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I / Les écosystèmes : des interactions dynamiques entre les êtres vivants et entre eux et leur milieu
Activité : Etude d'écosystèmes ; réalisation d'une vidéo
Quelques écosystèmes présentés sur guadeloupensites
Carte des unités écologiques de Guadeloupe
L'essentiel à retenir (programme officiel)
Les écosystèmes sont constitués par des communautés d’êtres vivants (biocénose) interagissant au sein de leur milieu de vie (biotope).
La biocénose est en interaction avec le biotope (répartition des espèces selon les conditions abiotiques).
La diversité des interactions biotiques s’étudie à la lueur de leur effet sur la valeur sélective des partenaires : compétition (pour la lumière, pour l’eau, les nutriments, etc.), exploitation (prédation, parasitisme) et coopération (mutualisme, dont symbiose).
Ces interactions structurent l’organisation (biodiversité de l’écosystème), l’évolution (dynamique des populations) et le fonctionnement de l’écosystème (production, flux de matière et réservoirs, recyclage de la matière organique, etc.).
En particulier, les êtres vivants génèrent ou facilitent des flux de matière (eau, carbone, azote, etc.) qui entrent (absorption racinaire, photosynthèse, respiration), circulent (réseau trophique) et sortent (évapotranspiration, érosion) de l’écosystème. Une partie de la matière est recyclée, notamment grâce au sol. L’effet des écosystèmes dans les cycles géochimiques ainsi constitués, se mesure par des bilans d’entrée/sortie de matière.
Même sans l’action de l’Homme, les écosystèmes montrent une dynamique spatiotemporelle avec des perturbations (incendies, maladies) affectant les populations. La complexité du réseau d’interactions et la diversité fonctionnelle favorisent la résilience des écosystèmes, qui jusqu’à un certain seuil de perturbation, est la capacité de retrouver un état initial après perturbation.
Un écosystème se caractérise donc par un équilibre dynamique susceptible d’être bousculé par des facteurs internes et externes.
Capacités à travailler
- Extraire et organiser des informations, issues de l’observation directe sur le terrain, pour savoir décrire les éléments et les interactions au sein d’un système. Comprendre l’importance de la reproductibilité des protocoles d’échantillonnage pour suivre la dynamique spatio-temporelle d’un système.
- Utiliser des outils simples d’échantillonnage pour mettre en évidence la répartition de certaines espèces en fonction des conditions du milieu.
- Décrire à l’aide d’observations et de préparations microscopiques et d’expériences les modalités de certaines interactions (exemple : symbiose mycorhizienne, parasitisme avec une galle sur une feuille, etc.).
- Savoir représenter un réseau d’interactions biotiques afin de mettre en évidence sa structure (liens) et sa richesse.
- Mesurer la biomasse et la production d’un écosystème à différents niveaux du réseau trophique.
- Construire un cycle biogéochimique simplifié avec ces réservoirs et ces flux (on recommande le carbone) dans lequel l’écosystème intervient. Calculer un bilan de matière, considérant l’écosystème comme ouvert.
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