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L'équilibre écologique est essentiel pour comprendre la permanence des espèces dans un même environnement au cours des siècles. Apprenez à le connaître avec nous.
Rédigé et vérifié par le biologiste Samuel Sanchez les 29 juin 2021.
Dernière mise à jour: 29 juin 2021
Les écosystèmes sont des systèmes biologiques constitués d'une communauté d'organismes vivants (biocénose) et un environnement physique, inerte mais changeant (biotope). Au sein d'un écosystème, se forment des chaînes trophiques et des flux énergétiques, ainsi que des relations intra et interspécifiques qui modulent l'environnement et les populations. Tous ces facteurs sont essentiels pour maintenir l'équilibre écologique.
Les écosystèmes doivent pouvoir rester dans le temps en permanence, mais aussi s'adapter aux changements naturels avec efficacité et des pertes minimales. Malheureusement, le besoin adaptatif de ces systèmes a explosé au cours des derniers siècles, en raison de la croissance rapide de l'être humain et de tout ce que cela implique. Apprenez avec nous tout ce que vous devez savoir sur l'équilibre écologique.
Qu'est-ce que l'équilibre écologique ?
Le terme "équilibre écologique" –équilibre de la nature en anglais – fait référence à un ensemble de théories dans lesquelles le maintien à long terme des écosystèmes est exploré. Selon ces postulats, tout écosystème fixe reste en équilibre constant (homéostasie) et toute perturbation extérieure sera corrigée avec un retours négatifs.
Dans les modèles écosystémiques, chaque animal est conçu comme une machinerie qui maximise son utilisation d'énergie pour obtenir de la biomasse à partir d'autres organismes. En d'autres termes, l'énergie est le « prix » que les êtres vivants paient pour rester au milieu, qu'il s'agisse de chasser, de se nourrir ou de rivaliser avec d'autres espèces pour une niche spécifique.
Suivant des comparaisons de marché, l'équilibre écosystémique à court terme est obtenu lorsque tous les êtres vivants utilisent et demandent la même quantité d'énergie/biomasse dans toutes les niches possibles. Si une espèce devient trop grande et qu'un déséquilibre se produit, on s'attend à ce que ses prédateurs augmentent également, régulant le déséquilibre par Rétroaction nommé négatif.
L'équilibre de l'écosystème est atteint lorsque toutes les espèces « demandent » et « donnent » de manière égale dans un environnement spécifique.
Paramètres de stabilité
Bien que tous ces termes semblent très éthérés, la réalité est que il existe des paramètres capables de les quantifier. Comme indiqué par des sources professionnelles, voici quelques-unes des valeurs qui indiquent une persistance de l'écosystème dans le temps :
Résilience de l'ingénierie : Selon ce paramètre, le système est d'autant plus viable qu'il en faut moins pour retrouver son état d'origine après une perturbation. S'il est "capable" de résoudre rapidement les problèmes, l'écosystème subira des dommages minimes dus aux changements.
Stabilité des écarts : la variation du nombre de populations de l'espèce au fil du temps. Plus cette valeur est fluctuante, plus il y a de probabilités d'extinction.
Stabilité minimale : la densité globale minimale d'espèces, idéalement loin de 0. En d'autres termes, plus les populations vivantes d'un écosystème sont stables et étendues – dans la "normale" -, plus il sera difficile pour un événement négatif de conduire à une partie spécifique de l'environnement à l'extinction.
Durabilité: un écosystème est durable lorsque les espèces sont capables de survivre malgré les perturbations externes.
Tous ces paramètres reflètent que l'équilibre peut être plus facile à atteindre dans un écosystème que dans un autre. En tout état de cause, plus la « santé » des populations qui l'habitent est mauvaise, plus il est probable que l'effondrement survient après une catastrophe ou une perturbation.
Interactions prédateur/proie
L'équilibre des écosystèmes est également maintenu dans les chaînes alimentaires, car aucun système ouvert n'est maintenu sans un flux constant d'énergie. Pour expliquer la relation entre les proies et les prédateurs dans un environnement, les équations de Lotka-Volterra font les hypothèses suivantes :
La population de proies a une source de nourriture constante. Comme les espèces prédatées sont généralement herbivores, leur limite de population n'est pas atteinte en raison du manque de nourriture.
La quantité de nourriture pour les prédateurs dépend entièrement de la population de proies.
Le taux de variation des effectifs de la population est directement proportionnel à la taille de la population.
Au cours des interactions, l'environnement ne change pas pour favoriser l'une ou l'autre des parties.
Les prédateurs ont un appétit illimité, c'est-à-dire qu'ils s'attaquent à tout ce qu'ils peuvent.
Bien que ces hypothèses ne soient pas remplies dans tous les cas, elles servent à illustrer les modèles les plus typiques d'interaction prédateur/proie. En termes simples, l'équation postule que plus il y a de barrages dans un système, plus de prédateurs naîtront pour les chasser. Une fois la population de proies réduite, l'excès de prédateurs mourra faute de nourriture.
Selon cette postulation, les populations de prédateurs et de proies présentent des pics et des vallées au fil du temps. Une espèce est toujours en ligne avec l'autre.
Agents qui perturbent l'équilibre de l'écosystème
Comme vous pouvez l'imaginer, un écosystème est capable d'« absorber » dans une certaine mesure les changements et les variations, mais lorsque les dommages sont trop importants, les mécanismes compensatoires peuvent cesser de fonctionner. Voici quelques actions – surtout d'origine humaine – qui peuvent bouleverser cet équilibre écosystémique.
Abattage massif d'arbres
Comme l'indique le journal Le pays, le monde a perdu 15,8 millions d'hectares de forêt tropicale en 2017. La catastrophe se compte à elle seule si l'on considère que 80% de la biomasse terrestre sous forme de carbone se trouve dans les arbres et les plantes. Si de telles quantités de matière végétale sont retirées d'un seul écosystème, les chaînes trophiques sont irréversiblement déstabilisées.
Introduction d'espèces exotiques
L'équation de Lotka-Volterra peut être remplie dans un système dans lequel les deux parties ont évolué dans le même environnement pendant des milliers d'années. Cependant, si une population « proie » pénètre dans un écosystème dans lequel elle n'a pas de prédateurs naturels, les espèces exotiques porteront un potentiel envahissant très dangereux.
Une espèce adaptée à un écosystème étranger peut croître de façon exponentielle si elle est suffisamment bien établie. Dans ces cas, l'équilibre de l'écosystème peut être perdu et les chaînes alimentaires sont gravement perturbées.
Constructions humaines
Les terres agricoles, les villes et les zones industrielles peuvent devenir microécosystèmes par eux-mêmes, mais pas pour cette raison, ils sont bénéfiques pour le groupe systémique dans lequel ils ont été établis. Il est nécessaire de faire des plans et des évaluations d'impact environnemental préalables avant de construire un écosystème, car cela minimise les dommages et empêche la perte d'équilibre.
Perte d'espèces
Une espèce exotique dans un environnement peut être dangereuse, mais le même ou pire est celui qui était déjà établi disparaît. Comme l'indique la Liste rouge de l'UICN, 28% des espèces évaluées sont en danger, donc de nombreux écosystèmes sont en danger, surtout si l'espèce qui disparaît fournit une quantité considérable de biomasse au système.
Les écosystèmes ne sont pas incassables
Comme vous pouvez le voir, le terme "équilibre écologique" est quelque peu éthéré, mais elle peut être quantifiée si l'on prend en compte certaines variables numériques issues des relations entre les êtres vivants. En d'autres termes, il est possible de déduire si un environnement peut rester stable ou non dans le temps.
Selon ces postulats, les écosystèmes sont capables de se "fixer" dans une certaine mesure après un changement délétère, mais ils ne suivent guère le rythme de changement établi par l'homme. Si les modèles de production et la façon dont nous concevons la nature ne changent pas, nous devrons peut-être faire face à la perte d'environnements vitaux pour notre survie à l'avenir.
