Écosystèmes et biodiversité — Exercices

Définitions \(Écosystème : ensemble formé par un milieu physique (biotope) et les êtres vivants qui l'habitent (biocénose), ainsi que leurs interactions. — Biotope : milieu physique d'un écosystème (sol, eau, lumière, température…). — Biocénose : ensemble des êtres vivants (animaux, végétaux, champignons, bactéries) qui peuplent un écosystème.\) \(Trois définitions attendues : écosystème = biotope + biocénose + interactions ; biotope = milieu physique ; biocénose = ensemble des êtres vivants.\)

Tri biotope / biocénose \(Biotope (milieu physique) : température de l'eau, lumière du soleil, vase du fond. — Biocénose (êtres vivants) : grenouille, algue verte, larve de libellule.\) \(Biotope : température, lumière, vase. Biocénose : grenouille, algue verte, larve de libellule.\)

Classification \(Producteur : herbe (fabrique sa matière organique par photosynthèse). — Consommateur 1er ordre : sauterelle (mange l'herbe). — Consommateur 2e ordre : grenouille (mange la sauterelle). — Consommateur 3e ordre : couleuvre (mange la grenouille). — Consommateur 4e ordre : renard (mange la couleuvre).\) \(Herbe = producteur ; sauterelle = C1 ; grenouille = C2 ; couleuvre = C3 ; renard = C4.\)

Chaîne alimentaire \(Herbe → Sauterelle → Grenouille → Couleuvre → Renard (flèche de proie vers prédateur, sens du transfert de matière).\) \(Herbe → Sauterelle → Grenouille → Couleuvre → Renard\)

Disparition des grenouilles \(En aval : les couleuvres n'ont plus de proies → leur population diminue → celle du renard diminue également. En amont : les sauterelles ne sont plus régulées → leur population augmente fortement → elles consomment davantage d'herbe → la végétation se raréfie. Il y a un déséquilibre en cascade dans les deux sens de la chaîne.\) \(Sauterelles en hausse (puis baisse de l'herbe) ; couleuvres et renards en baisse. Déséquilibre en cascade.\)

Réseau trophique \(Sept flèches à tracer : Algues → Puces d'eau ; Algues → Larves de moustique ; Puces d'eau → Perches ; Puces d'eau → Libellules adultes ; Larves de moustique → Perches ; Larves de moustique → Libellules adultes ; Perches → Hérons.\) \(Réseau à 7 flèches : les algues sont à la base, les hérons au sommet, les perches et libellules au niveau intermédiaire.\)

Chaînes alimentaires \(1. Algues → Puces d'eau → Perches → Hérons. 2. Algues → Larves de moustique → Perches → Hérons. 3. Algues → Puces d'eau → Libellules adultes. 4. Algues → Larves de moustique → Libellules adultes.\) \(4 chaînes alimentaires distinctes.\)

Les algues, seuls producteurs \(Les algues fabriquent leur matière organique par photosynthèse (à partir de lumière, d'eau et de CO2). Elles ne consomment aucune autre espèce du réseau et se trouvent au début de toutes les chaînes alimentaires listées.\) \(Les algues font la photosynthèse et débutent toutes les chaînes : ce sont les seuls producteurs.\)

Pesticides et espèces non ciblées \(Les pesticides se dispersent dans l'environnement (air, sol, eau, nectar et pollen des fleurs). Les abeilles les absorbent en butinant des fleurs traitées ou en se posant sur des surfaces contaminées. Elles ne sont pas ciblées, mais subissent les effets toxiques du produit car elles fréquentent les mêmes milieux que les ravageurs.\) \(Les pesticides se répandent dans l'environnement et affectent toutes les espèces exposées, pas uniquement les ravageurs ciblés.\)

Conséquences en cascade \(Sans pollinisateurs : les fleurs ne sont plus fécondées → la production de fruits et de graines s'effondre → les oiseaux frugivores manquent de nourriture → leurs populations déclinent. La perte d'un maillon (pollinisateurs) déstabilise toute la chaîne.\) \(Moins de pollinisation → moins de fruits → déclin des espèces frugivores (oiseaux, petits mammifères). Perte de biodiversité en cascade.\)

Mesures de protection \(Exemples acceptables : interdire ou limiter strictement les pesticides les plus toxiques pour les insectes (néonicotinoïdes) ; planter des haies fleuries et bandes enherbées comme zones refuges ; pratiquer l'agriculture biologique ; favoriser la rotation des cultures pour réduire les nuisibles sans recours aux pesticides.\) \(Deux mesures parmi : réduction ou interdiction des pesticides nocifs, création de zones refuges, agriculture biologique, diversification des cultures.\)

Espèce invasive \(Une espèce invasive est une espèce introduite en dehors de son aire d'origine naturelle, qui se répand et perturbe les écosystèmes locaux. L'écureuil gris vient d'Amérique du Nord, il a été introduit en Grande-Bretagne, s'y est répandu et a causé le déclin de l'écureuil roux indigène : il répond bien à la définition d'espèce invasive.\) \(Oui, l'écureuil gris est une espèce invasive : introduit hors de son milieu d'origine, il déstabilise l'écosystème local au détriment de l'espèce indigène.\)

Deux mécanismes de déclin \(Mécanisme 1 — Compétition pour les ressources : les deux espèces consomment les mêmes aliments (glands, noisettes) ; l'écureuil gris, plus robuste, accapare les ressources et l'emporte sur le roux. Mécanisme 2 — Transmission d'un agent pathogène : l'écureuil gris transmet le virus squirrelpox, mortel pour l'écureuil roux mais sans effet sur lui-même.\) \(Mécanisme 1 : compétition alimentaire défavorable à l'écureuil roux. Mécanisme 2 : transmission d'un virus mortel pour l'écureuil roux.\)

Échelle de la biodiversité \(Ce phénomène agit principalement à l'échelle de la diversité des espèces : l'écureuil roux, espèce indigène, disparaît localement, ce qui réduit le nombre d'espèces présentes dans l'écosystème. On peut aussi évoquer la diversité génétique : si les populations d'écureuil roux s'effondrent, la variabilité génétique au sein de l'espèce diminue, fragilisant davantage sa survie à long terme.\) \(Principalement la diversité des espèces (disparition locale de l'écureuil roux) ; aussi la diversité génétique de cette espèce dont les populations s'effondrent.\)