écosystème 1 PRÉSENTATION écosystème, unité écologique fonctionnelle qui regroupe une communauté animale et végétale (biocénose), et le milieu que cette communauté occupe (biotope).

« trophique ; les pucerons le deuxième niveau et les coccinelles le troisième niveau. Une faible proportion de l'énergie fixée par les végétaux et de la matière organique qu'ils ont produite se retrouve tout le long de la chaîne alimentaire.

Une grande partieest perdue en cours de route. Les matières animales et végétales qui n'entrent pas dans les chaînes alimentaires des herbivores, comme les feuilles mortes, les brindilles, les troncs d'arbre morts ou lescadavres d'animaux, entrent dans les chaînes alimentaires des détritivores (c'est-à-dire des mangeurs de détritus formés d'organismes morts).

Les bactéries, leschampignons et les animaux qui se nourrissent de matières végétales et animales mortes constituent une source d'énergie pour les niveaux trophiques supérieurs deschaînes alimentaires des herbivores.

De cette façon, la nature exploite au maximum l'énergie fixée par les végétaux au début de la chaîne. Dans les deux types de chaînes, le nombre de niveaux trophiques est limité (il n'y a en général pas plus de quatre à cinq niveaux, sauf rares exceptions), étant donné qu'àchaque étape une grande quantité d'énergie est perdue soit sous la forme de chaleur dégagée par la respiration, soit sous la forme de matière organique non consomméepar les animaux.

Par conséquent, chaque niveau trophique dispose de moins d'énergie que le niveau trophique qui le précède.

C'est la raison pour laquelle les cerfsherbivores sont plus nombreux que les loups carnivores et que, dans les savanes africaines, les antilopes et autres mammifères herbivores ont une biomasse environ centfois supérieure à celle des lions et autres mammifères carnivores.

Voir aussi Population (biologie). 5 CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES Les flux de matière et d'énergie le long des chaînes alimentaires alimentent les cycles biogéochimiques.

Un cycle biogéochimique commence par la décomposition de lamatière organique, qui est attaquée par des bactéries puis transformée en éléments nutritifs simples comme les nitrates ou le gaz carbonique, assimilables par les végétaux.Ces substances nutritives circulent le long des chaînes alimentaires en passant d'un niveau trophique à un autre, et elles seront à nouveau décomposées après la mort desvégétaux et des animaux qui les refermaient.

C'est ce recyclage permanent et ce passage continu de l'état de matière organique à l'état minéral qui constitue un cyclebiogéochimique. Les cycles biogéochimiques ont été étudiés pour un certain nombre d'éléments chimiques comme le carbone, l'azote, le soufre, et le phosphore.

Les deux plus importantsintéressent le carbone et l'azote. 5.1 Cycle de l'azote Le cycle de l'azote est un processus naturel au cours duquel l'azote de l'atmosphère est incorporé dans la matière organique des végétaux et des animaux, puis retournedans l'atmosphère.

L'azote, qui entre dans la constitution des acides aminés et des protéines, est un élément essentiel des êtres vivants.

À l'état gazeux, il forme 79 p.

100de l'atmosphère terrestre mais il est inutilisable sous cette forme.

Il n'y a qu'une exception à cette règle, celle de la « fixation biologique ».

Cette dernière est assurée pardes bactéries libres dites « fixatrices d'azote » et par des bactéries qui vivent en symbiose avec diverses plantes.

À cette dernière catégorie appartiennent les bactéries quiforment sur les racines des légumineuses des renflements gros comme une tête d'épingle appelés nodosités.

Ces bactéries symbiotiques se rencontrent aussi en associationavec quelques autres plantes comme l'aulne, certains lichens, des algues bleues et diverses plantes épiphytes des forêts tropicales. Grâce à l'énergie importante fournie par les éclairs et par le rayonnement cosmique, une petite partie de l'azote atmosphérique est transformée en nitrates que les pluiesdéposent à la surface du sol.

Cet apport d'azote sous forme assimilable par les plantes n'est pas négligeable dans certaines régions tropicales. L'azote qui se trouve dans le sol sous la forme de sels d'ammonium ou de nitrates est absorbé par les plantes et incorporé à leurs tissus où il entre dans la composition desprotéines.

Cet azote passe ensuite des plantes aux animaux herbivores puis aux carnivores.

Lorsque plantes et animaux meurent, les composés azotés qu'ils contiennentsont transformés en ammoniac par des bactéries selon un processus dit d'ammonification, puis en nitrates selon le processus dit de nitrification qui est l'œuvre d'autresbactéries.

Une partie de ces nitrates est absorbée par les plantes ; une autre partie peut être entraînée par les eaux de pluie dans les lacs, les cours d'eau ou la nappeaquifère. Dans un écosystème naturel, il existe généralement un équilibre qui limite la quantité de nitrates entraînés par les eaux de ruissellement.

Cependant, l'intervention del'homme dans le cycle de l'azote peut entraîner une diminution de la quantité d'azote recyclé ou, au contraire, une surcharge du système.

La culture, le défrichement desforêts ont provoqué une baisse importante de la quantité d'azote dans le sol.

Cette diminution est compensée par l'utilisation d'engrais azotés naturels (fumier) ou obtenusartificiellement par des méthodes coûteuses en énergie.

L'apport d'azote en quantité raisonnable est indispensable au maintien de la fertilité des sols.

En revanche, lelessivage des nitrates provenant de terres cultivées surchargées d'engrais (un phénomène fréquent de nos jours) entraîne une pollution des écosystèmes aquatiques et de lanappe phréatique.

Cela peut rendre impropre à la consommation l'eau puisée dans la nappe phréatique ( voir Environnement ; Eutrophisation). 5.2 Cycle du carbone Le carbone est un élément abondant dans la biosphère.

À l'état de carbone organique, il est l'élément principal des molécules de glucides, de protéines et de lipides quiconstituent les êtres vivants.

Le carbone existe aussi à l'état minéral sous la forme de gaz carbonique atmosphérique ou de charbon et de pétrole.

Le cycle du carbone estun ensemble de phénomènes qui assurent le passage continu du carbone à l'état minéral au carbone à l'état organique et le retour inverse de l'état organique à l'étatminéral. La masse totale de carbone est difficile à estimer.

Elle est comprise entre 20 000 et 50 000 milliards de tonnes.

L'atmosphère renferme du gaz carbonique dont laconcentration actuelle est de 350 parties par million (ppm).

Le stock de carbone atmosphérique ne constitue que 1 p.

100 environ des réserves totales de carbone.

Il anéanmoins une importance considérable.

Le carbone est présent dans les océans sous la forme de carbonates et de bicarbonates dissous dans l'eau de mer, ainsi que sousla forme de matière organique morte en suspension dans l'eau et de phytoplancton.

Cela représente 74 p.

100 du carbone de la planète.

Les réserves de carbone fossile(charbon, pétrole, gaz naturel, tourbe) constituent environ 22 p.

100 de la quantité totale de carbone présente sur Terre.

La tourbe se forme surtout dans les régions àclimat froid et humide.

Elle provient de la décomposition incomplète de débris végétaux.

À certaines époques des temps géologiques, et en particulier à l'époquecarbonifère, des accumulations importantes de débris végétaux (et, en quantités moins importantes, de débris animaux) ont produit les réserves actuelles de charbon, depétrole et de gaz naturel. Le gaz carbonique de l'atmosphère est la seule ressource dont disposent les végétaux terrestres pour réaliser la photosynthèse (synthèse de composés carbonés comme lesglucides grâce à l'énergie apportée par le rayonnement solaire).

Le cycle du carbone commence par l'assimilation du gaz carbonique présent dans l'atmosphère par lesvégétaux terrestres, ou dissous dans l'eau de mer par les organismes du phytoplancton.

Une partie du carbone ainsi assimilé est transformée en glucides, protéines etlipides.

Le reste est détruit, brûlé par le phénomène de respiration et il fait immédiatement retour à l'atmosphère ou à l'eau sous la forme de gaz carbonique.

Les glucides,protéines et lipides végétaux passent dans l'organisme des animaux herbivores qui les dégradent et les réorganisent.

L'essentiel du carbone est libéré par la respiration desanimaux sous la forme de gaz carbonique.

L'autre partie, qui est stockée dans les tissus des animaux, est transmise aux carnivores se nourrissant d'herbivores.

Après leurmort, les animaux sont décomposés par les bactéries et le carbone contenu dans leur organisme est libéré sous la forme de gaz carbonique pouvant être à nouveau utilisépar les plantes. 6 PRODUCTIVITÉ PRIMAIRE. »