- Nous allons parler ici de sujets relatifs au milieu de vie.
- Tout d'abord, nous verrons la définition d'un milieu de vie et quelques exemples.
- Ensuite, nous déterminerons les fonctions du milieu vivant.
- Nous apprendrons également comment le milieu de vie est apparu.
- Nous poursuivrons avec la relation entre le milieu de vie et la santé.
- Nous terminerons en décrivant les normes du cadre de vie.
Définition du cadre de vie
Le milieu de vie est représenté par l'espace dans lequel les organismes (le biote) vivent et interagissent entre eux ou avec l'environnement non vivant (l'abiote).
Les plantes, les animaux, les protozoaires et les autres organismes sont appelés biotes. Pour survivre, ils interagissent avec les éléments non vivants qui soutiennent la vie, appelés abiota, tels que l'air, l'eau et le sol. Le milieu vivant peut être décomposé en écosystèmes ou environnements plus petits.
Fig. 1 : Le milieu vivant. Un récif corallien est un écosystème marin où les organismes vivants correspondent à la biosphère, le milieu aquatique fait partie de l'hydrosphère et la croûte océanique et les sédiments correspondent à la lithosphère (bien que l'atmosphère ne soit pas visible ici, elle est liée aux autres sphères, par exemple en échangeant des gaz avec l'eau)
Exemples de milieux de vie
Voici quelques exemples de milieux de vie (Fig. 1) :Les sols, les roches, etc. comme la lithosphère.
Les mers, les eaux souterraines, etc., comme l'hydrosphère.
L'air, l'atmosphère.
Les animaux, les plantes, etc., constituent la biosphère.
Les glaciers, les calottes glaciaires, etc., constituent la cryosphère.
Les prairies, les déserts, les îles flottantes artificielles, etc. qui combinent tout ou partie des éléments ci-dessus.
Ces éléments se mélangent et interagissent dans différents types d'écosystèmes.
Nos milieux de vie ont été séparés en ces principales sphères :
- L'atmosphère : le mélange de gaz qui entoure la planète.
- La lithosphère : la croûte et le manteau supérieur, donc la couche rocheuse de la planète.
- L'hydrosphère : l'eau présente sur notre planète sous toutes ses formes, y compris la cryosphère (eau gelée).
- La biosphère : l'ensemble des êtres vivants.
Rôle et fonction du milieu vivant
Les rôles et fonctions de notre milieu de vie sont multiples. La présence de la vie sur Terre a non seulement apporté des modifications au climat mais a également permis notre évolution.
Il est essentiel de conserver les espaces naturels et d'encourager la biodiversité pour assurer la pérennité de l'habitat de tous les organismes sur Terre.
| Fonctions du milieu de vie | Exemples |
| Ressources uniques | Bois d'œuvre (pin), carburant (huiles biologiques), nourriture (champignons comestibles), fibres (laine), médicaments (menthe poivrée). |
| Services rendus par les écosystèmes | Homéostasie planétaire par la médiation des cycles biogéochimiques, filtration de l'eau douce par le sol et les sédiments, relations inter-espèces telles que la pollinisation et la dispersion des graines. |
| Permettre la vie | Le milieu de vie de notre planète est le seul dont nous savons qu'il peut abriter la vie, pour l'instant. |
| Culture, spiritualité, loisirs | Nouvelles méthodes de communication au sein de l'espèce, telles que la parole et l'écriture inspirées par d'autres espèces. |
Tableau 1 : Quelques fonctions du milieu de vie avec des exemples.
L'homéostasie planétaire désigne la régulation de l'environnement d'une planète par ses systèmes naturels. Cela comprend la modération de la température d'une planète, le maintien de l'équilibre de son atmosphère et l'aide au renouvellement de ses ressources.
Comment le milieu vivant est-il apparu ?
Plusieurs hypothèses ont été utilisées pour expliquer les origines de la vie.
Selon l'hypothèse de la panspermie, la vie pourrait avoir été provoquée par une vie microscopique extraterrestre transportée sur Terre par la chute de débris spatiaux et de météorites.
Une autre théorie veut que la vie soit née exclusivement des réactions chimiques survenues lors de l'exhalaison primordiale de la Terre, qui ont conduit à la production d'acides aminés et d'autres composés organiques(abiogenèse).
Il n'existe pas de théorie universellement acceptée sur la façon dont la vie est apparue sur Terre. Il est possible que la panspermie et l'abiogenèse soient toutes deux à l'origine de la vie sur Terre. L'espace lui-même(interplanétaire, interstellaire, etc.) est un environnement. Certains pensent qu'il s'agit d'un milieu de vie encore inconnu, mais ce serait l'un des plus extrêmes que nous connaissions.
La lithosphère comme milieu de vie
Commençons par le gros caillou - les humbles débuts de la Terre. Il y a environ 5 milliards d'années, la Terre a commencé à accumuler des matériaux et des débris stellaires sur son orbite.
Passez à 0,5 milliard d'années plus tard et la chaleur intense de la surface fait fondre les métaux lourds qui s'agrègent en un noyau qui, de nos jours, soutient également la magnétosphère.
Nous pensons que la Terre est restée abiotique pendant encore 0,7 milliard d'années, jusqu'à ce que les premiers signes de vie apparaissent sous la forme de communautés bactériennes. Ces communautés ont été découvertes dans des roches vieilles de 3,7 milliards d'années. C'est à ce moment-là que la clé a été tournée : La Terre était devenue un environnement vivant.
De futures découvertes pourraient modifier notre définition et notre perception de ce qui constitue la vie et un environnement vivant, et la façon dont nous pouvons les identifier.
Nous avons découvert les premiers signes de vie sur Terre(biosignatures) grâce à l'utilisation d'une technologie sophistiquée( instruments despectroscopie ) qui a interprété un type d'espèce de molécule de carbone(isotope) laissée par la matière vivante(cyanobactéries) dans les formations rocheuses(stromatolites).
L'atmosphère comme milieu de vie
Jusqu'à il y a environ 2,2 milliards d'années, les principaux gaz atmosphériques étaient le dioxyde de carbone (CO2), la vapeur d'eau et l'azote (N2). Les deux premiers étaient produits par les volcans et l'évaporation des océans à l'aide du rayonnement solaire(insolation). Parallèlement, l'eau était maintenue à l'état liquide par la pression atmosphérique d'environ 1 bar. C'est à peu près la même chose que sur la Terre aujourd'hui, qui est d'environ 1,013 bar.
Au fur et à mesure que la vie se développait, les bactéries photosynthétiques, suivies par les algues et les plantes, ont commencé à consommer duCO2, à le séquestrer ou à l'enfermer dans leurs cellules, puis à libérer de l'oxygène (O2) en tant que sous-produit1.
Au cours des derniers siècles, les principales sources d'émission de gaz ont été les activités anthropogéniques, en particulier l'utilisation et la combustion de combustibles. Ces combustibles libèrent principalement duCO2, du CH4 et des oxydes d'azote (NOx) dans l'atmosphère, ainsi que des particules (PM).
Plusieurs espèces volantes peuvent exploiter l'atmosphère et ses courants d'air plus que d'autres. Certaines passent la majeure partie de leur vie dans les airs, comme le martinet noir (lat. Apus apus). D'autres, comme le vautour fauve de Rüppell (lat. Gyps rueppelli), ont été vus en train de voler dans la basse stratosphère.
L'hydrosphère en tant qu'environnement vivant
Les météorites sont souvent formées de glace ou en contiennent, et on pense qu'elles ont apporté d'importantes quantités d'eau sur la Terre.
La sphère orbitale de la Terre se trouve juste à la bonne distance du soleil pour permettre la présence d'eau liquide, essentielle à toutes les formes de vie connues. L'eau sur Terre absorbe également de grandes quantités de chaleur et de gaz qui retiennent la chaleur comme leCO2, ce qui contribue à maintenir les températures mondiales sous contrôle.
L'hydrosphère peut être définie par l'acidité (pH), la température et la cyclicité de l'eau, et est également affectée par les activités anthropiques telles que les espèces introduites, l'éradication délibérée ou le ruissellement de produits chimiques.
L'eau est abondante mais inégale à travers le monde. Cela rend les ressources en eau très précieuses pour l'industrie (fabricants de peintures et de revêtements), l'agriculture (irrigation), la vie domestique (eau de lavage) ainsi que pour la faune et la flore (sources d'eau potable) .
Lespolypes coralliens sont des organismes invertébrés à longue durée de vie qui restent sensibles au changement climatique. Une colonie de corail noir(Leiopathes annosa) trouvée à Hawaï a été estimée à environ 4265 ans2. Même des changements faibles mais définitifs du pH et de la turbidité de l'eau peuvent entraîner la mort des colonies de coraux des profondeurs en quelques mois, alors qu'elles peuvent vivre en moyenne jusqu'à quelques centaines d'années.
Milieu de vie et santé
L'environnement vivant et la santé de ses organismes sont liés parce que l'énergie chimique circule constamment entre les producteurs (par exemple les plantes), les consommateurs (par exemple les mangeurs de plantes) et les décomposeurs. C'est ce qu'on appelle une chaîne, un système ou un réseau alimentaire .
Parfois, les produits chimiques peuvent s'accumuler dans la nature, grâce à des processus connus sous le nom de :
bioaccumulation : s'accumule généralement dans un organisme au fil du temps par absorption.
labioamplification : elle s'accumule généralement dans un organisme à la suite d'une prédation.
Le mercure est un métal toxique, connu pour sa bioaccumulation et sa bioamplification dans les organismes marins. Le problème de la bioaccumulation du mercure dans les poissons a également été la cible de la recherche médicale humaine.
Les humains reconnaissent les aspects négatifs de ces processus et instituent des lois pour protéger la faune, la flore, les champignons, etc. des activités humaines néfastes ou des catastrophes naturelles.
Conservation et gestion : Liste rouge de l'UICN, The Wildlife and Countryside Act 1981 (loi sur la faune et la flore sauvages et la campagne).
Adaptation au changement climatique : La grande muraille verte du Sahel3, Adaptation climatique des îles Scilly4
Atténuation du changement climatique : Biodiversity Net Gain UK 20215, l'élimination progressive des véhicules à combustibles fossiles.
Ainsi que :
Programmes d'élevage et de relâchement : Plan de réapprentissage du bison.
Création d'habitats : Programme de paysages menacés dans les Carpates méridionales.
Tout cela peut être difficile à assimiler ! Pourquoi ne pas tester tes connaissances en répondant aux questions ci-dessous :
Si tu te rendais dans une forêt ou un bois et que tu ramassais un morceau de bois pourri, combien d'éléments biotiques et abiotiques serais-tu capable d'identifier ?
Tu seras peut-être surpris de savoir qu'au Royaume-Uni, une seule bûche de chêne en décomposition peut accueillir plus de 900 invertébrés individuels de quarante espèces différentes6. Et c'est sans compter les lichens, les mousses, les champignons, les amphibiens ou autres organismes !La qualité de nos aliments, de l'eau et de l'air a un impact direct sur notre santé et notre qualité de vie. Notre approvisionnement en nourriture dépend d'écosystèmes sains. Notre environnement bâti a la capacité d'influencer la vie. Voyons si tu peux répondre à la question suivante :
Serais-tu capable de créer une liste des effets qu'un barrage hydroélectrique peut avoir sur le cadre de vie ?
La mise en service et l'implantation d'un barrage hydroélectrique sur une rivière peuvent influencer les facteurs abiotiques suivants dans un milieu de vie : la quantité de dépôts alluviaux, le degré de compactage du sol, le volume et la vitesse d'écoulement de l'eau de la rivière, généralement exprimés en mètres cubes par seconde (m3/s). Le biote du milieu vivant influencé par ce type de construction peut être constitué d'espèces de poissons migrateurs, d'une diversité de crustacés ou d'humains vivant en aval de la centrale hydroélectrique.
Au cours de son histoire géologique, des changements rapides et lents se sont produits dans le milieu vivant. Les changements rapides sont généralement corrélés à des événements d'extinction, car ils se produisent à des rythmes plus rapides que ceux auxquels les espèces peuvent s'adapter. Les espèces affectées par de tels événements peuvent être regroupées en :
Espèces clés de voûte: leur disparition affecte l'ensemble du réseau alimentaire d'une région, par exemple le lapin européen O. cuniculus.
Espècesendémiques: on ne les trouve que dans des zones géographiques spécifiques, par exemple le tétras lyre L. lagopus scotica.
Espèces très distinctes ou d'intérêt commercial : nécessitent souvent des réglementations strictes pour éviter la surexploitation, par exemple l'ormeau sud-africain H. midae.
Normes relatives au milieu de vie
Comment ou pourquoi les espèces seraient-elles affectées par l'évolution du milieu de vie et du climat, pourrait-on se demander ?
Il existe certaines normes environnementales qui doivent être respectées pour que le biote atteigne au moins la maturité sexuelle et se reproduise, assurant ainsi la pérennité des espèces, et pour que les systèmes terrestres maintiennent certains seuils de température, d'atmosphère, de pression ou d'humidité, ou leur confèrent une qualité cyclique. Certaines des normes les plus importantes pour la vie sur Terre sont :
- Laqualité et la disponibilité de l'eau (ex, impactée par le drainage humain).
- Lesniveaux de lumière (par exemple, impactés par l'élimination de la végétation)
- Lesniveaux de gaz, en particulier d'oxygène et de dioxyde de carbone (ex. impactés par l'eutrophisation)
- Disponibilité des nutriments (ex. impactée par les pratiques agricoles)
- Température (ex. impactée par un sol recouvert de béton)
- Catastrophes naturelles (ex. volcanisme)
Milieu vivant et biologie
La biologie est la science qui étudie les organismes vivants, elle traite donc de la composante biotique du milieu de vie. La biologie se concentre sur les êtres vivants, généralement au niveau de l'organisme, tandis que l'écologie et les sciences de l'environnement se concentrent généralement sur les niveaux supérieurs à celui de l'organisme (comme les espèces, les populations, l'interaction avec d'autres organismes et les facteurs abiotiques, etc.)
Ce domaine d'étude relève des sciences de l'environnement et touche à l'écologie. Il s'intéresse à l'interaction des organismes vivants et à la façon dont la compréhension de cette interaction nous permet, en tant qu'êtres humains, d'être plus durables.
J'espère que tu as maintenant une meilleure compréhension du milieu de vie et que tu sais pourquoi il est si important que nous le gérions avec soin !
Milieu de vie - Principaux enseignements
- Des conditions intra- et extraplanétaires très spécifiques lors des étapes de formation de la Terre ont permis à la vie de se développer et de survivre.
- Les échanges physiques et chimiques entre les principaux systèmes terrestres que sont la terre, l'eau et l'atmosphère entretiennent le milieu vivant.
- Les interactions de l'homme avec son environnement sont suffisamment importantes pour produire des changements mesurables dans les systèmes terrestres.
- La recherche, la critique, la collecte de données, l'analyse spatiale, les observations et le progrès des connaissances permettent de prendre des mesures pour conserver, protéger ou améliorer les caractéristiques du milieu de vie.
- Nous faisons partie d'un écosystème mondial distinct qui tente constamment d'atteindre l'homéostasie.
Références
- Smithsonian, Musée national d'histoire naturelle de Smithsonian Début de la vie sur Terre - Origines animales, 2020. Consulté le 26.05.2022
- Roark E. Brendan, et al, Radiocarbon-Based Ages and Growth Rates of Hawaiian Deep-Sea Corals, 2006. Consulté le 27 mai 2022.
- Goffner D. et al, L'initiative de la grande muraille verte pour le Sahara et le Sahel comme une opportunité de renforcer la résilience des paysages et des moyens de subsistance sahéliens, 2019. Consulté le 27.05.2022
- Scilly Gov, Adaptation climatique des îles Scilly, 2022. Consulté le 27.05.2022
- UK Gov, Gain net en matière de biodiversité, 2021. Consulté le 27.05.2022
- Fager Edward W., La communauté des invertébrés dans le bois de chêne en décomposition, 1968. Consulté le 27.05.2022.
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