Tu peux appliquer le même raisonnement aux écosystèmes : certaines perturbations, comme un tremblement de terre ou une tempête, peuvent être légères et permettre à l'écosystème de se rétablir et de rester à peu près le même, tandis que d'autres peuvent le détruire complètement.
Alors, sans plus attendre, explorons les perturbations des écosystèmes !
- Tout d'abord, nous verrons la définition et des exemples de perturbations de l'écosystème.
- Ensuite, nous nous pencherons sur les types de perturbations d'un écosystème et sur la biodiversité des perturbations d'un écosystème.
- Ensuite, nous apprendrons ce qu'est la succession des perturbations d'un écosystème.
- Enfin, nous examinerons les relations entre les organismes à la suite d'une perturbation de l'écosystème.
Définition des perturbations de l'écosystème
Avant d'aborder le concept de perturbation d'un écosystème, rappelons ce qu'est un écosystème.
Un écosystème est l'ensemble des interactions entre les facteurs biotiques (organismes vivants) et abiotiques (non vivants) dans une zone donnée.
Il peut être facile de confondre habitat, écosystème et niche. Tu peux y penser comme ceci : écosystème < habitat < niche. Un écosystème est comme une ville et ses habitants qui vivent ensemble, l'habitat est un endroit spécifique de la ville, et la niche est la façon dont une personne spécifique vit dans cet endroit spécifique. Jette un coup d'œil à"Niche" pour en savoir plus !
Dans cette optique, nous définissons les perturbations de l'écosystème comme suit :
Les perturbationsdes écosystèmes sont des événements, tels que les tempêtes, les inondations, les incendies ou les activités humaines, qui perturbent le fonctionnement d'un écosystème et modifient sa population, ses ressources ou son environnement physique.
Un écosystème existe généralement dans un état d'équilibre qui lui permet de prospérer. Lorsqu'une perturbation se produit, elle fait sortir l'écosystème de son état d'équilibre, et il devient déséquilibré en termes de diversité ou de composition des espèces !
Exemple de perturbation d'un écosystème
Si tu regardes ton application météo ou ta chaîne d'information, je parie que tout au long d'une année, tu seras témoin de plusieurs perturbations. Presque toutes les communautés peuvent être perturbées par une tempête, même celles qui se trouvent dans l'océan à cause de l'action des vagues. Il y a aussi les cours d'eau et les étangs qui sont perturbés par les inondations et les assèchements saisonniers.
Tu peux aussi entendre parler de tornades, d'ouragans, de tremblements de terre et d'incendies de forêt qui laissent des traces de dévastation dans leur sillage. Ce sont tous des exemples de perturbations de l'écosystème.
Nous allons nous concentrer sur l'un d'entre eux en particulier pour explorer le bon, le mauvais et le laid derrière les perturbations : les incendies de forêt.
Réfléchissons ensemble un instant aux incendies de forêt et à leurs conséquences. Les plus évidents ont brûlé les arbres et déplacé les animaux (y compris les humains !), mais pour bien comprendre ce qu'est une perturbation de l'écosystème, nous devons aussi considérer les avantages d'un feu de forêt.
Oui, tu as bien entendu, les avantages !
La vérité est que de nombreuses perturbations écologiques naturelles, y compris les incendies de forêt, sont saines et même parfois nécessaires pour qu'un écosystème continue à prospérer.
Voici quelques-uns des avantages d'un feu de forêt contenu:
renourrit le sol
débarrasse le sol de la forêt des débris
libère les nutriments nécessaires
Certains biomes de chaparral et de prairie ont même besoin d'être brûlés régulièrement pour maintenir leur structure et la composition de leurs espèces !
Fig. 1 : Brûlage contrôlé pour maintenir la prairie dans le Patuxent Research Refuge.
Un exemple concret de ces avantages peut être observé dans les forêts de séquoias qui couvrent la Californie. Depuis longtemps, l'écosystème du séquoia a été façonné par les incendies. Les peuples indigènes ont pratiqué des brûlages culturels comme une forme de gestion traditionnelle des incendies, transmise de génération en génération. Ces incendies améliorent la qualité des sols et stimulent la croissance de certaines espèces végétales.
Cependant, les colonisateurs européens ont supprimé ces pratiques. L'absence de brûlages culturaux a permis à la matière organique de s'accumuler, augmentant ainsi le risque d'incendies graves qui peuvent perturber de façon permanente la diversité et menacer la vie des humains.
Types de perturbations dans un écosystème
Il existe deux grands types de perturbations dans un écosystème : les perturbations naturelles et les perturbations causées par l'homme.
Les perturbationsnaturelles comprennent :
les phénomènes météorologiques tels que les ouragans et les tornades
les tremblements de terre
les tsunamis
L'autre type de perturbation vient des mains de l'homme, généralement à cause de la surutilisation ou de la surexploitation d'un écosystème. Dans l'histoire récente, les perturbations les plus fortes sont les activités humaines, que ce soit dans les écosystèmes marins ou terrestres . Cela se traduit par des événements tels que :
La pollution
La surexploitation
L'introduction d'espèces envahissantes
Quel que soit le type, toutes les perturbations des écosystèmes font la même chose, bien qu'à des niveaux d'intensité et de durée variables : elles altèrent l'écosystème et perturbent son fonctionnement normal.
Perturbation de l'écosystème Biodiversité
Dans notre exemple de la forêt de séquoias, nous avons brièvement abordé la façon dont une perturbation peut affecter l'écosystème. Mais voyons maintenant comment une perturbation peut affecter la biodiversité.
L'impact d'une perturbation dépend de son type, de sa fréquence et de sa gravité :
- Un niveau élevé de perturbation est généralement causé par des perturbations fréquentes et intenses.
- Un faible niveau de perturbation est généralement causé par une perturbation de faible fréquence ou de faible intensité.
Selon l' hypothèse de la perturbation intermédiaire: un niveau modéré de perturbation entraîne une plus grande diversité d'espèces qu'un niveau élevé ou faible de perturbation.
En effet, une perturbation de haut niveau peut réduire la diversité en créant des stress environnementaux qui vont au-delà de ce que de nombreuses espèces peuvent tolérer. Elle peut également perturber la communauté si fréquemment que les espèces qui se développent ou se colonisent très lentement sont éliminées. D'autre part, un faible niveau de perturbation peut réduire la diversité des espèces en permettant aux espèces dominantes d'éliminer les espèces moins compétitives.
Alors, comment un niveau intermédiaire de perturbation augmente-t-il la diversité des espèces ? Il le fait en ouvrant des habitats que les espèces moins compétitives peuvent occuper !
Dans une étude comparant la richesse des invertébrés dans les lits de cours d'eau exposés à des inondations de fréquences et d'intensités différentes, des écologistes néo-zélandais ont constaté que lorsque les inondations étaient trop fréquentes ou trop rares, la richesse des invertébrés était faible : lorsque les inondations étaient trop fréquentes, certaines espèces avaient du mal à s'établir dans le lit du cours d'eau, et lorsque les inondations étaient trop rares, les espèces étaient souvent déplacées par celles qui étaient plus compétitives.
Comme le prévoyait l'hypothèse, la richesse était la plus élevée lorsque la fréquence ou l'intensité des inondations était intermédiaire.
Succession de perturbations de l'écosystème
Comment les perturbations entraînent-elles un changement dans la richesse ou la diversité des espèces ? Après qu'une grave perturbation ait dépouillé la plupart, voire la totalité, de la végétation existante, la zone perturbée subit une succession écologique.
On parle desuccession écologique lorsqu'une zone perturbée est colonisée par différentes espèces, qui sont lentement remplacées par d'autres espèces, qui sont à leur tour remplacées par une autre espèce encore.
C'est au cours de cette période que les changements dans la composition et la structure des communautés sont les plus perceptibles.
Lorsque le processus de succession écologique commence dans un environnement presque sans vie où le sol ne s'est pas encore formé, on parle desuccession primaire.
Prenons un exemple de succession primaire :
Supposons qu'une nouvelle île volcanique se soit formée. Cette île est presque sans vie : les seules formes de vie présentes sont des procaryotes et des protistes.
Les premiers à coloniser de telles zones sont les lichens et les mousses.
Ensuite, le sol se développe au fur et à mesure que la roche s'altère et que la matière organique s'amasse à partir des restes décomposés des premiers colonisateurs.
Avec la présence du sol, les lichens et les mousses sont envahis par les herbes, les arbustes et les arbres. Ces derniers ont pu provenir de graines soufflées depuis les zones voisines ou transportées par des animaux.
Les plantes finissent par dominer la région.
L'exemple ci-dessus peut prendre des centaines voire des milliers d'années.
Mais la succession écologique ne se produit-elle pas aussi dans les zones où il y a du sol et de la vie ? Lorsqu'une communauté existante est nettoyée par une perturbation, mais que le sol est laissé intact, la zone peut encore revenir à un état similaire à celui qu'elle avait à l'origine. C'est ce qu'on appelle la succession secondaire.
Prenons un exemple de succession secondaire :
Une zone forestière est défrichée pour l'agriculture, puis abandonnée.
Les premières plantes à coloniser sont généralement des plantes herbacées qui poussent à partir de graines transportées par le vent ou les animaux.
Au fil du temps, des arbustes ligneux peuvent remplacer la plupart des plantes herbacées.
Les arbres forestiers peuvent finalement remplacer la plupart des arbustes ligneux.
L'exemple ci-dessus explique ce qui s'est passé à la suite des incendies de forêt de 1988 à Yellowstone !
Organisme de perturbation de l'écosystème
Terminons en parlant de la relation entre les organismes arrivés tôt et les organismes arrivés après une perturbation de l'écosystème. Leur relation peut être décrite comme l'une des suivantes :
Les espèces arrivées tôt peuvent aider les espèces arrivées plus tard en rendant les conditions environnementales plus favorables. Par exemple, les premières peuvent augmenter la fertilité du sol.
Les espèces arrivant tôt peuvent entraver l'établissement des espèces plus tardives. Cela signifie que les espèces plus tardives sont capables de coloniser la zone en dépit - et non grâce - aux espèces précoces.
Les deux groupes peuvent être complètement indépendants l'un de l'autre, les espèces précoces n'aidant ni ne gênant l'autre.
Perturbation de l'écosystème - Principaux points à retenir
- Lesperturbations des écosyst èmes sont des événements, tels que les tempêtes, les inondations, les incendies ou les activités humaines, qui perturbent le fonctionnement d'un écosystème et modifient sa population, ses ressources ou son environnement physique.
- Il existe deux principaux types de perturbations de l'écosystème : les perturbations naturelles et les perturbations causées par l'homme.
- Après qu'une perturbation grave a dépouillé la plupart, voire la totalité, de la végétation existante, la zone perturbée subit une succession écologique.
- On parle desuccession écologique lorsqu'une zone perturbée est colonisée par différentes espèces, qui sont lentement remplacées par d'autres espèces, qui sont à leur tour remplacées par d'autres espèces encore.
Références
- Jane B. Reece et al. Campbell Biology. Onzième édition, Pearson Higher Education, 2016.
- Service des parcs nationaux des États-Unis, "Fire & Redwoods-What Does the Future Hold for this Ancient Species ?" 17 juillet 2022.
- Figure 1 : Brûlage contrôlé (https://flickr.com/photos/43322816@N08/6941238660) par U. S. Fish and Wildlife Service - Northeast Region (https://www.flickr.com/people/43322816@N08). Licence CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/deed.en).
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