Écosystèmes et interactions au sein de la biosphère

SVT

🌍 La biosphère représente l’ensemble des êtres vivants et leur environnement sur Terre. C’est une couche mince qui s’étend des profondeurs océaniques jusqu’à la haute atmosphère, où la vie est possible.

Définition d’un écosystème : Un écosystème est un système formé par un environnement (biotope) et l’ensemble des espèces qui y vivent (biocénose), ainsi que toutes les relations qu’elles entretiennent entre elles et avec leur milieu.

Les composantes principales d’un écosystème sont :

Le biotope : partie non vivante (sol, eau, air, lumière, température)
La biocénose : communauté d’êtres vivants (plantes, animaux, microorganismes)
Les relations trophiques : chaînes alimentaires reliant les producteurs aux consommateurs

🔬 Les niveaux d’organisation écologique :

Individu → Population → Communauté → Écosystème → Biome → Biosphère

Chaque niveau présente des propriétés émergentes qui n’existent pas au niveau inférieur.

📊 Les flux d’énergie dans un écosystème suivent une direction unique :

Énergie solaire → Producteurs primaires (végétaux) → Consommateurs primaires (herbivores) → Consommateurs secondaires (carnivores) → Décomposeurs

À chaque transfert, environ 90% de l’énergie est perdue sous forme de chaleur selon la loi des 10%.

$\text{Efficacité énergétique} = \frac{\text{Énergie au niveau n+1}}{\text{Énergie au niveau n}} \times 100 \%$

🔄 Les cycles biogéochimiques assurent le recyclage de la matière :

Cycle du carbone : photosynthèse, respiration, combustion
Cycle de l’azote : fixation, nitrification, dénitrification
Cycle de l’eau : évaporation, condensation, précipitation
Cycle du phosphore : érosion, absorption, décomposition

🌳 Exemple concret : la forêt tropicale

Dans une forêt tropicale, la biodiversité est extrêmement élevée. Les arbres forment la canopée et captent la lumière, tandis que le sol forestier abrite une riche communauté de décomposeurs. Les relations sont complexes : symbiose entre fourmis et acacias, pollinisation par les chauves-souris, dispersion des graines par les singes.

💡 Astuce mnémotechnique : « BIO » pour Biotope + Biocénose = Écosystème

📈 La productivité des écosystèmes se mesure par :

$\text{Productivité primaire brute} = \text{Productivité primaire nette} + \text{Respiration}$

Les écosystèmes les plus productifs sont les récifs coralliens, les forêts tropicales et les zones humides côtières.