Qu’est-ce qu’un écosystème ? Structure, types, importance et fonction de l’écosystème

Un écosystème, un terme très souvent utilisé en biologie, est une communauté de plantes et d’animaux qui interagissent les uns avec les autres dans une zone donnée, ainsi qu’avec leurs environnements non vivants. Les environnements non vivants comprennent le temps, la terre, le soleil, le sol, le climat et l’atmosphère.

L’écosystème est lié à la façon dont tous ces organismes différents vivent à proximité les uns des autres et à la façon dont ils interagissent les uns avec les autres. Par exemple, dans un écosystème où il y a à la fois des lapins et des renards, ces deux créatures entretiennent une relation où le renard mange le lapin pour survivre. Cette relation a un effet d’entraînement sur les autres créatures et plantes qui vivent dans la même zone ou dans des zones similaires. Par exemple, plus les renards mangent de lapins, plus les plantes peuvent commencer à prospérer car il y a moins de lapins pour les manger.

Selon Wikipédia,

« Un écosystème est une communauté d’organismes vivants en relation avec les composantes non vivantes de leur environnement (des choses comme l’air, l’eau et le sol minéral), interagissant comme un système. Ces composants biotiques et abiotiques sont considérés comme liés entre eux par les cycles des nutriments et les flux d’énergie.

Comme les écosystèmes sont définis par le réseau d’interactions entre les organismes, et entre les organismes et leur environnement, ils peuvent être de n’importe quelle taille mais englobent généralement des espaces spécifiques et limités (bien que certains scientifiques affirment que la planète entière est un écosystème). »

Les écosystèmes peuvent être énormes, avec plusieurs centaines d’animaux et de plantes différents vivant tous dans un équilibre délicat, ou ils peuvent être relativement petits. Dans les endroits particulièrement rudes de la planète, comme les pôles Nord et Sud, les écosystèmes sont relativement simples car il n’y a que quelques types de créatures qui peuvent résister aux températures glaciales et aux conditions de vie difficiles.

Certaines créatures peuvent se trouver dans plusieurs écosystèmes différents à travers le monde, dans des relations différentes avec d’autres créatures ou des créatures similaires. Les écosystèmes se composent également de créatures qui bénéficient mutuellement les unes des autres.

Par exemple, un exemple populaire est celui du poisson-clown et de l’anémone – le poisson-clown nettoie l’anémone et la protège des parasites tandis que l’anémone pique les grands prédateurs qui, autrement, mangeraient le poisson-clown.

La Terre, en tant qu’écosystème, se distingue de l’ensemble de l’univers. À notre connaissance, aucun endroit ne peut abriter la vie telle que nous la connaissons, pas même notre planète sœur, Mars, où nous pourrions nous installer un jour, mais au prix d’efforts et de difficultés considérables, nous devons recréer les choses que nous considérons comme acquises ici. ~ Sylvia Earle

Un écosystème peut être détruit par un étranger. Il peut s’agir d’une augmentation de la température, du niveau de la mer ou d’un changement climatique. L’étranger peut affecter l’équilibre naturel et peut nuire ou détruire l’écosystème. C’est un peu malheureux mais des écosystèmes ont été détruits et ont disparu à cause d’activités humaines comme la déforestation, l’urbanisation et des activités naturelles comme les inondations, les tempêtes, les incendies ou les éruptions volcaniques.

Structure de l’écosystème

Chaque écosystème a deux composantes principales :

1. Les composants abiotiques

Les facteurs non vivants ou l’environnement physique prévalant dans un écosystème constituent les composants abiotiques. Ce sont les facteurs climatiques qui comprennent la pluie, la température, la lumière, le vent, l’humidité, etc. et les facteurs édaphiques qui comprennent le sol, le pH, la topographie, les minéraux, etc.

2. Les composantes biotiques

Les organismes vivants tels que les plantes, les animaux et les micro-organismes (bactéries et champignons) qui sont présents dans un écosystème constituent les composants biotiques.

Du point de vue de la nutrition, les composants biotiques peuvent être regroupés en deux composants de base :

(i) les composants autotrophes, et

(ii) les composants hétérotrophes

Les composants autotrophes comprennent toutes les plantes vertes qui fixent l’énergie radiante du soleil et fabriquent de la nourriture à partir de substances inorganiques. Les composants hétérotrophes comprennent les plantes non vertes et tous les animaux qui se nourrissent des autotrophes.

Les composants biotiques peuvent donc être décrits sous les rubriques suivantes.

Producteurs : Parmi les composants biotiques, à un niveau fonctionnel de base, l’écosystème contient généralement des producteurs primaires (plantes) capables de récolter l’énergie du soleil grâce au processus appelé photosynthèse. Cette énergie circule ensuite dans la chaîne alimentaire.

Consommateurs : Après les producteurs, viennent ensuite les consommateurs dans l’écosystème. Il existe différentes classes ou catégories de consommateurs ; ces consommateurs se nourrissent de l’énergie captée.

(a) Les consommateurs de premier ordre ou consommateurs primaires (herbivores) : les herbivores sont des animaux qui dépendent purement pour leur alimentation des producteurs ou des plantes vertes. Les insectes, les rongeurs, le lapin, le cerf, la vache, le buffle, la chèvre sont quelques-uns des herbivores les plus courants dans l’écosystème terrestre et les petits crustacés, les mollusques, etc. dans l’habitat aquatique.

(b) Consommateurs du deuxième ordre ou consommateurs secondaires (carnivores) : Ce sont les carnivores et les omnivores. Les carnivores sont des animaux carnivores, et les omnivores sont des animaux adaptés à la consommation d’herbivores et de plantes. Les consommateurs secondaires sont le moineau, la corneille, le renard, le loup, le chien, le chat, le serpent, etc.

(c) Consommateurs du troisième ordre ou consommateurs tertiaires : Ce sont les carnivores supérieurs qui s’attaquent à d’autres carnivores, omnivores et herbivores. Les lions, tigres, faucons, vautours, etc. sont considérés comme des consommateurs tertiaires ou supérieurs.

(d) Les parasites, les charognards et les saprobes sont également inclus dans les consommateurs qui utilisent les tissus vivants ou les restes morts des animaux et des plantes comme nourriture.

Décomposeurs : Les décomposeurs travaillent au bas de la chaîne alimentaire. Les tissus morts et les déchets sont produits à tous les niveaux. Les charognards, les détritivores (animaux qui vivent sur les détritus des écosystèmes) et les décomposeurs se nourrissent non seulement de cette énergie, mais décomposent également la matière organique en ses constituants organiques. Ce sont les microbes qui terminent le travail de décomposition et produisent des constituants organiques qui peuvent à nouveau être utilisés par les producteurs.

L’énergie qui circule dans la chaîne alimentaire, c’est-à-dire des producteurs aux consommateurs puis aux décomposeurs, est toujours inefficace. Cela signifie qu’il y a moins d’énergie disponible au niveau des consommateurs secondaires qu’au niveau des producteurs primaires. Ce n’est pas surprenant, mais la quantité d’énergie produite d’un endroit à l’autre varie beaucoup en raison de la quantité de rayonnement solaire et de la disponibilité des nutriments et de l’eau.

Types d’écosystèmes

Il existe de très nombreux types d’écosystèmes, mais les trois principales classes d’écosystèmes, parfois appelées « biomes », qui sont relativement confinés, sont les suivantes :

• Les écosystèmes d’eau douce
• Écosystèmes terrestres
• Écosystèmes océaniques

Écosystèmes d’eau douce

Ces écosystèmes peuvent être divisés en écosystèmes plus petits. Par exemple, dans les écosystèmes d’eau douce, on trouve :

• Les écosystèmes d’étangs – Ils sont généralement relativement petits et contenus. La plupart du temps, ils comprennent divers types de plantes, d’amphibiens et d’insectes. Parfois, ils comprennent des poissons, mais comme ceux-ci ne peuvent pas se déplacer aussi facilement que les amphibiens et les insectes, c’est moins probable, et la plupart du temps, les poissons sont introduits artificiellement dans ces environnements par les humains.
• Écosystèmes fluviaux – Les rivières étant toujours reliées à la mer, elles sont plus susceptibles de contenir des poissons, ainsi que les plantes, amphibiens et insectes habituels.

Ces types d’écosystèmes peuvent également inclure des oiseaux, car ceux-ci chassent souvent dans et autour de l’eau à la recherche de petits poissons ou d’insectes.

Comme le titre l’indique clairement, les écosystèmes d’eau douce sont ceux qui sont contenus dans des environnements d’eau douce. Cela inclut, sans s’y limiter, les étangs, les rivières et autres cours d’eau qui ne sont pas la mer (qui est, bien sûr, de l’eau salée et ne peut pas accueillir des créatures d’eau douce pendant très longtemps).

Les écosystèmes d’eau douce sont en fait la plus petite des trois grandes catégories d’écosystèmes, puisqu’ils ne représentent que 1,8 % de la surface totale de la Terre.

Les écosystèmes des systèmes d’eau douce comprennent des poissons relativement petits (les plus gros poissons se trouvent généralement dans la mer), des amphibiens (comme les grenouilles, les crapauds et les tritons), des insectes de toutes sortes et, bien sûr, des plantes. L’élément vivant le plus petit du réseau alimentaire de ces types d’écosystèmes est le plancton, un petit organisme qui est souvent mangé par les poissons et d’autres petites créatures.

Les écosystèmes terrestres

Les écosystèmes terrestres sont nombreux car il y a beaucoup d’endroits différents sur Terre. Voici quelques-uns des écosystèmes terrestres les plus courants :

• Les forêts tropicales – Les forêts tropicales ont généralement des écosystèmes extrêmement denses car il y a tellement de types d’animaux différents, tous vivant dans une très petite zone.
• Toundra – Comme mentionné ci-dessus, la toundra a généralement des écosystèmes relativement simples en raison de la quantité limitée de vie qui peut être soutenue dans ces conditions difficiles.
• Déserts – A l’opposé de la toundra à bien des égards, mais toujours durs, plus d’animaux vivent dans la chaleur extrême que dans le froid extrême de l’Antarctique, par exemple.
• Savanes – Elles diffèrent des déserts par la quantité de pluie qu’elles reçoivent chaque année. Alors que les déserts ne reçoivent qu’une quantité minime de précipitations chaque année. Les savanes ont tendance à être un peu plus humides, ce qui est plus propice à la vie.
• Forêts – Il existe de nombreux types de forêts dans le monde, notamment des forêts de feuillus et des forêts de conifères. Elles peuvent abriter beaucoup de vie et avoir des écosystèmes très complexes.
• Les prairies – Les prairies abritent une grande variété de vie et peuvent avoir des écosystèmes très complexes et impliqués.

Comme il existe de nombreux types d’écosystèmes terrestres différents, il peut être difficile de faire des généralisations qui les couvrent tous.

Les écosystèmes terrestres étant très diversifiés, il est difficile de faire des généralisations à leur sujet. Cependant, certaines choses sont vraies presque tout le temps. Par exemple, la plupart contiennent des herbivores qui mangent des plantes (qui tirent leur subsistance du soleil et du sol), et tous ont des carnivores qui mangent des herbivores et d’autres carnivores.

Dans certains endroits, comme les pôles, on trouve principalement des carnivores car aucune vie végétale ne pousse. De nombreux animaux et plantes qui poussent et vivent dans les écosystèmes terrestres interagissent également avec les écosystèmes d’eau douce et parfois même avec les écosystèmes océaniques.

Les écosystèmes océaniques

Les écosystèmes océaniques sont relativement confinés, bien que, comme les écosystèmes d’eau douce, ils comprennent également certains oiseaux qui chassent les poissons et les insectes près de la surface de l’océan. Il existe différentes sortes d’écosystèmes océaniques :

• Eaux peu profondes – Certains petits poissons et coraux ne vivent que dans les eaux peu profondes proches de la terre.
• Eaux profondes – De grandes et même gigantesques créatures peuvent vivre dans les eaux profondes des océans. Certaines des créatures les plus étranges du monde vivent au fond de la mer.
• Eaux chaudes – Les eaux chaudes, comme celles de l’océan Pacifique, contiennent certains des écosystèmes les plus impressionnants et les plus complexes du monde.
• Eau froide – Moins diversifiées, les eaux froides abritent néanmoins des écosystèmes relativement complexes. Le plancton constitue généralement la base de la chaîne alimentaire, suivi des petits poissons qui sont mangés par des poissons plus gros ou par d’autres créatures comme les phoques ou les pingouins.

Les écosystèmes océaniques sont parmi les plus intéressants au monde, surtout dans les eaux chaudes comme celles de l’océan Pacifique. Cela s’explique notamment par le fait qu’environ 75 % de la Terre est recouverte par la mer, ce qui signifie qu’il y a beaucoup d’espace pour que toutes sortes de créatures différentes puissent vivre et prospérer.

Il existe en fait trois types différents d’écosystèmes océaniques : les eaux peu profondes, les eaux profondes et la surface de l’océan profond. Dans deux d’entre eux, la base même de la chaîne alimentaire est le plancton, tout comme dans les écosystèmes d’eau douce. Ce plancton et d’autres plantes qui poussent dans l’océan près de la surface sont responsables de 40 % de toute la photosynthèse qui se produit sur Terre.

Certaines créatures herbivores, comme les crevettes, mangent le plancton, qui est ensuite généralement mangé par des créatures plus grosses, en particulier les poissons.

Il est intéressant de noter que dans les profondeurs de l’océan, le plancton ne peut pas exister car la photosynthèse ne peut pas se produire, la lumière ne pouvant pas pénétrer aussi loin dans les profondeurs de l’océan.

Dans les profondeurs de l’océan, les créatures se sont donc adaptées de façon très étrange et comptent parmi les êtres vivants les plus fascinants, les plus terrifiants et les plus intrigants de la Terre.

Importance de l’écosystème

Les écosystèmes sont des communautés d’organismes et de matières non vivantes qui interagissent ensemble. Comme les écosystèmes sont interdépendants, chaque partie de l’écosystème est importante. Les écosystèmes endommagés ou déséquilibrés peuvent causer de nombreux problèmes.

Composants

Les écosystèmes sont constitués du sol, de la lumière et de la chaleur du soleil, de l’eau et des organismes vivants, qui comprennent les plantes, les animaux et les décomposeurs.

Interactions entre les composants

Au sein d’un écosystème, les organismes vivants interagissent de différentes manières, notamment par la prédation, la coopération, la compétition et la symbiose. Chaque espèce a un rôle particulier, comme la conversion de la lumière du soleil en énergie par la photosynthèse, la consommation de petits insectes ou la décomposition de la matière.

Taille de l’écosystème

Les tailles des écosystèmes sont très variables. Ils peuvent être une flaque d’eau, un lac ou un désert. Les terrariums sont des écosystèmes artificiels.

Biomes

Les biomes sont composés de plusieurs écosystèmes qui sont similaires les uns aux autres. Les biomes comprennent les forêts tropicales humides, les déserts, la toundra et les prairies.

Perturbations de l’écosystème

Un petit changement dans un écosystème, tel que l’élimination ou l’introduction d’une espèce, peut entraîner des changements dans l’ensemble de l’écosystème. Les changements environnementaux, ainsi que l’intervention humaine, peuvent provoquer ces perturbations dans l’écosystème.

Impact de la pollution

La pollution, y compris la pollution des sols, de l’eau et de l’air, constitue une menace sérieuse pour les écosystèmes. La pollution peut menacer ou tuer des organismes qui sont vitaux pour les écosystèmes, et l’écosystème peut devenir déséquilibré.

Fonction de l’écosystème

Un écosystème est un système environnemental discret, structurel, fonctionnel et capable de maintenir la vie. Les composants fonctionnels de tout écosystème sont :

(i) les constituants inorganiques (air, eau et sels minéraux)

(ii) les organismes (plantes, animaux et microbes), et

(iii) l’énergie que les autres composants reçoivent de l’extérieur (le soleil).

Ces trois éléments forment un système environnemental et interagissent les uns avec les autres. Les constituants inorganiques sont synthétisés en structures organiques par les plantes vertes (producteurs primaires) par photosynthèse en utilisant l’énergie solaire dans le processus. Les plantes vertes deviennent la source d’énergie des renouveaux (herbivores), qui, à leur tour, deviennent une source d’énergie pour les animaux carnivores (carnivores).

Tous les types d’animaux se développent en ajoutant des matières organiques à leur poids corporel, et les composés organiques complexes pris comme nourriture sont leur source d’énergie. Ils sont connus sous le nom de producteurs secondaires.

Tous les organismes vivants d’un écosystème ont une durée de vie déterminée, après laquelle ils meurent. Les restes organiques morts des plantes et des animaux fournissent de la nourriture aux microbes saprophytes comme les bactéries, les champignons et de nombreux autres animaux. Les saprobes décomposent finalement la structure organique, brisent les molécules complexes et libèrent les composants inorganiques dans l’environnement.

Ces organismes sont connus sous le nom de décomposeurs. Au cours du processus de décomposition des molécules organiques, l’énergie qui lie les composants inorganiques sous forme de molécules organiques est libérée et dissipée dans l’environnement sous forme d’énergie thermique.

Ainsi, dans l’écosystème, l’énergie provenant du soleil est fixée par les plantes et transférée aux composants animaux. Les nutriments sont extraits du substrat, déposés dans les tissus des plantes et des animaux, passent d’un groupe d’alimentation à un autre, sont libérés par décomposition dans le sol, l’eau et l’air, puis sont recyclés.

Les écosystèmes fonctionnant dans différents endroits, comme les déserts, les forêts, les prairies et les mers, sont interdépendants les uns des autres. L’énergie et les nutriments d’un écosystème peuvent se retrouver dans un autre, de sorte qu’en fin de compte, toutes les parties de la terre sont liées entre elles, chacune constituant une partie du système total qui assure le fonctionnement de la biosphère.