Lernzettel: Impacts humains sur la biodiversité

📋 Plan du Cours

1. Actions humaines et impacts sur la biodiversité
2. Types d’interactions biotiques entre espèces
3. Flux de matière et d’énergie dans les écosystèmes
4. Réseaux trophiques, pyramide écologique et niveaux
5. Cycle du carbone et rôle du CO2 atmosphérique
6. Résilience et évolution des écosystèmes
7. Écosystèmes, biotope et biocénose
8. Services écosystémiques et gestion par l’Homme

📖 1. Actions humaines et impacts sur la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Biodiversité : La biodiversité désigne la diversité des êtres vivants et de leurs formes de vie dans un milieu donné.
• Espèces invasives : Les espèces invasives sont des espèces introduites qui s’installent durablement et perturbent les écosystèmes.
• Surexploitation des ressources : La surexploitation des ressources correspond à l’utilisation d’une ressource à un rythme supérieur à sa capacité de renouvellement.
• Ingénierie écologique : L’ingénierie écologique regroupe des actions visant à utiliser ou guider des processus naturels pour restaurer des milieux.

📝 Points essentiels

• Les actions négatives incluent la pollution, la déforestation, l’introduction d’espèces invasives et la surexploitation des ressources.
• Les actions négatives entraînent une diminution de la biodiversité.
• Les actions positives comprennent l’ingénierie écologique et la dépollution des sols.
• Les actions positives incluent aussi la restauration de sites dégradés et des actions en faveur de la biodiversité.
• La déforestation modifie les milieux et peut fragiliser les écosystèmes.
• Les espèces invasives perturbent le fonctionnement local en s’ajoutant aux espèces déjà présentes.

💡 Astuce mémo

Négatif = P-D-I-S : Pollution, Déforestation, Invasives, Surexploitation.

📖 2. Types d’interactions biotiques entre espèces

🔑 Notions clés & Définitions

• Exploitation : L’exploitation est une interaction où une espèce tire profit de l’autre, sans que l’autre en retire un bénéfice équivalent.
• Commensalisme : Le commensalisme est une interaction durable où une espèce bénéficie tandis que l’autre n’est ni avantagée ni pénalisée.
• Mutualisme : Le mutualisme est une interaction durable où deux espèces tirent un avantage de leur association.
• Parasitisme : Le parasitisme est une interaction où un parasite tire profit d’un hôte, la relation se prolongeant dans le temps.
• Prédation : La prédation est une interaction où le prédateur retire un avantage en capturant l’autre organisme.

📝 Points essentiels

• Les interactions biotiques listées incluent exploitation, commensalisme, mutualisme et parasitisme.
• La prédation est une relation brève où seul le prédateur retire un avantage.
• Le parasitisme ressemble à la prédation par l’avantage pour le bénéficiaire, mais la relation dure.
• La compétition désavantage les deux espèces en concurrence pour des ressources.
• L’amensalisme correspond à une nuisance subie par une espèce sans avantage pour l’autre.
• La symbiose associe deux espèces de manière durable, avec mutualisme quand les deux partenaires sont avantagés.

💡 Astuce mémo

Prédation = bref (prédateur gagne). Parasitisme = long (parasite gagne). Mutualisme = deux gagnants.

📖 3. Flux de matière et d’énergie dans les écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseaux trophiques : Les réseaux trophiques rassemblent les chaînes alimentaires d’un écosystème et décrivent les relations de transfert entre organismes.
• Producteurs primaires : Les producteurs primaires sont des organismes autotrophes qui fabriquent leur matière organique à partir de matières minérales.
• Photosynthèse : La photosynthèse est le processus qui permet aux végétaux chlorophylliens d’utiliser l’énergie lumineuse pour produire de la matière organique.
• Consommateurs : Les consommateurs sont des organismes hétérotrophes qui se nourrissent de matière organique.
• Décomposeurs : Les décomposeurs sont des consommateurs particuliers qui transforment la matière organique morte en matière minérale.

📝 Points essentiels

• Le fonctionnement d’un écosystème repose sur des flux de matière et des transferts d’énergie entre ses membres.
• Les transferts de matière se font essentiellement au sein des réseaux trophiques.
• Les producteurs primaires sont majoritairement des végétaux chlorophylliens autotrophes.
• Les décomposeurs sont localisés essentiellement dans le sol et assurent le recyclage de la matière organique morte.
• La pyramide écologique sert à représenter l’importance relative des niveaux trophiques.
• Dans le cycle du carbone, la photosynthèse prélève le CO2 atmosphérique et la respiration libère du CO2.

💡 Astuce mémo

Flux = Réseau trophique ; Matière morte → Décomposeurs → Minéral ; CO2 → Photosynthèse → Matière organique → Respiration → CO2.

📖 4. Réseaux trophiques, pyramide écologique et niveaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Pyramide écologique : La pyramide écologique est une représentation graphique qui compare les catégories d’espèces selon leur niveau trophique.
• Biomasse : La biomasse est la quantité de matière organique présente dans une catégorie d’espèces.
• Autotrophes : Les autotrophes sont des organismes capables de produire leur matière organique à partir de matières minérales.
• Hétérotrophes : Les hétérotrophes sont des organismes qui ont besoin de matière organique pour se nourrir.
• Niveaux trophiques : Les niveaux trophiques regroupent les catégories d’organismes selon leur place dans les chaînes alimentaires.

📝 Points essentiels

• La pyramide écologique montre que la biomasse des producteurs est plus élevée que celle des consommateurs.
• Les producteurs correspondent aux végétaux (plantes) et aux autotrophes.
• Les herbivores constituent un niveau de consommateurs entre végétaux et niveaux supérieurs.
• Les hétérotrophes incluent aussi les décomposeurs détritivores.
• Les prédateurs primaires se situent au-dessus des herbivores dans la pyramide.
• Les prédateurs secondaires sont aussi appelés superprédateurs dans le schéma.

💡 Astuce mémo

Base large = producteurs (autotrophes) ; sommet étroit = superprédateurs.

📖 5. Cycle du carbone et rôle du CO2 atmosphérique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle du carbone : Le cycle du carbone décrit les échanges de carbone entre l’atmosphère et les organismes d’un écosystème.
• Réservoir de carbone : Un réservoir de carbone est une partie de l’écosystème qui stocke du carbone sous forme de matière organique.
• Puits de carbone : Un puits de carbone est un réservoir qui stocke davantage de carbone qu’il n’en relâche, ce qui diminue la concentration atmosphérique.
• Respiration : La respiration est le processus qui libère du CO2 dans l’atmosphère à partir de la matière organique.
• CO2 atmosphérique : Le CO2 atmosphérique est le dioxyde de carbone présent dans l’air, impliqué dans le réchauffement climatique.

📝 Points essentiels

• Les niveaux trophiques (producteurs et consommateurs) constituent des réservoirs de carbone car chaque organisme contient du carbone.
• L’entrée du carbone dans l’écosystème se fait via la photosynthèse qui prélève le CO2 atmosphérique.
• Le carbone circule le long des chaînes alimentaires entre niveaux trophiques.
• La sortie du carbone hors de l’écosystème se fait lors de la respiration.
• Le CO2 atmosphérique joue un rôle dans le réchauffement climatique.
• Une forêt en plein développement agit comme un puits de carbone en stockant davantage de carbone.

💡 Astuce mémo

Entrée : Photosynthèse (CO2 → écosystème). Sortie : Respiration (matière organique → CO2).

📖 6. Résilience et évolution des écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Résilience : La résilience est la capacité d’un écosystème à se régénérer après une perturbation.
• Évolution des écosystèmes : L’évolution des écosystèmes correspond aux changements qui se produisent au cours du temps sous l’effet de facteurs internes et externes.
• Perturbations : Les perturbations sont des événements qui modifient temporairement ou durablement un écosystème.

📝 Points essentiels

• Les écosystèmes évoluent au cours du temps sous l’influence de plusieurs facteurs.
• Les facteurs incluent l’âge des individus et la composition des espèces.
• Les perturbations citées comprennent les incendies et les maladies.
• Les modifications ne perturbent pas forcément le fonctionnement de l’écosystème.
• Un écosystème peut supporter certaines modifications et retrouver sa situation d’origine.
• Quand l’écosystème revient vers un état proche après perturbation, on parle de résilience.

💡 Astuce mémo

Résilience = retour vers l’état d’origine après choc (incendie, maladie).

📖 7. Écosystèmes, biotope et biocénose

🔑 Notions clés & Définitions

• Biocénose : La biocénose est l’ensemble des êtres vivants d’un écosystème.
• Biotope : Le biotope est l’ensemble des caractéristiques physico-chimiques du milieu de vie d’un écosystème.
• Écosystème : Un écosystème est formé par la biocénose, le biotope et les relations entre eux.
• Paramètres du biotope : Les paramètres du biotope sont les variables physico-chimiques qui caractérisent le milieu (exemples : température, pH, humidité).
• Agrosystèmes : Les agrosystèmes sont des écosystèmes transformés par l’Homme pour une production particulière.

📝 Points essentiels

• Un écosystème associe une biocénose et un biotope, avec des relations entre les deux.
• Le biotope se caractérise par des paramètres comme température, luminosité, humidité, nature des éléments minéraux et pH.
• La notion d’écosystème couvre plusieurs échelles : forêt, rivière, prairie, flaque d’eau.
• Un écosystème peut être naturel s’il est peu impacté par l’Homme.
• Certains écosystèmes sont anthropisés, c’est-à-dire transformés par l’Homme.
• Les agrosystèmes correspondent aux exploitations agricoles.

💡 Astuce mémo

Bio = vivants ; Bio-top(e) = milieu ; Écosystème = Bio + Bio-top + relations.

📖 8. Services écosystémiques et gestion par l’Homme

🔑 Notions clés & Définitions

• Services écosystémiques : Les services écosystémiques sont des fonctions rendues par les écosystèmes aux populations humaines.
• Approvisionnement : L’approvisionnement est un type de service écosystémique lié aux ressources fournies par l’écosystème.
• Régulation : La régulation est un type de service écosystémique qui limite ou contrôle des phénomènes environnementaux.
• Culture : La culture est un type de service écosystémique lié aux activités récréatives et aux dimensions culturelles.
• Soutien : Le soutien est un type de service écosystémique qui contribue au maintien du fonctionnement des écosystèmes.

📝 Points essentiels

• Les services écosystémiques regroupent l’approvisionnement, la régulation, la culture et le soutien.
• L’Homme exploite les écosystèmes en affectant le fonctionnement via l’exploitation de ressources.
• L’Homme modifie le biotope local par des actions comme la sylviculture, l’érosion et l’assèchement des sols, ou des pollutions.
• L’Homme modifie aussi le biotope global via le changement climatique et l’introduction d’espèces invasives.
• Les écosystèmes fournissent des ressources : énergie, matériaux, nourriture et substances thérapeutiques.
• Les écosystèmes rendent aussi des services régulateurs comme la dépollution et la lutte contre l’érosion et le réchauffement climatique.

💡 Astuce mémo

ARC-S : Approvisionnement, Régulation, Culture, Soutien.

📊 Tableaux de synthèse

Interactions : avantage et durée

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre commensalisme et mutualisme : dans le commensalisme une espèce profite sans bénéfice pour l’autre, alors que dans le mutualisme les deux profitent.
2. Croire que la respiration est une entrée de carbone : dans le cycle du carbone, elle correspond à une sortie via la libération de CO2.
3. Inverser la pyramide écologique : la biomasse est plus élevée chez les producteurs (base) que chez les consommateurs (sommet).
4. Oublier que les décomposeurs recyclent la matière organique morte en matière minérale et sont localisés essentiellement dans le sol.
5. Mélanger biotope et biocénose : le biotope décrit le milieu physico-chimique, la biocénose décrit les êtres vivants.

✅ Checklist Examen

1. Citer au moins 2 actions négatives et 2 actions positives et relier les actions négatives à la diminution de la biodiversité.
2. Définir et distinguer exploitation, commensalisme, mutualisme, parasitisme et prédation, y compris la différence brève vs prolongée.
3. Expliquer le rôle des producteurs primaires, des consommateurs et des décomposeurs dans les flux de matière et le recyclage.
4. Décrire ce que montre une pyramide écologique et relier base/sommet à la biomasse et aux niveaux trophiques.
5. Rappeler les étapes du cycle du carbone : entrée par photosynthèse (CO2 atmosphérique), circulation le long des chaînes, sortie par respiration.
6. Expliquer ce qu’est un réservoir de carbone et ce qu’est un puits de carbone, avec l’exemple de la forêt en développement.
7. Définir la résilience et donner des facteurs/perturbations qui font évoluer un écosystème (âge, composition, incendies, maladies).
8. Définir biocénose, biotope et écosystème, et donner des exemples de paramètres du biotope.
9. Lister les 4 catégories de services écosystémiques et donner des exemples de services d’approvisionnement, régulation, culture et soutien.
10. Expliquer comment l’Homme affecte le fonctionnement des écosystèmes (exploitation des ressources, modification du biotope local et global) et pourquoi des études visent une meilleure gestion.