L’humanité et les écosystèmes : les services écosystémiques et leur gestionCours

L'espèce humaine, comme toutes les autres espèces vivantes, fait partie de la biodiversité et appartient aux écosystèmes dans lesquels elle vit. L'être humain établit des interactions avec la biocénose et tire de grands bénéfices des services rendus par les écosystèmes, que l'on appelle les services écosystémiques. L'être humain a longtemps eu et a encore des effets négatifs sur les écosystèmes. Grâce aux connaissances scientifiques des écosystèmes et au développement de l'ingénierie écologique, l'être humain met en place des actions pour exploiter de manière durable les ressources des écosystèmes. Il est essentiel de savoir comment gérer les écosystèmes et les services écosystémiques pour les améliorer et les protéger.

I

Les interactions entre l'être humain et les écosystèmes

L'espèce humaine établit diverses relations avec les autres êtres vivants (la biocénose) des écosystèmes (forêts, lacs, mers). Les écosystèmes fournissent de grands services à l'être humain, qui en tire de grands bénéfices : ce sont les services écosystémiques.

A

Les interactions de l'être humain avec la biocénose

Au sein des écosystèmes, l'être humain vit en interaction avec les autres espèces. Ces espèces peuvent êtres exploitées, domestiquées, commensales, mutualistes ou parasites. 

Certaines espèces sont exploitées par l'être humain. L'être humain consomme d'autres espèces, on parle alors de relations de prédation.

L'être humain consomme des végétaux comme les carottes, des champignons ou encore certains animaux.

L'être humain exploite des espèces pour leur travail.

Les chevaux sont utilisés pour le labourage ou le transport.

Certaines espèces sont domestiquées par l'être humain.

Les animaux de compagnie descendent d'animaux sauvages que l'être humain a domestiqués : chiens, chats, etc.

Certaines espèces sont dites commensales de l'être humain : l'espèce tire bénéfice de la relation mais pas l'être humain.

Commensalisme

Le commensalisme est une relation entre deux espèces qui apporte un bénéfice à l'une d'elle mais n'apporte ni avantages ni inconvénients à l'autre.

Le moineau domestique est une espèce commensale de l'être humain. En effet, les activités de l'être humain lui apportent de la nourriture, mais l'homme ne tire pas de réels avantages ni d'inconvénients du moineau.

Dans le cas où l'association commensale devient obligatoire, c'est-à-dire dans le cas où l'un ne peut pas vivre l'un sans l'autre, on parle de mutualisme symbiotique ou symbiose. 

Le cochon domestiqué est nourri par l'être humain. En retour, le cochon aide l'humain dans la recherche de truffes. Les deux espèces tirent un avantage de cette association.

Certaines espèces sont dites parasites pour l'être humain : elles tirent un bénéfice de l'être humain qui subit des conséquences négatives de cette association.

Parasitisme

Le parasitisme est une association entre deux espèces dans laquelle une espèce tire un avantage tandis que l'autre en tire un inconvénient.

Les tiques sont des parasites pour l'être humain. Elles prélèvent son sang pour se nourrir et peuvent être à l'origine de maladies chez l'être humain, la plus connue étant la maladie de Lyme.

L'être humain établit également des interactions avec le biotope. Il va s'adapter aux conditions du milieu dans lequel il vit et il va aussi en exploiter les ressources (utilisation des roches dans la construction, par exemple).

B

Les services écosystémiques rendus par les écosystèmes

Les services écosystémiques sont les services que les écosystèmes (la nature) apportent à la société. On distingue quatre catégories de services 

  • les services d'approvisionnement ;
  • les services de régulation ;
  • les services de soutien ;
  • les services culturels.
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Les écosystèmes rendent de nombreux services à l'être humain, ils lui permettent de se nourrir ou encore de se soigner.

Les services d'approvisionnement sont les avantages matériels que procurent les écosystèmes. On distingue : 

  • les produits alimentaires ;
  • les matières premières ;
  • l'apport en eau douce ;  
  • les ressources médicinales.

L'écosystème forestier fournit :

  • de la nourriture : graines, fruits, champignons ;
  • des matières premières : le bois pour la construction ou le chauffage ;
  • des ressources médicinales : certaines plantes peuvent être utilisées en médecine.

Les services de régulation sont les services qui permettent de modérer ou réguler les phénomènes naturels comme la qualité de l'air, les phénomènes climatiques, le stockage du carbone, le traitement des eaux usées, le maintien de la fertilité des sols, la régulation du cycle de l'eau, la pollinisation ou encore la lutte biologique.

  • Les arbres absorbent du dioxyde de carbone qu'ils piègent dans leurs tissus au cours de leur croissance. Ainsi, ils stockent les gaz à effet de serre, ce qui régule le climat mondial. 
  • Les forêts limitent l'impact des tempêtes, des inondations, les arbres empêchent les glissements de terrain.  
  • Les marais permettent la filtration des eaux usées.

Les services culturels sont les bénéfices non matériels que l'humanité peut tirer des écosystèmes.

Faire de la randonnée ou une promenade en forêt est un service culturel.

Les services de soutien sont les services nécessaires à la production des autres services. Ils créent les conditions de base nécessaires au développement de la vie sur Terre (formation des sols, production primaire, air respirable, etc.). Leurs effets sont indirects ou apparaissent sur le long terme.

Les écosystèmes fournissent un espace de vie aux végétaux et aux animaux. Ils permettent ainsi la régulation et le maintien des cycles biogéochimiques (carbone, azote, eau) ainsi qu'une diversité génétique importante.

II

Les impacts de l'être sur les écosystèmes

En dépit de l'importance considérable du bon état des écosystèmes, l'être humain peut impacter négativement le fonctionnement des écosystèmes de différentes façons. Les changements qui surviennent dans la biodiversité peuvent avoir un effet sur les services écosystémiques. Il faut protéger et gérer de façon durable la biodiversité, tout comme les services écosystémiques.

A

Les impacts négatifs de l'être humain sur les écosystèmes

L'espèce humaine affecte le fonctionnement de la plupart des écosystèmes :

  • en exploitant les ressources (pêche) ;
  • en modifiant le biotope local (érosion des sols) ;
  • en modifiant le biotope global (changement climatique).

 

Ces modifications entraînent des conséquences néfastes pour les écosystèmes. À l'échelle locale ou mondiale, on observe une diminution de la biodiversité qui influence en retour les bénéfices que l'être humain peut tirer des écosystèmes (pollution des eaux, diminution de la production, développement de maladies, etc.). Les activités humaines modifient le fonctionnement des écosystèmes de différentes façons :

  • En surexploitant les ressources, l'être humain provoque l'épuisement et la stérilisation des sols ainsi que l'appauvrissement des ressources de pêche.
  • En introduisant des espèces invasives, dévastatrices pour les espèces locales déjà présentes, l'être humain provoque la disparition de certaines espèces.

La Caulerpe, algue invasive introduite accidentellement en Méditerranée (par l'intermédiaire d'une fuite à partir de l'aquarium de Monaco) provoque la disparition des algues présentes auparavant dans les régions côtières de cette mer.

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L'être humain réduit la biodiversité à cause des systèmes de monoculture.

L'être humain exploite des forêts n'incluant que des pins car ces arbres, à croissance rapide, sont très rentables. Mais, pour pouvoir en planter des surfaces importantes, il faut défricher les forêts existantes. L'être humain abat les forêts d'arbres non résineux (chêne, hêtre, noisetier). Sur la photo, on remarque la pauvreté de la biodiversité du sous-bois. À droite, on devine la biodiversité plus riche de la forêt d'origine.

être humain réduit biodiversité monoculture

L'être humain modifie les biotopes locaux.

L'érosion des sols, provoquée par le labourage profond, l'utilisation de pesticides, le défrichage, conduit au ruissellement des eaux de pluie, et à la stérilisation de ces sols.

La pollution des eaux de surface, via l'infiltration ou le ruissellement des produits phytosanitaires déversés sur les cultures, provoque des effets toxiques sur la faune, la flore, mais aussi sur la santé humaine.

L'être humain perturbe les grands équilibres naturels (biotope global) tels que le cycle du carbone ou le cycle de l'eau, à cause des rejets anthropiques (liés aux activités humaines).

L'augmentation de l'effet de serre est dû au dioxyde de carbone rejeté par les activités humaines.

B

Les impacts positifs par la gestion durable des écosystèmes

Compte tenu de l'importance des écosystèmes et des services qu'ils rendent à la société, il est indispensable de les préserver. Grâce aux connaissances acquises sur leur fonctionnement par l'écologie, il devient possible de gérer durablement l'exploitation des ressources issues de l'environnement par l'ingénierie écologique.

Ingénierie écologique

L'ingénierie écologique est l'ensemble des techniques qui visent à manipuler, modifier, exploiter ou réparer les écosystèmes afin d'en tirer durablement le maximum de bénéfices.

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Schéma présentant les objectifs de l'ingénierie écologique

Pour dépolluer l'eau, les solutions classiques utilisent des produits chimiques ou mécaniques. Le génie écologique propose la phyto-épuration. C'est une technique qui consiste à utiliser les bactéries naturellement présentes dans le système racinaire des plantes pour épurer l'eau.

L'être humain est un élément des écosystèmes. Grâce à l'écologie, il a appris à mieux connaître son environnement et son importance. Il répare ses erreurs et gère plus durablement les écosystèmes avec lesquels il interagit afin d'en tirer le maximum de bénéfices tout en les préservant.