Fiche de révision : Écologie et développement durable

📋 Plan du Cours

1. Succession écologique des écosystèmes
2. Climax et équilibre écologique
3. Services de la biodiversité
4. Empreinte écologique et productivité
5. Pollutions et réchauffement climatique
6. Pression démographique et climat
7. Préservation et restauration écologique
8. Principes du développement durable

📖 1. Succession écologique des écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Succession écologique : La modification progressive des communautés et de leur habitat, avec la succession de différents stades ou séries au cours du temps.
• Succession secondaire : Survient après une perturbation, comme un incendie ou un déboisement, qui laisse le sol intact et permet la réapparition d’une communauté semblable à la communauté initiale.

★ À maîtriser

• Lors d’une succession primaire, un terrain stérile comme une roche nue est d’abord colonisé par des bactéries autotrophes, puis par des mousses et des lichens qui libèrent de la matière organique, avant l’installation de plantes pionnières et d’autres espèces.

Compléments

• Une succession primaire se déroule très lentement, sur plusieurs centaines à plusieurs milliers d’années.

• La succession secondaire est facilitée lorsque le sol est bien développé et contient des graines appartenant aux espèces de la série.

💡 Astuce mémo

Roche nue → pionnières → sol transformé → communauté

📖 2. Climax et équilibre écologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Climax : Le dernier stade d’une succession écologique et correspond à un état d’équilibre stable, bien qu’il puisse être perturbé au cours du temps.
• Espèce pivot : Une espèce importante pour maintenir l’équilibre d’un écosystème.

📝 Points essentiels

• La hêtraie constitue un exemple de climax en Belgique.

• La surexploitation des pâturages, l’introduction d’espèces invasives et la déforestation sont des perturbations d’origine humaine pouvant affecter le climax.

📖 3. Services de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Résilience écologique : La capacité d’un écosystème à récupérer après une perturbation et à persister à long terme.

★ À maîtriser

• La biodiversité fournit des ressources biologiques, notamment des composés pharmaceutiques, des aliments, des combustibles et des matériaux.

• La biodiversité fournit des services écologiques tels que la pollinisation des fleurs, la régulation des cycles biogéochimiques, la stabilisation des écosystèmes et la régulation des populations.

Compléments

• La perte de biodiversité impose de remplacer les avantages écologiques perdus par des interventions coûteuses comme la replantation, la pollinisation mécanique, la destruction d’espèces invasives ou nuisibles et l’utilisation de pesticides.

💡 Astuce mémo

Biodiversité → ressources, services et résilience

📖 4. Empreinte écologique et productivité

🔑 Notions clés & Définitions

• Empreinte écologique : La surface minimale de terres et d’eau nécessaire chaque année à une population humaine pour produire ses ressources et assimiler ses déchets, et elle se mesure souvent en hectares globaux (hag).
• Biocapacité : La capacité de la Terre à reconstituer ses ressources et à absorber les gaz à effet de serre.
• Productivité primaire nette : (PPN) est la quantité d’énergie transformée en biomasse par les végétaux, les cyanobactéries et les algues grâce à la photosynthèse.

📝 Points essentiels

• Le déséquilibre entre la biocapacité de la planète et l’empreinte écologique humaine entraîne l’accumulation d’une dette écologique.

• Les hétérotrophes convertissent environ 10 % de l’énergie en nouvelle biomasse, le reste étant perdu notamment par la respiration cellulaire et les déchets.

• Les forêts tropicales humides sont les écosystèmes terrestres les plus productifs, tandis que les estuaires et les récifs coralliens sont les écosystèmes aquatiques les plus productifs.

💡 Astuce mémo

Empreinte : besoins humains ; biocapacité : régénération planétaire

📖 5. Pollutions et réchauffement climatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Eutrophisation : L’enrichissement d’un milieu aquatique en nitrates et phosphates, principalement dû à l’utilisation intensive d’engrais, qui provoque une prolifération excessive d’algues privant les animaux d’oxygène et de lumière.
• Bioaccumulation : L’accumulation d’un contaminant par un organisme vivant, quelle que soit sa voie d’incorporation.
• Bioamplification : Le transfert et l’augmentation de la concentration d’un contaminant le long des différents niveaux de la chaîne trophique.

★ À maîtriser

• La production de gaz à effet de serre provoque un effet de serre additionnel responsable du réchauffement climatique.

• La fonte des glaces terrestres élève le niveau des océans, tandis que la fonte de la banquise n’augmente pas le niveau de l’eau.

Compléments

• Les pollutions peuvent notamment être radioactives ou liées aux nitrates, aux gaz à effet de serre, aux métaux lourds et aux marées noires.

• La fonte des glaces peut amplifier le réchauffement climatique en libérant du méthane emprisonné et par la rétroaction glace-albédo.

💡 Astuce mémo

Polluant → accumulation → amplification trophique

📖 6. Pression démographique et climat

★ À maîtriser

• La population humaine a fortement augmenté durant le XIXe siècle, dépasse 7 milliards d’habitants et devrait atteindre 9,8 milliards en 2050.

• La croissance démographique augmente l’empreinte écologique, les émissions de CO₂ et la surface habitée, tout en réduisant l’espace disponible pour l’agriculture.

Compléments

• Environ la moitié de la population humaine vit actuellement en zone urbaine.

• Pour limiter les perturbations écologiques, il est nécessaire de ralentir la croissance démographique et de réduire les besoins en ressources.

📖 7. Préservation et restauration écologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Population minimale viable : Le nombre minimal d’individus nécessaire pour maintenir une diversité génétique suffisante dans une population menacée.

★ À maîtriser

• L’UICN classe les espèces dans sa liste rouge selon leur niveau de risque, notamment dans les catégories en danger, menacées ou vulnérables.

📌 Le renforcement introduit de nouveaux individus dans une population en déclin, tandis que la réintroduction restaure une population indigène disparue.

• La création de réserves et de grands parcs naturels ainsi que la mise en place de corridors de migration peuvent reconnecter des populations isolées par la fragmentation de leur habitat.

📌 La restauration vise à rétablir l’écosystème originel, tandis que la réhabilitation vise seulement à lui faire récupérer ses fonctions essentielles.

Compléments

• Les espèces couvertes par la CITES ne peuvent pas faire l’objet de chasse ou de prélèvement dans la nature, et leur commerce est réglementé.

• Les individus utilisés pour renforcer ou réintroduire une population proviennent d’autres régions ou d’élevages, et les végétaux peuvent être conservés dans des banques de semences.

• Les espèces parapluies sont souvent choisies comme priorité dans les stratégies de sauvegarde des espèces.

📌 Le maillage vert relie des espaces verts par des surfaces naturelles, tandis que le maillage bleu correspond à un réseau hydrographique interconnecté.

• La phytoremédiation utilise des plantes pour extraire ou dégrader des substances toxiques du sol, tandis que la bioremédiation utilise des microorganismes.

📖 8. Principes du développement durable

🔑 Notions clés & Définitions

• Développement durable : Vise à assurer le progrès économique et social de tous tout en préservant l’environnement à long terme.
• Puits de carbone : Un dispositif capable de capturer l’excès de CO₂, comme la reforestation.

★ À maîtriser

• Les mesures de développement durable comprennent la diminution des émissions de gaz à effet de serre, le recours aux ressources et énergies renouvelables, la réduction de la consommation d’énergie, le recyclage et la création d’une société zéro déchet.

• Depuis 1995, plus d’une centaine de pays se réunissent chaque année lors des COP, instaurées à la suite de la Convention de Rio de 1992, pour lutter contre le réchauffement climatique.

Compléments

• La Convention de Rio a été adoptée en 1992 et le Protocole de Kyoto en 1997.

📊 Tableaux de synthèse

Types de succession écologique

Stratégies de restauration