Biocénose, Écosystèmes et Biodiversité : Guide Complet

Biocénose et Biotope

Composants de l'Écosystème

La biocénose représente tous les êtres vivants qui composent le biotope d'un écosystème. Elle désigne la communauté biologique de l'écosystème, tandis que le biotope représente les conditions physico-chimiques de l'environnement.

Plage de Tolérance

La plage de tolérance définit les valeurs physiques et chimiques de l'environnement dans lesquelles les espèces peuvent se développer et se reproduire. Les marges de cette gamme sont appelées limites de tolérance. À l'intérieur de ces limites, il existe des valeurs optimales pour la croissance de l'espèce.

Facteur Limitant

Un facteur limitant est un facteur environnemental qui, par excès ou par manque, empêche la présence d'un organisme dans un milieu donné.

Eurythermes et Sténothermes

• Eurythermes : Organismes avec une large tolérance aux facteurs environnementaux.
• Sténothermes : Organismes avec une étroite tolérance aux facteurs environnementaux.

Adaptations des Organismes

Les organismes développent des réponses morphologiques ou comportementales pour tirer parti des conditions environnementales plus favorables.

• Ectothermes : Leur activité vitale dépend des changements de l'environnement. Ils ne peuvent pas réguler leur température interne et sont dits poïkilothermes.
• Endothermes : Ils génèrent de la chaleur interne et régulent leur température corporelle avec précision. Leur activité vitale est peu affectée par les changements climatiques. Ils sont dits homéothermes.

Zones Marines

• Zone photique : Zone éclairée en surface, jusqu'à 200 mètres de profondeur, où vivent les organismes marins photosynthétiques.
• Zone oligophotique : Entre 100 et 500 mètres de profondeur, avec une très faible luminosité.
• Zone aphotique : Obscurité totale, en dessous de 500 mètres. On y trouve des organismes hétérotrophes, comme les poissons-serpents.

Adaptations aux Régions Arides et Humides

Régions Arides

• Animaux : Évitent la déshydratation en adoptant un mode de vie nocturne et en se cachant le jour.
• Plantes : Développent des racines profondes et longues, des cuticules cireuses et des épines pour absorber l'eau et limiter la transpiration.

Régions Humides

Les plantes développent des mécanismes pour éliminer l'excès d'eau, comme un grand nombre de stomates, des poils absorbants et de nombreuses tiges.

Autotrophes et Hétérotrophes

• Autotrophes : Utilisent des molécules inorganiques comme matière première.
• Hétérotrophes : Utilisent des molécules organiques comme matière première.
• Organismes photosynthétiques : Utilisent la lumière du soleil comme source d'énergie.
• Organismes chimiosynthétiques : Utilisent l'énergie de réactions chimiques inorganiques.

Flux d'Énergie et Cycles de la Matière

L'énergie circule dans un écosystème selon un flux ouvert. La matière circule au sein de l'écosystème selon un cycle fermé.

Cycles Biogéochimiques

Les cycles biogéochimiques expriment la circulation des éléments nutritifs de l'environnement non vivant aux organismes vivants, puis leur retour à l'environnement non vivant.

Cycle du Carbone

Les plantes absorbent le CO2 de l'atmosphère ou de l'eau et, grâce à la photosynthèse, le transforment en molécules organiques. Le CO2 est transféré aux organismes hétérotrophes et aux décomposeurs par l'alimentation, puis retourne dans l'atmosphère par la respiration et la combustion de combustibles fossiles.

Cycle de l'Azote

L'azote (N2) présent dans l'atmosphère ne peut être utilisé que par certaines bactéries (Clostridium, Rhizobium et Azotobacter) et quelques algues bleues (Anabaena et Nostoc). Ces organismes le transforment en ammoniac (NH3). L'ammoniac est ensuite transformé en nitrate par des bactéries nitrifiantes chimiosynthétiques et utilisé par les plantes. L'azote retourne au sol avec les déchets des organismes vivants et les cadavres, puis est transformé en nitrates par des bactéries chimiosynthétiques.

Chaînes et Réseaux Trophiques

Chaîne Trophique

Une chaîne trophique est le transfert d'énergie alimentaire à travers une série d'organismes, où chacun se nourrit du précédent.

Réseau Trophique

Un réseau trophique est un réseau complexe de relations d'alimentation entre les organismes.

Niveaux Trophiques

• Producteurs (Niveau trophique 1) : Organismes autotrophes photosynthétiques qui utilisent l'énergie solaire pour synthétiser des substances organiques à partir de minéraux.
• Consommateurs primaires (Niveau trophique 2) : Herbivores qui se nourrissent des producteurs.
• Consommateurs secondaires (Niveau trophique 3) : Carnivores qui se nourrissent des consommateurs primaires. Ils peuvent être des prédateurs ou des parasites.
• Consommateurs tertiaires : Carnivores qui se nourrissent des consommateurs secondaires.
• Décomposeurs : Bactéries et champignons qui se nourrissent de cadavres et d'excréments. Ils recyclent la matière en la transformant en matière minérale, qui sera réutilisée par les producteurs.

Types de Chaînes Alimentaires

• Chaîne des herbivores : Producteurs, consommateurs primaires, consommateurs secondaires.
• Chaîne des saprophytes ou des détritus : Décomposeurs et transformateurs.

Biomasse, Production et Productivité

Biomasse

La biomasse est la quantité de matière organique présente dans un organisme, un niveau trophique ou un écosystème. Elle est exprimée en grammes de matière vivante par unité de surface ou de volume.

Production

La production est l'augmentation de la biomasse par unité de temps.

Productivité

La productivité est la quantité d'énergie produite par un niveau trophique ou un écosystème.

Pyramides Écologiques

Une pyramide écologique est une évaluation en termes de biomasse, de nombre d'individus ou de productivité de chaque niveau trophique. L'énergie qui circule à travers un niveau trophique est un dixième de celle du niveau précédent. Chaque niveau perd 90% de l'énergie réutilisable.

Biodiversité

Définition

La biodiversité est la richesse en espèces, la diversité génétique, la variété des espèces et le nombre d'individus par espèce. Elle reflète la complexité interne et la diversité des écosystèmes.

Perte de Biodiversité

La biodiversité est perdue à cause de la modification ou de la destruction des habitats, fragmentés par l'industrie, l'agriculture, l'urbanisation, la pollution, la surexploitation des espèces, la collecte, la chasse et la pêche.

Valeur Écologique de la Biodiversité

La biodiversité est très importante car elle influence le climat et la formation des sols. Elle permet la variété des écosystèmes. Plus il y a d'interactions, plus la diversité est grande et plus l'écosystème est stable dans le temps.