Introduction
L'espèce humaine a colonisé presque tous les milieux de la planète. L'étude de ces milieux et des êtres vivants qui y résident montre une organisation complexe où chaque élément est en constante interaction avec les autres. Face aux crises environnementales actuelles (baisse de la biodiversité, pollutions, changement climatique), il est crucial de comprendre les mécanismes régissant ces écosystèmes.
Pb : Comment les écosystèmes fonctionnent-ils, et comment l'humanité, qui en fait partie intégrante, peut-elle concilier l'exploitation de ses ressources avec le maintien de leurs équilibres ?
Un écosystème est un ensemble formé par un milieu de vie et les êtres vivants qui le peuplent, ainsi que toutes les relations qui existent entre eux.
Ainsi, un écosystème est constitué de deux éléments indissociables :
-Le biotope : l'environnement physique et chimique (conditions abiotiques comme la température, la lumière, l'humidité, …).
-La biocénose : la communauté d'êtres vivants peuplant le milieu (animaux, végétaux, micro-organismes, …).
Un écosystème
La biocénose est adaptée au biotope, donc est façonnée par celui-ci : suivant la nature de l’environnement, on peut avoir une grande diversité de peuplements différents.
Les êtres vivants constituant la biocénose interagissent par diverses relations interspécifiques (entre espèces) qui ont un effet sur leur survie et leur reproduction, donc sur leur valeur sélective (leur capacité à transmettre leurs gènes). Ces relations interspécifiques peuvent être classées en trois types d’interactions :
-La compétition entre les êtres vivants pour l'accès aux ressources (lumière, eau, nutriments, …).
-L'exploitation d’une espèce par une autre (prédation, parasitisme, consommation primaire, …).
-La coopération entre deux espèces, où le bénéfice est mutuel pour les partenaires (mutualisme, symbiose, …).
Ces interactions influencent la dynamique des populations (donc leur évolution), et conditionnent le fonctionnement global de l'écosystème.
Interactions simplifiées entre les êtres vivants d’un écosystème
Un écosystème peut subir des perturbations de différentes natures. L’Homme perturbe grandement son environnement via ses activités (voir II). Mais même sans action de l’Homme, un écosystème n’est pas dans un équilibre figé : ses espèces évoluent en son sein, et des perturbations naturelles ponctuelles peuvent aussi affecter les populations (incendies, maladies, etc.).
À la suite d’une perturbation, un écosystème arrive généralement à retrouver un nouvel état d’équilibre : c’est ce qu’on appelle la résilience. Cette résilience est permise par la diversité fonctionnelle de l’écosystème, c’est-à-dire la complexité du réseau d'interactions entre les espèces qui le peuplent. Diversité fonctionnelle qui dépend elle-même de la diversité des espèces présentes dans l’écosystème (= diversité spécifique) et de la diversité au sein même des espèces (= diversité génétique).
Ainsi, un écosystème n'est pas dans un état statique, mais se caractérise par un équilibre dynamique.
