Écosystèmes et Relations Trophiques

Qu'est-ce qu'un écosystème ?

• Un écosystème est un ensemble d'organismes vivants qui interagissent entre eux et avec les éléments non vivants du milieu qu'ils occupent.
• Les relations trophiques sont les liens de nature alimentaire qui existent entre les organismes vivants d'un écosystème.
• La chaîne alimentaire est composée de niveaux trophiques : producteurs, consommateurs et décomposeurs.

Producteurs

• Les producteurs sont les organismes autotrophes capables de créer de la matière organique à partir de matière inorganique.
• Ils utilisent la lumière, l'eau, les éléments du sol, etc.
• Ils sont à la base de la chaîne alimentaire.
• La photosynthèse est le principal mécanisme de transformation de matières inorganiques en matières organiques.

Consommateurs

• Les consommateurs sont les organismes hétérotrophes qui se nourrissent d'autres organismes vivants.
• Les herbivores, granivores et frugivores sont des consommateurs de premier ordre.
• Les carnivores sont des consommateurs de deuxième, troisième et quatrième ordre.
• Les omnivores sont des consommateurs de plusieurs ordres.

Décomposeurs

• Les décomposeurs se nourrissent des déchets et des cadavres d'autres organismes vivants.
• Ils sont liés à tous les niveaux trophiques.
• Ils se nourrissent de matière organique NON VIVANTE.
• On les appelle aussi des détritivores.

Réseau trophique

• Le réseau trophique est l'ensemble des chaînes alimentaires.

La dynamique d'un écosystème

• Le flux de matière et d'énergie dans un écosystème correspond à la circulation de la matière et de l'énergie entre les organismes vivants ainsi qu'entre le milieu et les organismes vivants.
• Le recyclage chimique, par l'action des décomposeurs, permet de remettre en circulation de la matière inorganique dans un écosystème à partir de la matière organique.
• Le flux d'énergie se voit dépensé par les êtres vivants.
• Une partie est transférée lors de la nutrition, mais une bonne part est perdue.
• Les individus utilisent l'énergie pour maintenir leurs fonctions vitales et leur permettre de vivre.
• Il est donc primordial d'ajouter de l'énergie au système constamment, ce que le Soleil fait pour nous.

La production primaire des écosystèmes

• La biomasse est la masse totale de la matière organique présente à un moment donné dans un écosystème.
• La productivité primaire d'un écosystème est la quantité de nouvelles biomasses obtenue par l'action des producteurs de l'écosystème.
• Cette mesure représente la quantité d'énergie disponible pour les consommateurs de premier ordre.
• Elle influence la quantité d'êtres vivants pouvant se développer dans cet écosystème.
• Les facteurs influençant la productivité primaire d'un écosystème sont : la lumière, la température, l'eau, les nutriments et le CO2.

Les perturbations

• Une perturbation est un événement qui cause des dommages à un écosystème.
• Elle peut entraîner l'élimination d'organismes et modifier la disponibilité des ressources.
• Les facteurs clés des perturbations sont le type, la fréquence et la gravité.

Les perturbations naturelles

• Les perturbations naturelles ne sont pas causées par l'homme.
• Des exemples incluent les tempêtes, les ouragans, les tremblements de terre, les inondations, les éruptions volcaniques, les périodes de gel, les canicules et les feux de forêt.

Les perturbations humaines

• L'être humain est le principal agent perturbateur écologique.
• Des exemples incluent la coupe forestière, les déversements pétroliers, les entreprises minières, la construction de barrages et le détournement de cours d'eau.

La succession écologique

• La succession écologique est une série de changements qui s'opèrent dans un écosystème à la suite d'une perturbation, jusqu'à ce que l'écosystème atteigne un état d'équilibre.
• Les changements provoqués par la perturbation modifient l'écosystème.
• Ce dernier doit retrouver un équilibre, soit l'ancien, soit un nouveau, en fonction des changements provenant de la perturbation.

L'empreinte écologique

• L'empreinte écologique est une estimation de la surface nécessaire pour qu'un être humain puisse répondre à l'ensemble de ses besoins et assurer l'élimination de ses déchets.

L'écotoxicologie

• L'écotoxicologie est l'étude des conséquences écologiques de la pollution de l'environnement par les substances et les radiations qu'on y rejette.

Les contaminants

• Un contaminant est une substance ou une radiation susceptible de causer du tort à un ou plusieurs écosystèmes.
• Les facteurs clés des contaminants sont la nature, la concentration et la durée d'exposition.

Le seuil de toxicité

• Le seuil de toxicité correspond à la concentration au-delà de laquelle un contaminant produit un ou plusieurs effets néfastes sur un organisme.
• La dose létale est la quantité nécessaire pour tuer un organisme vivant donné en une seule fois.
• La DL50 correspond à la dose moyenne pour causer la mort de 50% des individus d'une population.

La bioaccumulation et la bioconcentration des contaminants

• La bioaccumulation est la tendance qu'ont certains contaminants à s'accumuler dans les tissus des organismes vivants avec le temps.
• Des exemples incluent les métaux lourds, les BPC et le DDT.
• La bioconcentration (ou bioamplification) est un phénomène qui fait en sorte que la concentration d'un contaminant dans les tissus des vivants a tendance à augmenter à chaque niveau trophique.

Des biotechnologies aux services des écosystèmes

La dépollution des sols par biodégradation des polluants

• La biodégradation est la décomposition de la matière organique en matière inorganique par des micro-organismes.
• La biorestauration est une biotechnologie qui consiste à dépolluer un milieu par l'action de micro-organismes qui y décomposent les contaminants.

La phytoremédiation

• La phytoremédiation est une biotechnologie qui utilise des plantes ou des algues pour éliminer les contaminants d'un milieu.

Le traitement des eaux usées

• Les eaux usées sont les eaux rejetées après leur utilisation domestique ou industrielle et qui sont polluées à cause des activités humaines.