7.1 : Types et dynamiques d'écosystèmes

Un écosystème est une communauté d'organismes (composants biotiques) et de leur environnement abiotique (non vivant). Les écosystèmes peuvent être petits, comme les bassins de marée situés près des rives rocheuses de nombreux océans, ou grands, comme ceux que l'on trouve dans la forêt tropicale humide de l'Amazonie au Brésil (figure\(\PageIndex{a}\)).

Figure\(\PageIndex{a}\) : Un (a) écosystème de mares de l'île Matinicus, dans le Maine, est un petit écosystème, tandis que (b) la forêt amazonienne au Brésil est un vaste écosystème. (crédit a : modification d'une œuvre par Jim Kuhn ; crédit b : modification d'une œuvre par Ivan Mlinaric)

Catégories d'écosystèmes

Il existe trois grandes catégories d'écosystèmes en fonction de leur environnement général : les écosystèmes d'eau douce, les écosystèmes marins et les écosystèmes terrestres. Ces trois catégories comprennent des types d'écosystèmes individuels basés sur l'habitat environnemental et les organismes présents.

Les écosystèmes d'eau douce sont les moins répandus, ne couvrant que 1,8 % de la surface de la Terre. Ces systèmes comprennent des lacs, des rivières, des ruisseaux et des sources ; ils sont très divers et abritent une variété d'animaux, de plantes, de champignons, de protistes et de procaryotes.

Les écosystèmes marins sont les plus courants, représentant 75 % de la surface de la Terre et se répartissent en trois types de base : les océans peu profonds, les eaux profondes de l'océan et les fonds océaniques profonds. Les écosystèmes océaniques peu profonds comprennent des écosystèmes de récifs coralliens extrêmement riches Les petits organismes photosynthétiques en suspension dans les eaux océaniques, connus collectivement sous le nom de phytoplancton, réalisent 40 % de toutes les photosynthèses sur Terre. Les écosystèmes des fonds marins abritent une grande variété d'organismes marins. Ces écosystèmes sont si profonds que la lumière ne peut pas les atteindre. Les écosystèmes d'eau douce et marins se trouvent dans les biomes aquatiques, qui sont abordés dans le chapitre Biomes.

Les écosystèmes terrestres, également connus pour leur diversité, sont regroupés en grandes catégories appelées biomes. Un biome est une communauté d'organismes à grande échelle, principalement définie sur terre par les types de plantes dominants qui existent dans des régions géographiques de la planète présentant des conditions climatiques similaires. Les exemples de biomes incluent les forêts tropicales humides, les savanes, les déserts, les prairies, les forêts tempérées et les toundras. Le fait de regrouper ces écosystèmes en quelques catégories de biomes masque la grande diversité des écosystèmes individuels qui les composent. Par exemple, les cactus saguaro (Carnegiea gigantean) et d'autres plantes du désert de Sonora, aux États-Unis, sont relativement diversifiés par rapport au désert rocheux désolé de Boa Vista, une île au large des côtes de l'Afrique de l'Ouest (figure\(\PageIndex{b}\)).

Figure\(\PageIndex{b}\) : Les écosystèmes désertiques, comme tous les écosystèmes, peuvent varier considérablement. Le désert du parc national de Saguaro, en Arizona, abrite une végétation abondante, tandis que le désert rocheux de (b) l'île de Boa Vista, au Cap-Vert, en Afrique, est dépourvu de plantes. (crédit a : modification d'une œuvre par Jay Galvin ; crédit b : modification d'une œuvre par Ingo Wölbern)

Dynamique des écosystèmes

Les écosystèmes sont complexes et comportent de nombreuses parties qui interagissent. Ils sont régulièrement exposés à diverses perturbations ou modifications de l'environnement qui affectent leur composition : variations annuelles des précipitations et de la température et ralentissement du processus de croissance des plantes, qui peut prendre plusieurs années. Nombre de ces perturbations sont le résultat de processus naturels. Par exemple, lorsque la foudre provoque un incendie de forêt et détruit une partie d'un écosystème forestier, le sol est finalement peuplé de graminées, puis de buissons et d'arbustes, et plus tard d'arbres matures, redonnant à la forêt son état antérieur. L'impact des perturbations environnementales causées par les activités humaines est aussi important que les changements provoqués par les processus naturels. Les pratiques agricoles humaines, la pollution de l'air, les pluies acides, la déforestation mondiale, la surpêche, l'eutrophisation, les déversements de pétrole et les déversements illégaux sur terre et dans l'océan sont autant de sujets de préoccupation pour les défenseurs de l'environnement.

L'équilibre est l'état stable d'un écosystème où tous les organismes sont en équilibre avec leur environnement et entre eux. En écologie, deux paramètres sont utilisés pour mesurer les changements dans les écosystèmes : la résistance et la résilience. La capacité d'un écosystème à maintenir son équilibre malgré les perturbations est appelée résistance. La vitesse à laquelle un écosystème retrouve son équilibre après avoir été perturbé, appelée résilience. La résistance et la résilience des écosystèmes sont particulièrement importantes lorsque l'on considère l'impact humain. La nature d'un écosystème peut changer à tel point qu'il peut perdre totalement sa résilience. Ce processus peut mener à la destruction complète ou à la modification irréversible de l'écosystème.

Fondation Species

Les espèces fondatrices sont considérées comme la « base » ou le « socle » d'un écosystème et ont la plus grande influence sur sa structure globale. Ce sont souvent des producteurs primaires, et c'est généralement un organisme abondant. Par exemple, le varech, une espèce d'algue brune, est une espèce fondamentale qui constitue la base des forêts de varech au large des côtes de la Californie.

Les espèces fondatrices peuvent modifier physiquement l'environnement afin de créer et de maintenir des habitats bénéfiques pour les autres organismes qui les utilisent. Les exemples incluent le varech décrit ci-dessus ou les espèces d'arbres présentes dans une forêt. Les coraux photosynthétiques du récif corallien fournissent également une structure en modifiant physiquement l'environnement (figure\(\PageIndex{c}\)). Les dépôts de carbonate de calcium des coraux vivants et morts constituent la majeure partie de la structure du récif, qui protège de nombreuses autres espèces des vagues et des courants océaniques.

Figure\(\PageIndex{c}\) : Le corail est l'espèce fondamentale des écosystèmes des récifs coralliens. (crédit : Jim E. Maragos, USFWS)

Attribution

Modifié par Melissa Ha à partir des sources suivantes :

• L'écologie communautaire à partir de la biologie environnementale par Matthew R. Fisher (sous licence CC-BY)
• Ecologie des écosystèmes à partir de la biologie générale par OpenStax (sous licence CC-BY)