Sauter à un chapitre clé
Étonnamment, les deux peuvent être des exemples de stabilité ou d'équilibre. Le plus souvent, les lignes ascendantes et descendantes sont ce qui maintient l'équilibre. À un moment donné de la "durée de vie" d'un graphique, un état de non-variation et de "silence graphique" est atteint, même si c'est temporairement. Cela dépend de la façon dont tu zoomes ou dont tu t'éloignes.
Sur Terre, la variance sur la ligne d'équilibre est également déterminée par les processus évolutifs de poussée et de traction. Ceux-ci sont influencés par les interactions prédateur-proie (biodiversité). La stabilité d'un écosystème sur Terre est le résultat d'une boucle de rétroaction continue qui suit des modèles. Dans la nature, la stabilité suit très rarement une ligne droite.
Analysons ci-dessous le concept de stabilité environnementale et son biote.
Le biote et l'environnement (signification)
L'environnement englobe tous les éléments qui nous entourent.
Lebiote, ou biodiversité, désigne l'ensemble de la vie dans un écosystème. Cela comprend les domaines des bactéries, des archées et des eucaryotes. En gros, tout ce qui existe, des micro-organismes aux grands mammifères.
Lesbiotes sont l'épine dorsale de la stabilité environnementale, car ils maintiennent le fonctionnement des écosystèmes et permettent à des services tels que l'eau propre et l'air de "fonctionner". Les matières biotiques libèrent également des nutriments, qui peuvent ensuite être décomposés et utilisés par d'autres organismes.
Au cours de leur vie, certaines espèces aident à fixer des composés chimiques tels que l'azote, ou à filtrer les particules de l'eau. Les micro-organismes appelés diazotrophes, par exemple, fixent naturellement l'azote dans les sols en le transformant en ammoniac (NH3) ou en d'autres composés comme les nitrites et les nitrates. Des plantes comme le trèfle blanc "hébergent" ces bactéries dans leurs racines.
Lorsque l'on pense à la stabilité de l'environnement, il est important de prendre en compte l'homéostasie. Si tu jettes un coup d'œil sur le Key takeaway de la leçon précédente (Le milieu de vie), tu comprendras sans doute assez vite l'essentiel de ce chapitre :"Nous faisons partie d'un écosystème global distinct qui essaie constamment d'atteindre l'homéostasie."
Plongeons plus avant dans une définition de S. K. Ernest (2008) :
L'homéostasie est la capacité des systèmes écologiques à maintenir des propriétés stables malgré les perturbations. Les propriétés des systèmes reflètent le système dans son ensemble et ne sont pas uniquement déterminées par l'identité des espèces qui le composent.
Mais pourquoi avons-nous besoin de savoir cela ?
C'est parce que l'environnement et le biote se définissent mutuellement. Tu verras ci-dessous les facteurs les plus importants qui déterminent ces interactions qui maintiennent des conditions de vie stables.
Stabilité de l'environnement Définition
Une structure d'écosystèmestable et résiliente est moins affectée par l'évolution du nombre d'une espèce parce qu'il existe d'autres espèces qui peuvent remplir le même rôle ou un rôle similaire.
La stabilité del'environnement ou de l' écosystème désigne la capacité à rester relativement inchangée dans sa fonction et sa structure sur de grandes périodes de temps et malgré les perturbations.
Dans un écosystème instable, il existe un lien singulier dans un processus (par exemple, x ne peut être pollinisé que par y) qui rend ce type d'interaction (par exemple, la pollinisation) vulnérable au changement parce que rien d'autre ne peut le remplacer.
Les perturbations peuvent être dues au changement de saison, au vieillissement des organismes, aux migrations ou aux activités anthropiques. Les perturbations peuvent être à la fois biotiques et abiotiques.
Certains changements peuvent se produire en raison de la succession écologique.
Succession écologique
La succession écologique est un processus naturel qui se produit lorsqu'un type d'écosystème est lentement colonisé par différentes espèces. Les espèces qui succèdent remplacent généralement les espèces qui étaient arrivées en premier, appelées espèces pionnières. Sur Terre, ce processus est cyclique et contribue à l'équilibre des écosystèmes. On peut distinguer la succession primaire et la succession secondaire.
Lasuccession primaire se produit lorsque la vie est éliminée par des facteurs abiotiques tels que le volcanisme ou la glaciation, en raison desquels les environnements précédemment biotiques ne peuvent pas soutenir la croissance des organismes. Elle commence par des environnements stériles.
Lasuccession secondaire fait référence à un événement d'extinction partielle où l'environnement n'est pas entièrement stérile et peut encore accueillir une certaine vie. Les incendies de forêt et les inondations sont des exemples d'événements qui génèrent ce type de succession.
Des centaines d'années ou plus peuvent s'écouler avant que l'un de ces processus n'achève un cycle.
Tu peux diviser la succession écologique en quatre étapes comme suit :
- Nudation: la formation d'une zone dépourvue de vie, par exemple, en raison d'événements extrêmes comme le volcanisme.
- Invasion: l'établissement ou l'arrivée de la première espèce.
- Compétition et réaction: augmentation du nombre d'espèces et de la disponibilité de la nourriture entraînant une compétition et une modification de l'habitat.
- Stabilisation ou climax: un état d'équilibre relatif maintenu par la communauté terminale.
L'activité humaine peut faire en sorte que le processus de succession écologique au sein des écosystèmes se produise plus rapidement que ce que la nature a prévu. La fragmentation de l'habitat et les espèces introduites en sont des exemples. Les perturbations extrêmes, qui comprennent des phénomènes naturels ou anthropogéniques tels que des rafales ou des émissions soudaines de radiations, peuvent altérer les écosystèmes de manière irréversible.
Les perturbations peuvent constituer un élément important des écosystèmes lorsqu'elles sont naturelles, précisément parce qu'elles peuvent déclencher ou stimuler la succession. La taille, la fréquence, l'intensité et le moment d'une perturbation peuvent tous affecter le taux et la direction du changement de succession (par exemple, si une communauté retrouve sa composition d'origine).
Les facteurs abiotiques de la succession, tels que le réchauffement climatique, produisent ce que l'on appelle une succession allogène.
Les facteurs biotiques de la succession, tels que la compétition pour les abris, sont classés sous le terme de succession autogène.
Succession d'espèces
- Les environnements ne suivent pas nécessairement un schéma de succession linéaire, et ne doivent pas non plus passer par tous les stades de succession ou les achever. On distingue ci-dessous trois catégories (pionniers, succession tardive, rudérale) utilisées pour les espèces de plantes, de bactéries et de champignons qui se succèdent dans un environnement. Les espèces animales sont également concernées par ces cycles.
Dans un nouvel environnement, les premiers organismes à coloniser des milieux stériles ou pauvres en nutriments, comme le sable stérile ou l'eau claire, sont généralement appelés espèces pionnières . Lorsque la biodiversité globale est faible, les pionniers, également connus sous le nom de successeurs précoces, n'ont pas à se battre pour les ressources.
Les espèces declimax ou de succession tardive suivent les pionnières et, étant de meilleures compétitrices que les colonisatrices, dominent une communauté de climax. Dans une communauté climacique, le recyclage des nutriments et la consommation d'énergie peuvent avoir atteint un pic relatif et resteront stables pendant de longues périodes (sur Terre, des centaines d'années) jusqu'à ce que des perturbations commencent à se produire.
Lesespèces rudérales sont celles qui colonisent les habitats fortement perturbés, comme les sites contaminés. Les espèces rudérales peuvent être placées dans la même catégorie que les pionnières, ou être considérées comme une subdivision des espèces pionnières, car leurs stratégies de colonisation sont similaires. Dans les deux cas, les espèces climaciques leur succèdent.
Dans tous ces cas, les espèces animales peuvent entrer et sortir de ces systèmes en raison de leur mobilité accrue par rapport aux plantes.
Les lichens (par exemple Lecidea inops) sont des espèces pionnières dans la succession primaire des roches. Ils contribuent à la formation du sol par l'altération des roches et la production d'acides. 'Ōhi'a lehua(Metrosideros polymorpha) est une plante pionnière originaire d'Hawaï qui préfère les milieux volcaniques et qui est généralement la première plante à fleurs indigène à pousser dans ces sols1. D'autre part, Cannabis ruderalis est un exemple de plante qui pousse dans des sols pauvres en nutriments tels que les décombres urbains, où il n'y a pas grand-chose d'autre qui pousse. Elle est considérée comme une plante rudérale et une mauvaise herbe en raison de son potentiel invasif, plus que comme une espèce pionnière classique. Cependant, de nombreuses espèces pionnières peuvent devenir envahissantes dans des écosystèmes modifiés.
Facteurs de stabilité de l'environnement
Les biotes sont les grands régulateurs de la stabilité environnementale de la Terre car ils sont présents dans tous les habitats de la planète, des régions polaires les plus froides aux déserts les plus chauds. Les populations doivent réagir aux changements et s'efforcer d'atteindre les seuils de stabilité environnementale, afin de transmettre leurs gènes.
Les facteurs biotiques qui contribuent à la stabilité de l'environnement sont les suivants :
Larégulation biogéochimique: les biotes sont les médiateurs des cycles les plus importants sur terre, tels que les cycles du carbone, de l'oxygène, de l'azote, de l'eau et du phosphore. Ces cycles affectent la qualité de l'atmosphère, de l'eau et du sol, entre autres.
Cycle et dispersion des nutriments: les organismes mangeurs de sel (par exemple les élans, les rennes, les humains) recherchent et incorporent des minéraux salés dans leur régime alimentaire. L'excrétion répand ensuite le sodium et le chlorure obtenus dans une variété d'habitats.
Contrôle des niveaux de polluants: biorémédiation microbienne.
Interaction entre l'environnement et le biote (exemples)
Les interactions entre l'environnement et sa composante biotique peuvent être à la fois directes et indirectes. Une interaction directe peut être représentée par un organisme utilisant directement la lumière du soleil ou consommant un autre organisme. Une interaction indirecte peut être celle d'un organisme qui aide à la croissance d'un autre en prédatant son consommateur (voir l'exemple ci-dessous).
Les cerfs se nourrissent des jeunes pousses de saule et de tremble et inhibent leur croissance dans certaines zones. La prédation des cerfs par les loups favorise indirectement le taux de croissance des saules et des trembles. Cela influence à son tour la qualité du sol où poussent ces jeunes arbres.
Tu trouveras ci-dessous quelques exemples d'interactions.
Respiration: l'échange de gaz entre les organismes et leur environnement.
Maladie: les organismes interagissant avec les facteurs abiotiques de leur environnement influencent les processus pathologiques.
- Décomposition: les éléments biotiques et abiotiques contribuent à la décomposition des carcasses qui se transforment ensuite en houmous, par exemple les coléoptères et l'eau.
- Séquestration du carbone : Lorsque des organismes tels que le plancton meurent, ils tombent au fond de l'océan, ce qui permet de séquestrer le carbone loin de l'atmosphère.
Interactions trophiques: recherche de nourriture et chasse - les herbivores, omnivores et carnivores sont imbriqués dans les interactions trophiques et fournissent des nutriments à partir de ces interactions, comme l'urine, les fèces, le miel ou les carcasses.
Utilisation de la lumière du soleil: Les autotrophes (producteurs primaires) peuvent utiliser la photosynthèse. Les hétérotrophes (organismes consommant d'autres organismes pour l'énergie) tels que les iguanes et les humains utilisent la lumière directe du soleil pour synthétiser la vitamineD2.
Pluie et humidité: Transpiration - les plantes transpirent la plus grande partie de l'eau qu'elles absorbent, contribuent à la formation des nuages et influencent même le régime des vents3. L'eau et l'humidité influencent également le taux de décomposition des organismes et la capacité d'un environnement à séquestrer le carbone4.
Contrôle de la température ambiante: L'ombrage - des arbres dans une étude de 20105 a réduit de manière significative la température du sol (plus de 8 degrés C) et de l'air (plus de 2 degrés C) par rapport aux zones non ombragées pendant les saisons chaudes.
Le biote terrestre joue un rôle important dans la régulation des cycles biogéochimiques et la fourniture de services écosystémiques. Sans eux, nos ressources en eau douce seraient moins propres, l'oxygène gazeux inexistant et nous devrions manger des roches en fusion ! Pour plaisanter, nous faisons aussi partie du biote, donc en gros, nous ne serions pas là non plus. J'espère que tu as apprécié cet article, et n'oublie pas de lire les suivants !
Stabilité du biote et de l'environnement - Principaux points à retenir
- Le biote désigne tous les organismes (appartenant aux domaines des bactéries, des archées et des eucaryotes) présents dans un écosystème. Ils sont essentiels au maintien de la stabilité de l'environnement.
- La santé de la biodiversité est nécessaire pour maintenir l'équilibre des écosystèmes et fournir les services dont l'homme dépend.
- Sans le biote, les humains n'auraient pas accès à des ressources importantes comme la nourriture, l'eau propre et la filtration de l'air.
- La stabilité écologique est déterminée par ses qualités de régénération et de succession, ainsi que par sa complexité. La succession peut être primaire ou secondaire, allogène ou autogène.
- Diverses interactions se produisent entre le biote et son environnement, notamment la respiration, la dispersion des nutriments, le contrôle de la température ambiante, la transpiration, etc.
Références
- Institut forestier d'Hawaï & Association de l'industrie forestière d'Hawaï, 'Ōhi'a lehua, 2016. Consulté le 28.05.22
- L. Callum et al, Requirements for natural sunlight to prevent vitamin D deficiency in iguanian lizards, 2001. Consulté le 28.05.22
- J. S. Wright et al, Rainforest-initiated wet season onset over the southern Amazon, 2017. Consulté le 28.05.22
- J. Zhai et al, Decomposition responses of plant litter to interactive effects of flooding and salinity in Yellow River Delta wetland, 2021. Consulté le 28.05.22
- B. Lin et al, Cooling Effect of Shade Trees with Different Characteristics, 2010. Consulté le 28.05.22
- S.K. Ernest, Homeostasis, 2008. Consulté le 28.05.22
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