Changements des écosystèmes

Changements globaux dans les écosystèmes

Lesécosystèmes sont des communautés d'organismes vivants qui interagissent entre eux et avec leur environnement physique. Ces interactions font que les écosystèmes ne sont jamais statiques. Différents animaux et plantes se font constamment concurrence pour l'accès aux ressources telles que la nourriture et l'espace.

Cela place les écosystèmes dans un état perpétuel de fluctuation, ce qui conduit finalement à l'évolution par sélection naturelle - c'est-à-dire le processus par lequel les populations d'organismes vivants changent au fil du temps afin de mieux s'adapter à leur environnement. En d'autres termes, les écosystèmes du monde entier sont en constante évolution !

Facteurs affectant les écosystèmes

Tout écosystème comporte deux facteurs ou composants distincts. Les composantes abiotiques sont non vivantes et comprennent des éléments tels que les roches, les conditions météorologiques ou les étendues d'eau. Les composants biotiques sont vivants, comme les arbres, les champignons et les léopards. Les éléments vivants doivent s'adapter les uns aux autres et aux éléments abiotiques de leur environnement ; c'est le carburant du changement. S'ils n'y parviennent pas, ils s'éteignent, ce qui signifie que l'espèce n'existe plus.

Mais si les écosystèmes sont déjà en constante évolution, qu'entend-on par "modifications des écosystèmes" ? Il s'agit principalement d'événements ou de processus qui interrompent le fonctionnement d'un écosystème. Il s'agit de changements venant de l'extérieur, et non de l'intérieur. Dans certains cas, un événement ou une activité extérieure peut entièrement détruire un écosystème.

Nous pouvons diviser les changements subis par les écosystèmes en deux grandes catégories : les causes naturelles et les causes humaines. Avec l'évolution par sélection naturelle, les catastrophes naturelles et la dégradation de l'environnement causée par l'homme sont les principales causes de changement d'un écosystème donné.

Causes naturelles des changements dans les écosystèmes

Si tu as déjà vu un arbre tombé sur la route le matin après un orage, tu as probablement déjà une idée de la façon dont les événements naturels peuvent provoquer des changements dans les écosystèmes.

Mais nous allons un peu plus loin que les petits orages. Une catastrophe naturelle est un événement lié aux conditions météorologiques qui provoque des dégâts importants dans une région. Les catastrophes naturelles ne sont pas causées par l'homme (bien que, dans certains cas, l'activité humaine puisse les rendre plus graves). D'autres causes naturelles, comme les maladies, ne sont pas techniquement des catastrophes naturelles, mais peuvent causer des niveaux de dévastation similaires.

Les causes naturelles des changements dans les écosystèmes comprennent, mais ne sont pas limitées à :

• Les incendies de forêt

• les inondations

• la sécheresse

• les tremblements de terre

• Éruption volcanique

• Tornade

• Tsunami

• Cyclone

• Maladie

Certains de ces événements naturels peuvent se produire en même temps.

Les catastrophes naturelles peuvent modifier fondamentalement un écosystème. Des forêts entières peuvent être brûlées par un feu de forêt ou déracinées par un tremblement de terre, ce qui entraîne la déforestation. Une zone peut être complètement inondée, noyant toutes les plantes. Une maladie comme la rage peut se répandre dans une région et tuer un grand nombre d'animaux.

De nombreuses catastrophes naturelles ne provoquent que des changements temporaires dans les écosystèmes. Une fois l'événement passé, la zone se rétablit lentement : les arbres repoussent, les animaux reviennent et l'écosystème d'origine est en grande partie restauré.

Cependant, les causes naturelles des changements dans les écosystèmes peuvent être permanentes. Il s'agit généralement de changements à long terme du climat ou de la géographie physique. Par exemple, si une zone est confrontée à la sécheresse pendant trop longtemps, elle peut devenir plus désertique. Ou encore, si une zone reste inondée en permanence après un ouragan ou un tsunami, elle peut devenir un écosystème aquatique. Dans les deux cas, la faune et la flore originales ne reviendront probablement jamais et l'écosystème sera à jamais modifié.

Les causes humaines des changements dans les écosystèmes

Les causes humaines des modifications des écosystèmes sont presque toujours permanentes car l'activité humaine entraîne souvent un changement d'utilisation des terres. Cela signifie que nous, les humains, allons réaffecter des terres qui faisaient autrefois partie d'un écosystème sauvage. Nous pouvons abattre des arbres pour faire place à des terres agricoles ; nous pouvons paver une partie d'une prairie pour créer une route. Ces activités modifient la façon dont les animaux sauvages interagissent entre eux et avec leur environnement, car elles introduisent de nouveaux éléments artificiels dans un écosystème naturel. Par exemple, les animaux qui tentent de traverser des routes très fréquentées à la recherche de plus de nourriture risquent d'être heurtés par une voiture.

Si une zone s'urbanise suffisamment, l'écosystème naturel d'origine peut cesser d'exister, et les animaux et les plantes qui restent dans la zone seront obligés de s'adapter à l'infrastructure humaine. Certains animaux sont très doués pour cela. En Amérique du Nord, il n'est pas rare que les écureuils, les ratons laveurs et même les coyotes prospèrent dans les habitats urbains.

Fig. 1 - Un raton laveur grimpe à un arbre dans une zone urbaine.

Outre les changements dans l'utilisation des terres, la gestion humaine peut jouer un rôle dans les écosystèmes. Tu peux considérer que la gestion humaine des écosystèmes consiste à "bricoler" intentionnellement ou non la fonction naturelle d'un écosystème. La gestion humaine comprend :

• La pollution due à l'agriculture ou à l'industrie

• La manipulation de la géographie physique préexistante

• La chasse, la pêche ou le braconnage

• L'introduction de nouveaux animaux dans une zone (plus d'informations à ce sujet ci-dessous).

Les barrages et les éoliennes, dont nous dépendons pour obtenir une énergie renouvelable et durable, peuvent perturber les schémas de nage naturels des poissons ou les schémas de vol des oiseaux, respectivement. Les pesticides ou les engrais provenant de l'agriculture peuvent se retrouver dans les rivières et les ruisseaux, modifiant l'acidité de l'eau et, dans les cas les plus flagrants, provoquant des mutations bizarres ou la mort.

Changements des populations d'animaux sauvages dans les écosystèmes

Les groupes d'animaux vont et viennent dans les écosystèmes en fonction de leurs besoins matériels. C'est ce qui se produit chaque année pour de nombreuses espèces d'oiseaux ; ils s'envolent vers le sud pendant l'hiver, modifiant temporairement les composants biotiques d'un écosystème.

Fig. 2 - De nombreux oiseaux s'envolent vers le sud pour l'hiver, y compris les espèces représentées sur cette carte.

Plus haut, nous avons mentionné l'introduction de nouveaux animaux dans une zone comme une forme de gestion humaine des écosystèmes. Cela peut se faire pour un certain nombre de raisons :

• Empoissonner une zone pour la chasse ou la pêche

• Relâcher des animaux domestiques dans la nature

• Tenter de résoudre un problème de parasites

• Tenter de restaurer un écosystème

L'introduction par l'homme d'animaux sauvages dans un nouvel écosystème n'est pas toujours intentionnelle. En Amérique du Nord, les chevaux et les cochons apportés par les Européens se sont échappés dans la nature.

Nous avons mentionné que, parfois, les humains introduisent des animaux sauvages dans un écosystème afin de restaurer cet écosystème, qui peut avoir été précédemment perturbé par l'activité humaine ou une catastrophe naturelle. Par exemple, le gouvernement des États-Unis a réintroduit des loups dans le parc national de Yellowstone après avoir déterminé que leur absence avait un effet négatif sur la santé des autres plantes et animaux.

Dans la plupart des autres cas, cette faune introduite est généralement ce que l'on appelle une espèce envahissante. Une espèce envahissante, introduite par l'homme, n'est pas endémique d'une région mais s'y adapte si bien qu'elle supplante souvent les espèces endémiques. Pense au crapaud d'Australie ou au python birman dans les Everglades de Floride.

Impact du changement climatique sur les écosystèmes

Il y a un éléphant dans la pièce. Non, pas un véritable éléphant ! Jusqu'à présent, nous n'avons pas beaucoup parlé du changement climatique.

Tout comme les écosystèmes, le climat de la Terre change constamment. Lorsque le climat change, il entraîne à son tour des changements dans les écosystèmes. Lorsque la Terre se refroidit, les écosystèmes polaires et de toundra s'étendent, tandis que lorsque la Terre se réchauffe, les écosystèmes tropicaux et désertiques s'étendent.

Lorsque la Terre était la plus chaude, les écosystèmes pouvaient accueillir de grands dinosaures comme le Tyrannosaurus rex. La période glaciaire la plus récente, qui s'est terminée il y a 11 500 ans, comprenait des animaux comme le mammouth laineux et le rhinocéros laineux. Aucun de ces animaux n'a survécu au changement climatique et ne se porterait très bien dans la plupart de nos écosystèmes modernes.

Fig. 3 - Le mammouth laineux a prospéré à une époque où la Terre était beaucoup plus froide.

Le climat de notre Terre est largement régulé par les gaz présents dans l'atmosphère, notamment le dioxyde de carbone, le méthane et la vapeur d'eau. Comme les vitres d'une serre, ces gaz capturent et retiennent la chaleur du soleil, réchauffant ainsi notre planète. Cet effet de serre est parfaitement naturel, et sans lui, il ferait trop froid pour que nous puissions tous vivre ici.

Les changements climatiques actuels sont fortement liés à l'activité humaine. Notre industrie, nos transports et notre agriculture émettent beaucoup de gaz à effet de serre, ce qui amplifie l'effet de serre. En conséquence, notre Terre se réchauffe, un effet parfois appelé réchauffement climatique.

À mesure que la Terre continue de se réchauffer, on peut s'attendre à une expansion des écosystèmes tropicaux et désertiques au détriment des écosystèmes polaires, de la toundra et des écosystèmes tempérés. De nombreuses plantes et de nombreux animaux vivant dans les écosystèmes polaires, de toundra ou tempérés sont susceptibles de disparaître en raison du réchauffement climatique, car ils ne pourront pas s'adapter aux nouvelles conditions climatiques.

En outre, les catastrophes naturelles pourraient devenir plus fréquentes, mettant en danger pratiquement tous les écosystèmes. La hausse des températures entraînera une augmentation des sécheresses, des cyclones et des incendies de forêt.