L'essentiel
- Un écosystème est formé d'une biocénose (les êtres vivants), d'un biotope (le milieu) et des interactions qui les relient ; c'est un système ouvert.
- Les facteurs abiotiques (lumière, eau, température, sels minéraux) limitent les populations ; le plus éloigné de l'optimum est le facteur limitant.
- Les interactions interspécifiques se classent selon l'effet sur chaque espèce : compétition (moins, moins), prédation et parasitisme (+, moins), mutualisme (+, +), commensalisme (+, 0).
- La symbiose est un mutualisme durable et étroit : lichens, mycorhizes, nodosités des Fabacées à Rhizobium.
- Selon le principe d'exclusion compétitive, deux espèces de même niche écologique ne coexistent pas durablement quand la ressource est limitée.
- Les producteurs autotrophes fabriquent la matière organique par photosynthèse ; les consommateurs la mangent ; les décomposeurs la minéralisent.
- Dans un réseau trophique, les flèches vont du mangé vers le mangeur ; un réseau diversifié est plus stable qu'une chaîne isolée.
- Le rendement écologique entre deux niveaux est de l'ordre de 10 %, car l'essentiel de l'énergie est perdu par respiration (chaleur) et dans la matière non consommée ou non assimilée.
- L'énergie traverse l'écosystème et se dissipe en chaleur, alors que la matière y circule en cycles.
- Le cycle du carbone repose sur la photosynthèse, la respiration, la décomposition et des stockages à long terme (sols, tourbes, roches, combustibles fossiles).
- Le cycle de l'azote repose sur des bactéries : fixation de N₂, ammonification, nitrification, dénitrification.
- Un écosystème est en équilibre dynamique : ses populations fluctuent, avec des oscillations décalées proie-prédateur.
- La résilience est la capacité à retrouver un fonctionnement comparable après une perturbation ; une succession écologique reconstruit progressivement la végétation.
- Les services écosystémiques sont d'approvisionnement, de régulation, culturels ou de soutien.
- La pollinisation animale contribue à environ un tiers de la production agricole mondiale en volume.
- La gestion durable (agroécologie, quotas, aires protégées, corridors écologiques, ingénierie écologique) préserve la capacité des écosystèmes à fournir des services.
Formules et définitions à connaître
| Notion | Définition ou formule |
|---|---|
| Rendement écologique | production du niveau n + 1 / production du niveau n (souvent environ 10 %) |
| Production | matière organique ou énergie produite par unité de surface et de temps (kJ·m⁻²·an⁻¹) |
| Photosynthèse | 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ |
| Fixation de l'azote | N₂ atmosphérique transformé en azote utilisable par des bactéries |
| Nitrification | ammonium → nitrites → nitrates, par des bactéries du sol aéré |
| Dénitrification | nitrates → N₂, par des bactéries en milieu pauvre en dioxygène |
| Bioamplification | concentration croissante d'une substance peu dégradable le long d'une chaîne |
| Prélèvement durable | prélèvement inférieur ou égal à l'accroissement naturel de la population |
Pièges à éviter
- Orienter les flèches du mangeur vers le mangé.
- Dire que l'énergie est recyclée : seule la matière l'est.
- Confondre fixation, nitrification et dénitrification dans le cycle de l'azote.
- Nommer une interaction sans avoir déterminé l'effet sur chacune des deux espèces.
- Conclure d'une expérience sans la comparer à son témoin.
- Croire qu'un équilibre dynamique signifie des effectifs constants.
Je me teste
1. Biocénose + biotope = ? → Un écosystème.
2. Effets d'un parasitisme sur les deux espèces ? → Bénéfique pour le parasite, néfaste pour l'hôte.
3. Qu'échangent la plante et le champignon dans une mycorhize ? → Eau et ions (phosphates) contre glucides.
4. Rendement si les herbivores produisent 300 et les végétaux 3 000 kJ·m⁻²·an⁻¹ ? → 10 %.
5. Pourquoi les chaînes alimentaires sont-elles courtes ? → Parce qu'environ 90 % de l'énergie est perdue à chaque niveau.
6. Quelles bactéries rendent le diazote utilisable par le pois ? → Les Rhizobium des nodosités.
7. Quelle étape rend l'azote à l'atmosphère ? → La dénitrification.
8. Qu'est-ce que la résilience ? → La capacité d'un écosystème à retrouver son fonctionnement après une perturbation.
9. Catégorie de l'épuration de l'eau par une zone humide ? → Service de régulation.
10. Quelle règle fonde un quota de pêche durable ? → Prélever moins que l'accroissement naturel de la population.