Cours : L'humanité et les écosystèmes : les services écosystémiques et leur gestion

La forêt, une source de services écosystémiques

Définition

Écosystème :

Un écosystème désigne :

• l’ensemble des relations que les êtres vivants ont entre eux ;
• et l’ensemble des relations que ces mêmes êtres vivants ont avec le milieu dans lequel ils évoluent.

On peut, par exemple, citer la forêt, la savane ou les fonds océaniques.

Les écosystèmes apportent des avantages que l’Humain exploite gratuitement : on parle de services écosystémiques.

Chaque forêt est unique, car elle possède ses propres essences (espèces) d’arbres. Compte tenu de sa durée de vie, l’Humain pourra intervenir à différents stades du développement de ces arbres. En France, la gestion des espaces boisés génère des milliers d’emplois, car le bois a de multiples utilisations.

D’après une étude de l’ONF (Office National des Forêts), en 2015, la forêt est l’espace naturel le plus fréquenté par les français. Ainsi, selon cette étude plus de 5 adultes sur 10, s’y promèneraient fréquemment. La forêt assure donc un service récréatif.

La forêt assure également en permanence un service vital puisque les arbres permettent de produire le dioxygène nécessaire pour la respiration, elle se charge aussi de la dépollution de l’air.

À retenir

La forêt peut être exploitée pour son bois ou être un lieu de loisirs, elle permet également de dépolluer l’air gratuitement.

Les perturbations humaines des écosystèmes

La préservation de l’environnement est une considération récente de l’Humain, car, jusqu’à la fin du XX^e siècle, les conséquences de son activité n’étaient pas évidentes.

Impacts locaux de l’activité humaine

L’exploitation forestière (la sylviculture) est un exemple de catastrophe écologique générée par la suractivité humaine.

La forêt amazonienne s’étend sur plusieurs pays d’Amérique latine. Elle présente une densité rare car le climat tropical est favorable au développement des espèces végétales.

• Destruction des sols

Au Brésil, jusqu’en 2004, 30 000 m² de surfaces boisées étaient supprimées chaque année. Cette surface équivaut à un petit département français.
Même si le bois découpé était en partie utilisé pour les constructions ou le chauffage, la majorité du bois de la forêt amazonienne était considéré comme un déchet (l’ensemble était souvent détruit par combustion).

La déforestation continue encore aujourd’hui mais à un rythme moins effréné.

Une fois la forêt supprimée, l’espace libéré est transformé en surface agricole (culture de la canne à sucre pour produire des biocarburants, élevages bovins pour l’alimentation…).
Les premières années d’exploitation, ces surfaces sont riches en éléments nutritifs, ce qui permet d’importantes productions. Les années suivantes, ce sol devient stérile car les éléments nutritifs sont soit absorbés par l’agriculture, soit lessivés par les pluies tropicales incessantes. Avant que la forêt ne soit coupée, ces sels minéraux étaient retenus par les racines des arbres, ce qui limitait ce lessivage.
Sur le long terme, la seule solution envisagée par l’agriculteur est de se déplacer, ce qui explique la baisse continuelle de la surface de la forêt amazonienne.

• L’activité humaine est un facteur d’érosion des sols : il transforme un sol riche en un sol stérile, ce qui provoque l’extension des déserts.

Définition

Érosion :

L’érosion est l’usure d’une roche initiale. En général, les actions atmosphériques et l’eau en sont à l’origine, mais l’activité humaine peut aussi accélérer cette usure.

• Baisse de la biodiversité

La forêt amazonienne présente une biodiversité exceptionnelle : elle renfermerait 2,6 millions d’espèces vivantes différentes. Parmi celles-ci, de nombreuses sont endémiques, c’est-à-dire qu’elles ne sont présentes que dans cet écosystème.
La déforestation est une cause majeure de baisse de biodiversité, car elle touche les habitats et les premiers maillons des chaines alimentaires. L’activité agricole accélère cette baisse à cause des insecticides répandus.

D’après beaucoup d’experts, plusieurs dizaines d’espèces disparaîtraient quotidiennement. Selon eux, l’humanité serait à l’origine de la 6^e extinction de masse (on parle d’extinction de masse lorsque la biodiversité baisse très fortement). Par son ampleur, cette extinction de masse serait encore plus rapide que la 5^e, qui avait vu disparaître les dinosaures il y a 65 millions d’années.

• L’activité humaine peut être la source de modifications profondes d’un écosystème.
• Impacts sur la santé

Au Brésil, les eaux de surface se situant à proximité de l’Amazonie (fleuve géant traversant les forêts tropicales) sont saturées en insecticides et en pesticides. Ces eaux sont notamment utilisées pour l’alimentation humaine.
De récentes études montrent qu’à fortes doses, certains de ces polluants, peuvent provoquer des cancers, des stérilités ou des maladies de Parkinson.

La déforestation est aussi une cause d’apparition de maladies comme la variole ou plus récemment Ebola. Par leurs déplacements vers la forêt, les hommes entrent en contact avec la faune porteuse du virus, la propagation peut mener à une épidémie.

• L’activité humaine peut causer de graves troubles sanitaires.

Impacts globaux des activités humaines

Définition

Climatologie :

La climatologie est la science qui étudie les variations de température, la pluviométrie, l’humidité relative, ou encore la luminosité sur une longue période (l’année voire le million d’années) et sur une vaste surface (à l’échelle de la Terre).

Le réchauffement climatique est la conséquence la plus évidente de l’exploitation anthropique des écosystèmes. En 2005, les projections du GIEC (groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), prévoyaient que la température de la planète augmenterait de 2 à 4°C d’ici l’an 2100. Ce réchauffement est 100 à 1000 fois plus rapide que le réchauffement naturel initié il y a environ 700 000 ans.

La déforestation explique une partie de ce réchauffement : on qualifie souvent la forêt amazonienne de « poumon » de la planète, car elle permet d’emmagasiner le dioxyde de carbone et de libérer le dioxygène grâce à sa forte activité photosynthétique.

• La déforestation, en diminuant la surface de la forêt amazonienne, contribue à augmenter le taux de $\text{CO}_2$ atmosphérique et donc à accroître l’effet de serre.

Définition

Gaz à effet de serre :

Un gaz à effet de serre retient les rayonnements infrarouges solaires réémis par la Terre. Les gaz à effet de serre contribuent donc au réchauffement de l’atmosphère en empêchant la dispersion d’une partie de la chaleur dans l’espace. Le $\text{CO}_2$ est le principal gaz à effet de serre.

L’exploitation déraisonnée des écosystèmes est à l’origine de dérèglements environnementaux majeurs.

La protection des écosystèmes par l’humain

Prise de conscience de l’impact de l’Humain

L’espèce humaine appartient aux écosystèmes qu’elle a colonisés : elle interagit sur la biocénose et le biotope.

Rappel

Le biotope désigne le milieu dans le lequel la biocénose se développe. La biocénose forme donc la communauté d’êtres vivants présents dans un écosystème.

En accentuant sa connaissance scientifique des écosystèmes, l’Humain peut mieux gérer les ressources exploitables pour que l’activité économique n’épuise pas toutes les ressources écosystémiques et permette un maintien de la biodiversité.

Depuis quelques décennies, la prise de conscience est évidente : les activités humaines ont un effet néfaste sur l’environnement. Si la réaction n’est pas immédiate, les conséquences risquent d’être irréversibles tant à court terme qu’à long terme.

La protection des écosystèmes

Certaines actions sont mises en place pour protéger les écosystèmes. Par exemple, pour contrer la surpêche, les quotas (limites de pêche) laissent le temps aux individus adultes de se reproduire.

Les techniques d’ingénierie écologique peuvent aussi servir à compenser les actions néfastes.

Exemple

Si une forêt est coupée en deux par une autoroute, des éco-ponts et des tunnels permettent de maintenir un lieu de passage des animaux.

Si la destruction de l’écosystème est trop avancée, des politiques de restauration sont parfois mises en place. Pour une forêt, on peut replanter des arbres et y réintroduire des espèces animales.
C’est ce qui se passe à l’heure actuelle sur l’île de Bornéo en Indonésie. Depuis quelques années de grands arbres ont été replantés (ils avaient été supprimés au bénéfice de palmiers à huile nettement moins grands). Ceci a permis la réintroduction des Orang-Outang, espèce dont la survie est fortement menacée.

Ces actions protectrices de l’environnement ont un coût. Le travail de l’Humain est de mettre en place des solutions écologiquement et économiquement réalisables.

L’équilibre dynamique des populations

Les écosystèmes ne sont pas figés : ils évoluent constamment au fil du temps, ils subissent des perturbations naturelles ou anthropiques qui font partie de leur dynamique.

Après avoir déboisé une surface, on constate que si la surface est laissée au repos, elle est parfois capable d’évoluer vers son état initial : c’est ce que l’on appelle la résilience.

• Les scientifiques étudient ces mécanismes qui favorisent la résilience, afin de la favoriser.

Remarque : dans le cas de la forêt amazonienne, cette résilience sera très lente voire impossible car certaines régions montrent des dégâts trop importants.