etc.) et des mammifères (renards, ours, écureuils, etc.).

La forêt tropicale

La forêt tropicale. Milieu de vie caractérisé par des conditions de températures élevées et des précipitations abondantes. La végétation est abondante et représentée par des arbres très hauts. La vie animale y est la plus diversifiée. Elle constitue en autre le milieu de vie des grands primates et des lémuriens.

Certains sites à la surface du globe constituent des points chauds de la biodiversité (ou hotspots). Ils sont caractérisés par la présence d’espèces endémiques uniques.

Exemple. Île de Madagascar.
Cette île s’est isolée du continent africain il y a environ 160 Ma. C’est le seul endroit sur Terre où vivent encore les lémuriens. On y dénombre jusqu’à 107 espèces d’oiseaux endémiques.