Les cahiers du DD – outil complet

chevre montagne

I.
QU’EST-CE QUE
LA BIODIVERSITÉ,
EN QUOI NOUS EST-ELLE UTILE
?

1. Qu’est-ce que la biodiversité ?

Avec plus de 1,9 millions d’espèces d’animaux, de plantes, de champignons et de microorganismes connus et une multitude d’espèces encore à découvrir, la Terre grouille de vie. Cette vie prend des formes les plus diverses (des algues microscopiques aux mammifères les plus grands) et peuple les endroits les plus reculés de la planète (des profondeurs de l’océan aux sommets des plus hautes montagnes). C’est cette extraordinaire variété de la vie sur Terre que l’on nomme « biodiversité ».

Le terme biodiversité vient de la contraction des deux mots biologie et diversité.
La biodiversité comprend donc tout ce qui vit sur Terre.

Toutes les espèces qui peuplent aujourd’hui la planète sont le résultat d’un long processus qu’on appelle l’évolution. Durant cette évolution, les espèces sont progressivement apparues et ont peuplé et façonné les milieux naturels. Chaque espèce est adaptée aux conditions de vie (nourriture disponible, climat, température, habitat, prédateurs, etc.) qu’elle rencontre dans son milieu. Ainsi, les formes de vie les plus diverses sont apparues : des algues microscopiques aux plus grands mammifères, des mollusques aux baleines, des insectes aux oiseaux, des mousses aux arbres en passant par les plantes à fleurs, etc. Toutes contribuent à un environnement d’une inimaginable variété.

Petite histoire de l’évolution de la vie sur Terre.
La Terre existe depuis environ 4,5 milliards d’années. La vie a commencé à se développer, il y a environ 3,5 milliards d’années.
Les premières formes de vie sont des organismes unicellulaires qui vivent dans les océans. Progressivement, ils évoluent pour devenir des organismes plus complexes, composés de plusieurs cellules, comme les algues bleues. Ces dernières sont les premiers organismes à réaliser la photosynthèse : ils capturent le dioxyde de carbone (CO2) présent dans l’atmosphère et rejettent de l’oxygène (O2). L’activité d’une quantité innombrable d’algues pendant des milliards d’années modifie progressivement la composition de l’atmosphère (moins de CO2 et plus de O2) et permet le développement de formes de vie plus évoluées, consommatrices d’oxygène.
Il y a environ 500 millions d’années, a lieu une véritable explosion de formes de vie. On voit l’apparition des étoiles de mer, des crustacés, des méduses et des premiers animaux vertébrés. Ensuite, la vie conquiert la terre et les airs. Apparaissent les premiers insectes sans ailes, les amphibiens et les premières plantes terrestres, dont les fougères (de – 440 à – 360 millions d’années). Ils sont suivis par les premiers insectes ailés et les reptiles (de -360 à -300 millions d’années), les dinosaures et les mammifères (de – 300 à – 200 millions d’années).

Il y a 1,8 million d’années, commence la période dans laquelle nous vivons actuellement. Les précurseurs de l’Homme moderne apparaissent progressivement sur la Terre. Après une longue évolution, l’Homo Sapiens Sapiens, c’est-à-dire l’homme tel qu’il existe de nos jours, entre en scène.

2. Les trois niveaux de la biodiversité

On distingue trois niveaux dans la biodiversité : la diversité des espèces, la diversité génétique et la diversité des écosystèmes.

• La diversité des espèces

La biodiversité est souvent comprise comme synonyme de la diversité des espèces. Plus il y a d’espèces différentes dans un milieu donné, plus la biodiversité est grande. Les scientifiques estiment qu’entre 3 et 100 millions d’espèces de plantes, d’animaux, de champignons et de microorganismes vivent sur Terre à l’heure actuelle. Seulement 1,9 million d’espèces ont été répertoriées jusqu’à présent au niveau mondial.
Les mammifères et les oiseaux sont assez bien connus, ce qui n’est pas le cas pour les plantes, les insectes, les champignons, et les microorganismes. Chaque année, les biologistes découvrent environ 20 000 nouvelles espèces. La plupart sont des insectes ou d’autres invertébrés, bien que de nouvelles espèces de poissons et de reptiles aient également été découvertes récemment.

Nombre especes vivante resensees sur terre

Nombre especes vivante resensees sur terre tableau

La biodiversité varie d’un lieu à l’autre. Les zones les plus riches en espèces sont celles où l’on trouve des températures élevées et stables, un ensoleillement important et une bonne disponibilité en eau. La biodiversité est donc la plus riche au niveau de l’équateur et des tropiques et elle diminue en allant vers les pôles. D’autres facteurs de l’environnement influencent la richesse de la biodiversité. On trouve, par exemple, moins de biodiversité en ville qu’à la campagne et une prairie fleurie est plus riche en biodiversité qu’un champ de blé.

• La diversité génétique

Chaque espèce se compose d’un certain nombre d’individus. Le nombre varie d’une espèce à l’autre. Généralement plus une espèce est spécialisée par rapport à un environnement ou des conditions de vie données, moins elle est nombreuse. Relativement peu d’espèces sont réellement abondantes. La majorité d’entre elles sont peu communes, rares ou très rares.
Les individus qui appartiennent à la même espèce, partagent le même matériel génétique. Mais, chaque individu de l’espèce présente de légères variations génétiques qui le différencient des autres individus de son espèce. Ainsi, chaque Homme se distingue des autres au niveau des traits du visage, de la couleur des yeux, des cheveux, de la peau, de sa taille…
Mais, les gènes ne déterminent pas seulement les caractéristiques physiques, ils peuvent aussi influencer la manière dont l’individu réagit face à son environnement, ou la probabilité de développer certaines maladies.
Les caractéristiques génétiques jouent un rôle majeur dans la vie et la survie de l’individu dans un environnement donné. Chez les papillons, par exemple, la couleur des ailes influence la probabilité de se faire repérer par un prédateur. Un papillon clair dans un environnement foncé aura donc plus de probabilité de se faire manger que son frère plus foncé.
Lors de la reproduction, les gènes du mâle et de la femelle sont mélangés. Ainsi naissent de nouvelles caractéristiques génétiques. La diversité génétique d’une espèce dépend du nombre d’individus qu’elle compte. Plus une espèce compte d’individus, plus elle est diversifiée sur le plan génétique et mieux elle pourra s’adapter à des changements dans son environnement (par exemple, à l’apparition de nouvelles maladies ou parasites, à un climat plus chaud ou plus froid, à un nouveau prédateur…).
En revanche, moins une espèce compte d’individus, plus elle est uniforme sur le plan génétique et moins grandes seront ses capacités de s’adapter à de nouvelles conditions de vie.

D’ailleurs, pour que la population d’une espèce donnée se maintienne, elle doit être assez nombreuse pour permettre à chaque individu de trouver un partenaire de reproduction génétiquement assez différent pour assurer une descendance saine. Si le nombre minimal d’individus n’est pas assuré, la population risque de voir apparaître des problèmes de consanguinité qui peuvent causer son déclin. Plus le nombre d’individus que compte une espèce est restreint, plus cette espèce est menacée d’extinction en cas de modification importante de ses conditions de vie.

L’exemple du rhinocéros blanc du nord
Le rhinocéros blanc du nord était autrefois abondant dans le nord de l’Afrique centrale.
Aujourd’hui, la seule population connue se trouve dans la République démocratique du Congo, où les effectifs ont dégringolé, passant de 500 à 4.
Ces effectifs très réduits, la répartition géographique restreinte et la pression du braconnage mettent cette sous-espèce en danger critique d’extinction. Des études récentes n’ont pas réussi à localiser les derniers individus.
Leurs parents les plus proches, le rhinocéros blanc du sud , sont eux, en nombre croissant. Par ailleurs, des progrès significatifs dans la conservation du rhinocéros noir, une espèce en danger critique d’extinction, sont également à noter.

• La diversité des écosystèmes

Un écosystème est un ensemble dynamique d’espèces vivantes (plantes, animaux, champignons et microorganismes) qui interagissent entre eux et avec le milieu (nature du sol, relief, climat, etc.) dans lequel ils vivent, dont ils dépendent et sur lequel ils exercent en retour une influence.
Parmi les exemples d’écosystèmes, on peut citer les déserts, les récifs de corail, les zones humides, les forêts tropicales ou boréales, les prairies, les parcs urbains ou les terres agricoles cultivées… Les écosystèmes peuvent être relativement peu perturbés par les êtres humains comme, par exemple, les forêts pluviales vierges, ou bien fortement modifiés par des activités anthropiques comme les exploitations agricoles.

Notre planète héberge d’innombrables écosystèmes de tailles très variables. Une flaque d’eau avec ses êtres vivants est un écosystème au même titre qu’un désert, un ruisseau, un jardin, une haie, un récif corallien, un marécage ou une forêt… La Terre elle-même est un grand écosystème qui ne fonctionne que grâce aux nombreux sous systèmes qui le composent. Chaque espèce y remplit un rôle spécifique. Certaines consomment des végétaux, d’autres sont prédatrices, d’autres, encore, dégradent la matière organique et restituent ainsi au milieu les substances minérales nécessaires à la croissance des plantes. Toutes ces interactions se compensent pour générer un équilibre apparent.

Cet équilibre peut être perturbé par un évènement naturel (incendie de forêt, périodes de sécheresse, réchauffement climatique…) ou par l’action de l’Homme (déboisement de la forêt, assèchement de zones humides, pollution…). Parfois, l’écosystème perturbé se régénère naturellement, mais dans d’autres cas, les changements sont irréversibles et l’écosystème est détruit pour toujours. Chaque écosystème qui disparaît entraîne avec lui la disparition des espèces qui le composent. Plus un écosystème comporte d’espèces, moins il est fragile et mieux il s’adapte aux perturbations.

Ce qui est vrai pour un écosystème local est également valable à l’échelle mondiale. Plus la Terre comporte d’écosystèmes variés, mieux le grand écosystème planétaire s’adapte aux modifications de l’environnement.

Plus d’infos ?

> Voir la fiche info (cahier 4 : Outils)
« LES ÉCOSYSTÈMES DE LA PLANÈTE »

La biodiversité est un indicateur de santé d’un écosystème. On mesure la biodiversité d’un écosystème en tenant compte de deux facteurs : le nombre total d’espèces qui composent l’écosystème (diversité des espèces) et le nombre d’individus qui représentent cette espèce (diversité génétique). Un écosystème qui compte une grande diversité d’espèces différentes supporte mieux la disparition de l’une d’elles. Une espèce qui compte un grand nombre d’individus assure une meilleure santé à chaque membre de la communauté et s’adaptera plus facilement à un changement survenu dans son environnement.
De la même manière, la santé du grand écosystème planétaire dépend de la variété et de la santé des écosystèmes qui le composent. La protection de la biodiversité est donc le premier pas pour sauvegarder l’écosystème planétaire. Il ne suffit pas de protéger un animal ou une plante ou de conserver quelques individus de certaines espèces dans un zoo.
Si on veut protéger notre planète, il faut protéger la biodiversité, c’est-à-dire, qu’il faut, à la fois, protéger les écosystèmes, les espèces et les individus.

3. En quoi la biodiversité est-elle utile à l’Homme ?

La biodiversité joue un rôle essentiel dans notre vie. Au-delà du fait qu’elle constitue notre cadre de vie, elle est à l’origine de nombreux produits et services gratuits utilisés par les humains comme par toutes les espèces. Elle a, de ce fait, une valeur inestimable et irremplaçable. Les services qu’elle nous rend peuvent être répartis en quatre grandes catégories :

1. Les services d’approvisionnement

La biodiversité fournit des produits essentiels pour la vie quotidienne, comme la nourriture, les matières premières, les combustibles et les médicaments.

  • Nourriture : Grâce à la biodiversité, nous disposons de nombreuses variétés de fruits, de légumes, de races d’animaux domestiques adaptés aux différentes régions de la planète. Cela va jusqu’aux microorganismes utilisés lors de la fabrication des aliments (comme les levures utilisées dans la fabrication du pain, des fromages et de la bière). Pas de microorganismes, pas de vin, ni de choucroute !
  • Matières premières et combustibles : La biodiversité nous fournit de nombreuses matières premières, qui sont utilisées par l’industrie et les artisans, comme le bois, le chanvre, l’argile, le coton, la laine, la soie, le caoutchouc… et elle est à l’origine de certaines sources d’énergie d’origine végétale.
  • Médicaments : Depuis son origine, l’Homme utilise les plantes pour se soigner. Bien qu’aujourd’hui, nous achetons nos médicaments en pharmacie au lieu de les cueillir dans la nature, environ 50 % des médicaments que nous utilisons sont fabriqués à partir de plantes. On utilise, par exemple, des substances présentes dans le saule pour l’aspirine, dans l’if pour les traitements contre le cancer, dans la digitale pourpre pour traiter les insuffisances cardiaques, etc.

Seulement 5 000 des 250 000 plantes à fleurs connues ont été analysées pour leurs propriétés pharmacologiques potentielles. Chaque plante qui disparaît sans avoir été analysée emporte peut-être avec elle un remède contre une maladie.

2. Les services de régulation

La biodiversité intervient dans de nombreux domaines, comme, par exemple, la régulation du climat, le contrôle des maladies, la prévention des inondations, le maintien de la qualité de l’eau, le traitement des déchets, la régulation des nuisibles, etc.

Lors du tsunami qui a dévasté l’Indonésie fin 2004, les zones côtières bordées par des mangroves ont été moins ravagées que celles déboisées au profit de villages ou de complexes hôteliers.

Les microorganismes comme les écosystèmes absorbent et décomposent certains polluants et substances toxiques. On estime qu’un hectare de forêt absorbe annuellement 70 000 kilos de poussières fines et de substances toxiques.

3. Les services de soutien

La biodiversité assure le fonctionnement naturel des écosystèmes qui sont indispensables à la production d’autres services, comme le cycle de l’eau, la photosynthèse et la production d’oxygène, la formation et la fertilisation des sols, la pollinisation, etc.

Un grand nombre d’insectes pollinisateurs (abeilles, guêpes, frelons, papillons…) se nourrissent du nectar des fleurs. En transportant le pollen d’une plante à l’autre, ils assurent leur fécondation. Sans eux, la reproduction de certains végétaux (plantes à fleurs) ne serait pas possible et nous ne mangerions ni fruits, ni légumes, qui constituent environ 10 % de notre alimentation.

4. Les services culturels 

L’Homme retire de la biodiversité des bienfaits non matériels, comme, par exemple, les loisirs et le tourisme, la relaxation, la création artistique, l’enrichissement spirituel ou encore l’inspiration pour les sciences et la technologie.

Plantes et animaux occupent une place prépondérante dans nos contes et légendes. L’observation de la biodiversité nous permet de comprendre les mécanismes de la vie et on s’en inspire dans le domaine technologique. Ainsi, certaines substances nous ont permis de développer des technologies (ex. : la digitaline est utilisée dans les affichages digitaux). Et on s’est inspiré de mécanismes naturels pour développer des produits comme la bande velcro.

Chacun de ces services est rendu par des organismes vivants. Toutefois, ce n’est pas la diversité biologique en soi qui les fournit, mais l’abondance de certaines espèces essentielles. Une diminution critique d’une espèce à l’échelle locale aura un impact négatif sur les services de l’écosystème, même si, à l’échelle mondiale, cette espèce n’est pas menacée.

Plus la biodiversité est riche, mieux elle assure ces nombreux services. L’histoire de l’humanité a connu de nombreux exemples où une variété alimentaire a été victime d’une maladie ou d’un ravageur. Parfois, une autre variété résistante a permis d’éviter une catastrophe alimentaire. Ainsi, le recours à une variété sauvage éthiopienne de café a permis de lutter contre la maladie de la rouille du café au Brésil en 1970.

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« LES SERVICES RENDUS PAR LA BIODIVERSITÉ »

On retrouve les bénéficiaires de ces services à différents niveaux, local, régional et/ou mondial, et ceux-ci peuvent s’étendre aux générations futures. Ainsi, une forêt pourra approvisionner la population locale en nourriture, en fibres naturelles ou en bois de chauffe. À l’échelle régionale, elle peut éviter les glissements de terrain, filtrer les eaux et offrir des loisirs aux habitants de la ville proche. Au niveau mondial, cette même forêt peut, en outre, séquestrer du dioxyde de carbone, permettant ainsi de réguler les concentrations en gaz à effet de serre dans l’atmosphère, et peut, par ailleurs, héberger une plante rare dont les propriétés pharmacologiques bénéficieront aux populations du monde entier.