Ecosistèma

Fotografia d'una seuva aupenca, exemple d'ecosistèma present en Occitània.

Un ecosistèma es un ensemble format per una comunautat d'èssers vivents en relacion amb son environament e que desvolopan de relacions de dependéncias, de cambis d'energia, d'informacions e de matèria permetent lo mantenement e lo desvolopament de la vida. Es donc una unitat de basa de la natura onte leis èssers vivents interagisson entre elei e amb son environament. La region de transicion entre dos ecosistèmas es dicha ecotòna.

La nocion apareguèt dins lo corrent dau sègle XX amb lo desvolopament deis estudis assaiant d'establir de relacions entre lo vivent, son environament e lei paramètres fisics exteriors d'un mitan donat (temperatura, quimia...). Uei, amb lo desvolopament accelerat de tematicas environamentalas, es venguda un aspèct fondamentau dei politicas ecologicas modèrnas.

Istòria dau concèpte

Fotografia d'Arthur Tansley qu'inventèt lo tèrme « ecosistèma » en 1935.

Lo tèrme « ecosistèma » foguèt definit durant lo sègle XX a partir dei trabalhs de plusors scientifics qu'estudièron lei relacions entre un ensemble d'organismes vivents e son environament. Lo premier foguèt probable lo Rus Vladimir Vernadsky (1863-1945) que desvolopèt la nocion de biosfèra en 1926 e qu'estudièt leis efiechs deis activitats umanas sus lo clima. En particular, mostrèt l'importància de la preséncia d'una biosfèra activa per lo mantenement de la vida dins un espaci donat. Lo mot apareguèt per lo premier còp en 1935 dins una publicacion dau Britanic Arthur Tansley (1871-1955). I illustrava l'importància dei transferiments de matèria entre un ensems d'organismes e son environament.

Aquelei trabalhs permetèron pauc a pauc de concebre la natura coma un sistèma basat sus de relacions entre diferents organismes e paramètres environamentaus. Lo limonologista George Evelyn Hutchinson (1903-1991) aguèt un ròtle major dins aquela evolucion que combinèt lei trabalhs de Vernadsky e de Tansley. Aquò li permetèt d'estudiar, dins un lac, lei liames entre la disponibilitat de nutriments mineraus, la produccion d'alga e lo nombre d'animaus. Puei, lo modèl foguèt melhorat per d'estudiants de Hutchinson coma Raymond Lindeman (1915-1942), Eugene Odum (1913-2002) e Howard T. Odum (1924-2002) qu'introguèron pauc a pauc d'autrei paramètres fisics coma l'energia recebuda.

Definicions e procès

Definicions

La vau de Durença fòrma un ecosistèma centrat sus lo riu.

I a ges de definicion unica de la nocion d'ecosistèma. Dins aquò, leis organismes de recèrca principaus an de definicions pròchas. Per exemple, per lei Nacions Unidas, es un « complèx dinamic compausat de plantas, d'animaus, de micro-organismes e de la natura mòrta a l'entorn agissent en interaccion coma unitat foncionala ». De son caire, en França, per lo CNRS, un ecosistèma es un « ensems vivent format per un gropament de diferenteis espècias en interelacions (nutricion, reproduccion, predacion...), entre elei e amb son environament (mineraus, èr, aiga), a una escala donada ».

Procès e factors

Leis ecosistèmas son contrarotlats per de procès e de factors extèrnes e intèrnes. Leis elements exteriors, tanben dichs factors d'estat, definisson generalament l'estructura de l'ecosistèma e son pas (ò pauc) influenciats per son evolucion. Per exemple, es lo cas dau raionament solar recebut dins un endrech donat. En revènge, lei paramètres intèrnes son susceptibles d'evolucionar en foncion de l'ecosistèma, generalament en foncion de transformacions de paramètres extèrnes. Per exemple, es lo cas de la disponibilitat dei nutriments que pòu variar se la decomposicion dei matèrias organicas es trebolada per una demenicion de la temperatura.

Productivitat primària

Fotografia, basa de la fotosintèsi dins lei mitans oceanics.

Article detalhat: Productivitat primària.

La productivitat primària d'un ecosistèma depinta sa produccion de matèria organica a partir de substàncias inorganicas carbonadas. La fotosintèsi es lo mecanisme pus important de produccion primària que permet la produccion de vegetaus a partir d'energia solara, d'aiga, de nutriments e de dioxid de carbòni. Fonciona dins leis oceans e sus lei continents. Varia segon la capacitat dei plantas de captar lo raionament solar, la preséncia d'aiga e la temperatura. A d'efiechs importants sus d'autrei procès coma lo foncionament dau cicle dau carbòni.

Se destria generalament la productivitat primària bruta e la productivitat primària neta. La premiera regarda totei la matèria organica creada. Pasmens, la respiracion vegetala entraïna una pèrda importanta d'aquelei matèrias. La productivitat primària neta permet donc de quantificar la matèria que demòra efectivament dins lei vegetaus.

Flux d'energia

La predacion entraïna un partiment de l'energia e de la matèria carbonada dei predas tuadas dins lo mitan environamentau.

Article detalhat: Cadena alimentària.

Lo flux d'energia (ò flux calorific) es un autre paramètre major de descripcion deis ecosistèmas. Permet de descriure lei transferiments d'energia e de matèria carbonada lòng d'una cadena alimentària. Estudia lo partiment de l'energia e dau carbòni integrats dins lei plantas per fotosintèsi dins lo rèsta de l'ecosistèma. Per exemple, l'energia e lo carbòni d'una fuelha pòdon èsser consumada per un erbivòr. Passant dins lo sistèma digestiu de l'animau, serà partejat entre l'animau eu meteis, sa fauna bacteriana e lei microorganismes que manjaràn seis excrements. Se l'erbivòr es tuat e manjat per un predator, un autre partiment aurà luòc permetent au carnivòr d'integrar una partida de l'energia e dau carbòni de sa preda. L'ensems d'aquelei relacions de partiments permet de definir lei nivèus trofics d'un ecosistèma e d'estudiar la complexitat dei cadenas alimentàrias.

Descomposicion

Fotografia d'una seuva amb de matèrias organicas en descomposicion.

Article detalhat: Descomposicion.

Lei matèrias organicas mòrtas son destruchas per una tiera de procès de mineralizacion, dichs procès de descomposicion. Permèton de tornar liberar lei nutriments dins lo mitan environamentau onte son tornarmai susceptibles de participar a la fotosintèsi. Aparequí 90% de la productivitat primària neta passa dirèctament dei vegetaus ai procès de descomposicion.

Lei procès de descomposicion son relativaments variats (dissolucion, atacas quimicas, micro-organismes especializats...). Sa velocitat es principalament influenciada per la temperatura, lo taus d'umiditat e la natura dau sòu. Es principalament menada per de micro-organismes e es donc relativament rapida dins lei zònas caudas e umidas amb un taus normau d'oxigèn.

Cicles dei nutriments

La màger part dei nutriments presents dins un ecosistèma fòrman de cicles marcant de cambis entre lei diferents organismes presents dins aqueleis ecosistèmas. Per exemple, es lo cas de l'azòt que passa dins lei plantas puei dins leis animaus avans de tornar venir dins lo sòu ont pòu tornarmai participar a la formacion de vegetaus. Lo desvolopament de la màger part deis ecosistèmas terrèstres es limitat per la quantitat d'azòt disponibla. Pasmens, d'autrei cicles existisson (fosfòr, magnèsi, calci, potassi, sofre, manganès...) que pòdon tenir, localament, un ròtle preponderant.

Biodiversitat

Lei bancs de corau fòrman generalament de resèrvas fòrças importantas de biodiversitat.

Article detalhat: Biodiversitat.

La biodiversitat tèn un ròtle fondamentau dins lo foncionament deis ecosistèmas. D'efiech, son leis espècias presentas dins un mitan donat qu'asseguran lo debanament efectiu de la màger part dei procès caracterizant l'ecosistèma. Per exemple, la descomposicion es sovent realizat per de bactèris ò de bolets. En son abséncia, la matèria mòrta pòu s'acumular, çò que pòu limitar la quantitat de nutriments mineraus disponibles per lei vegetaus.

Per mantenir en plaça un ecosistèma, es donc necessari d'aver d'espècias capablas de realizar totei leis operacions demandadas per l'ecosistèma. L'addicion d'una espècia aguent de capacitats similaras a una autra a pauc d'efiechs sus lo bòn foncionament de l'ensems dei procès. En revènge, la disparicion d'un organisme assegurant de foncions unicas, s'es pas remplaçat, pòu aver de consequéncias fòrça importantas amb una modificacion majora de l'ecosistèma. Per exemple, en Occitània, la disparicion dau lop e deis autrei predators superiors a favorizat la proliferacion dei singlars observada dempuei leis ans 1990. L'introduccion d'una espècia novèla aguent de capacitats novèlas pòu egalament aver de consequéncias grèvas (cas deis espècias invasivas).

Dinamicas

Leis ecosistèmas son d'entitats dinamicas car lei paramètres que lei definisson son en evolucion constanta amb de variacions anualas de son environament biotic e abiotic. D'un biais generau, un ecosistèma oscilla a l'entorn de sa posicion d'equilibri. Aquela capacitat d'annular una perturbacion es depintada per doas nocions que son la resisténcia, capacitat d'un ecosistèma de tornar venir a sa posicion d'equilibri, e sa resiliéncia, velocitat d'aqueu retorn. De trèbols majors (erupcions volcanicas, glaciacion, urbanizacion...) pòdon entraïnar la disparicion totala d'un ecosistèma.

Ecologia deis ecosistèmas

Modelizacion

Article detalhat: Ecologia deis ecosistèmas.

L'estudi deis ecosistèmas es dicha ecologia deis ecosistèmas. Es un subjècte complèx car leis ecosistèmas terrèstres son sovent malaisats de definir. Certaneis autors ne'n depintan plusors desenaus mentre qu'autrei consideran la Tèrra coma un ecosistèma unic. Dins totei lei cas, la disciplina necessita la presa en còmpte de paramètres nombrós e de seis interaccions. L'utilizacion de modèls, generalament pluridisciplinaris, es donc quasi indispensabla. Segon lei besonhs, pòu s'acompanhar de l'estudi d'un element precís de l'ecosistèma. Lo temps es tanben una ressorsa de considerar car lei cicles d'estudiar son sovent lòng. Per exemple, lei recèrcas sus lei consequéncias dei pluejas acidas duran generalament plusors annadas.

Efiechs deis activitats umanas

Concentracion de toristas sus una plaja, fònt possibla de trèbols per l'ecosistèma marin locau.

Leis activitats umanas son importantas dins la màger part deis ecosistèmas. D'efiech, leis ecosistèmas son una fònt de causas necessàrias au foncionament de la societat coma de matèrias premieras ò de manjar. Certaneis ecosistèmas son donc l'objècte de politicas de gestion destinadas a mantenir ò a desvolopar seis aspècts benefics. Dins aquò, a l'ora d'ara, un nombre important d'ecosistèmas son trebolats e menaçats per leis activitats umanas (destruccion dei seuvas, esplecha miniera...) ò per sei consequéncias (pollucion, bruch...).

Liames intèrnes

• Biodiversitat.
• Biòma.
• Cadena alimentària.
• Clima.
• Ecologia.
• Espaci naturau.
• Fotosintèsi.

Bibliografia

• (en) Chapin, F. Stuart, Pamela A. Matson, Harold A. Mooney, Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology, Springer, 2002.
• (en) Chapin, F. Stuart, Pamela A. Matson, Peter M. Vitousek, Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology, 2^a edicion, Springer, 2011.
• (en) Jessica Gurevitch, Samuel M. Scheiner, The Ecology of Plants, 2^a edicion, Sinauer Associates, 2006.
• (en) Charles J. Krebs, Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance, 6^a edicion, Benjamin Cummings, 2009.
• (en) Manuel C. Molles, Ecology: Concepts and Applications, WCB/McGraw-HIll, 1999.
• (en) Ernst-Detlef Schulze, Erwin Beck, Klaus Müller-Hohenstein, Plant Ecology, Springer, 2005.
• (en) Thomas M. Smith, Robert Leo Smith, Elements of Ecology, 8^a edicion, Benjamin Cummings, 2012.
• (en) A. J. Willis, The Ecosystem: An Evolving Concept Viewed Historically, Functional Ecology, 11 (2) : 268-271.