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Le fonctionnement d'un écosystème naturel

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Objectif

Comprendre comment fonctionne un écosystème naturel.

1. Des interactions entre êtres vivants et leur milieu

Lors d’une sortie sur le terrain, il est possible d’observer les différentes espèces qui vivent dans un même milieu et constituent la biocénose de l’écosystème étudié. Ces êtres vivants interagissent les uns avec les autres par l’intermédiaire de relations diverses : prédation, compétition ou encore parasitisme.

On peut aussi faire des mesures de quelques paramètres physico-chimiques sur le terrain étudié comme le pH et la nature du sol, les facteurs climatiques : température, précipitations, altitude, exposition. Ces paramètres physico-chimiques constituent le biotope de l’écosystème. Ils sont relativement homogènes.

Des interactions existent entre les êtres vivants et les facteurs physico-chimiques, qu’ils soient climatiques ou liés à la nature du sol.
Par exemple : la nature du sol conditionne la présence de certaines espèces. Pour une même altitude, une même exposition, la présence de fougères n’est observable que sur sol acide.
Inversement, la présence de certaines espèces peut modifier certains facteurs du biotope. Par exemple : une forêt limite la vitesse du vent ou encore les amplitudes thermiques.

Des relations complexes s’établissent donc entre biotope et biocénose.

2. Les flux au sein de l'écosystème

a. Des flux de matière

À la base du réseau trophique se trouvent les producteurs primaires qui constituent la biomasse végétale, c'est-à-dire la masse de tous les individus présents à un instant ; les végétaux verts via la photosynthèse convertissent l’énergie solaire pour produire des molécules organiques à partir de matières minérales puisées dans le sol d’une part (eau et sels minéraux) et dans l’atmosphère d’autre part (dioxyde de carbone).
Cette matière végétale est consommée par les phytophages ou herbivores, eux-mêmes consommés par les zoophages ou carnivores. Herbivores et carnivores se nourrissent de matière organique pour fabriquer leur propre matière vivante.
Enfin, les décomposeurs se nourrissent des restes des êtres vivants et transforment la matière organique en matière minérale alors réutilisable par les producteurs primaires.

b. Des flux d'énergie

La matière organique fabriquée par les organismes d’un niveau trophique a quatre destinées différentes :
- Une partie sert au fonctionnement de l’organisme et est perdue sous forme de CO₂ et d’eau au cours de la respiration cellulaire.
- Une autre partie est représentée par les excréments, feuilles mortes, cadavres, elle est dégradée et recyclée par l’action des décomposeurs.
- Une partie sert à la croissance de la biomasse des organismes.
- Enfin une dernière partie est consommée par les organismes du niveau trophique supérieur.

Ainsi, comme le montre le document ci-dessus, en une année pour l’écosystème « forêt », seule la biomasse des producteurs primaires augmente. Au fur et à mesure qu’on s’élève dans les niveaux trophiques, la quantité d’énergie qui peut être stockée sous forme de molécules organiques décroît d’où la représentation pyramidale de la productivité d’un écosystème.

Le coût en énergie de la production de matière organique par un être vivant dépend donc de sa place dans la pyramide de productivité.

L'essentiel

Un écosystème naturel est constitué d’un biotope et d’une biocénose. Son fonctionnement d’ensemble est permis par la productivité primaire qui, dans les écosystèmes continentaux, repose sur la photosynthèse des plantes vertes.

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