Fiche de révision : Écosystèmes et flux de matière

📋 Plan du Cours

1. Niveaux de biodiversité et organisation du vivant
2. Biotope et biocénose
3. Interactions entre les êtres vivants
4. Réseaux trophiques et niveaux alimentaires
5. Stocks et flux biogéochimiques
6. Perturbations et résilience des écosystèmes

📖 1. Niveaux de biodiversité et organisation du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Biodiversité : Diversité des organismes vivants, appréciée à travers la diversité des espèces, des gènes au sein de chaque espèce et des écosystèmes, ainsi que leurs interactions.
• Espèce : Ensemble d’organismes interféconds formé à partir d’une espèce préexistante par évolution.

★ À maîtriser

• Les trois niveaux d’organisation de la biodiversité sont:
  • la diversité écologique des écosystèmes
  • la diversité spécifique des espèces
  • la diversité génétique des gènes

Compléments

• Les niveaux d’organisation du vivant s’emboîtent selon l’ordre suivant:
  • gènes
  • cellules
  • organes
  • organismes
  • populations
  • communautés
  • écosystèmes
  • biomes
  • biosphère

💡 Astuce mémo

Gène → espèce → population → communauté → écosystème → biome → biosphère

📖 2. Biotope et biocénose

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème : Formé par une communauté d’êtres vivants, appelée biocénose, qui interagit avec son milieu de vie, appelé biotope.
• Biotope : Milieu de vie des êtres vivants, caractérisé par des paramètres physico-chimiques comme le climat, la luminosité, le pH, la pluviométrie et la nature géologique des sols.
• Biocénose : Ensemble des êtres vivants présents dans un biotope, notamment les végétaux, les animaux et les micro-organismes.

💡 Astuce mémo

Biotope = milieu physico-chimique ; biocénose = êtres vivants

📖 3. Interactions entre les êtres vivants

🔑 Notions clés & Définitions

• Exploitation : Interaction dissymétrique favorable à un partenaire et défavorable à l’autre, comme dans le parasitisme ou la prédation.
• Mutualisme : Interaction dont les effets sont favorables à la valeur sélective des deux partenaires.
• Symbiose : Interaction mutualiste durable entre deux partenaires.

★ À maîtriser

📌 La compétition est une interaction défavorable aux deux partenaires, notamment lors de l’accès à des ressources comme la lumière, l’eau, les nutriments ou les proies.

Compléments

📌 La coopération est au moins aussi importante que la compétition dans l’évolution du vivant, selon les travaux récents présentés dans le cours.

💡 Astuce mémo

Compétition : −/− ; exploitation : +/− ; coopération : +/+

📖 4. Réseaux trophiques et niveaux alimentaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau trophique : Ensemble des relations alimentaires entre les individus d’un écosystème qui traduit la circulation de matière et d’énergie entre les êtres vivants.
• Producteurs primaires : Les producteurs primaires sont des végétaux chlorophylliens autotrophes qui utilisent l’énergie lumineuse pour produire de la biomasse à partir de CO2 par photosynthèse.

• Décomposeurs : Les décomposeurs sont des consommateurs hétérotrophes qui transforment et minéralisent la matière organique morte par respiration et/ou fermentation.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La photosynthèse s’écrit $6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

💡 Astuce mémo

Producteurs → consommateurs → décomposeurs

📖 5. Stocks et flux biogéochimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Réservoir : Compartiment dans lequel un élément séjourne pendant une durée variable appelée temps de résidence.

• Flux : Circulation d’un élément d’un compartiment à un autre au cours d’un cycle biogéochimique.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le rendement écologique d’un organisme est égal à $\frac{\text{matière transformée en matière}}{\text{matière ingérée}} \times 100$.

Compléments

• Dans une forêt tempérée, les producteurs primaires stockent 3 t de carbone par hectare et par an.

• Le rendement écologique est de 12,5 % chez le criquet et de 14,5 % chez le lézard.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse et respiration → circulation du carbone entre réservoirs

📖 6. Perturbations et résilience des écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Perturbation : Événement qui modifie la composition, la structure et le fonctionnement d’un écosystème.
• Résilience : Capacité à revenir à l’état dynamique qui précédait une perturbation.

★ À maîtriser

• La complexité du réseau, la diversité génétique et la diversité fonctionnelle favorisent la résilience des écosystèmes.

📌 Lorsque les perturbations sont trop fortes ou trop répétées, l’écosystème ne peut plus se régénérer et un autre écosystème le remplace.

Compléments

• Les perturbations peuvent être non humaines, comme les tempêtes et les maladies, ou provoquées par les activités humaines, comme l’exploitation et la pollution.

💡 Astuce mémo

Perturbation trop forte ou répétée → remplacement de l’écosystème

📊 Tableaux de synthèse

Types d’interactions écologiques