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3.3 : Diversité des écosystèmes - Biologie

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3.3 : Diversité des écosystèmes

3.3 : Diversité des écosystèmes - Biologie

Figure 1. Chacun des huit principaux biomes du monde se distingue par des températures caractéristiques et la quantité de précipitations. Les calottes glaciaires polaires et les montagnes sont également représentées.

Il existe huit grands biomes terrestres : les forêts tropicales humides, les savanes, les déserts subtropicaux, le chaparral, les prairies tempérées, les forêts tempérées, les forêts boréales et la toundra arctique. Biomes sont des environnements à grande échelle qui se distinguent par des plages de température caractéristiques et des quantités de précipitations. Ces variables affectent les types de végétation et de vie animale qui peuvent exister dans ces zones. Parce qu'un biome est défini par le climat, le même biome peut se produire dans des zones géographiquement distinctes avec des climats similaires (Figure 1 ci-dessus).

Forêts tropicales humides se trouvent dans les régions équatoriales (Figure 1) sont le biome terrestre le plus riche en biodiversité. Cette biodiversité est sous une menace extraordinaire, principalement à cause de l'exploitation forestière et de la déforestation pour l'agriculture. Les forêts tropicales humides ont également été décrites comme la pharmacie de la nature en raison du potentiel de nouveaux médicaments qui est en grande partie caché dans les produits chimiques produits par l'immense diversité de plantes, d'animaux et d'autres organismes. La végétation se caractérise par des plantes à racines étalées et à larges feuilles qui tombent tout au long de l'année, contrairement aux arbres des forêts de feuillus qui perdent leurs feuilles en une saison.

Les profils de température et d'ensoleillement des forêts tropicales humides sont stables par rapport à d'autres biomes terrestres, avec des températures moyennes allant de 20 o C à 34 o C (68 o F à 93 o F). Les températures d'un mois à l'autre sont relativement constantes dans les forêts tropicales humides, contrairement aux forêts plus éloignées de l'équateur. Ce manque de saisonnalité de la température conduit à une croissance des plantes toute l'année plutôt qu'à une simple croissance saisonnière. Contrairement à d'autres écosystèmes, une quantité quotidienne constante d'ensoleillement (11 à 12 heures par jour toute l'année) fournit plus de rayonnement solaire et donc plus de possibilités de productivité primaire.

Les précipitations annuelles dans les forêts tropicales humides varient de 125 à 660 cm (50 à 200 po) avec des variations saisonnières considérables. Les forêts tropicales humides ont des mois humides au cours desquels il peut y avoir plus de 30 cm (11 à 12 pouces) de précipitations, ainsi que des mois secs au cours desquels il y a moins de 10 cm (3,5 pouces) de précipitations. Cependant, le mois le plus sec d'une forêt tropicale humide peut encore dépasser la annuel les précipitations de certains autres biomes, tels que les déserts. Les forêts tropicales humides ont une productivité primaire nette élevée car les températures annuelles et les valeurs de précipitation favorisent une croissance rapide des plantes. Cependant, les grandes quantités de précipitations lessivent les nutriments des sols de ces forêts.

Les forêts tropicales humides se caractérisent par une stratification verticale de la végétation et la formation d'habitats distincts pour les animaux au sein de chaque couche. Sur le sol de la forêt se trouve une couche clairsemée de plantes et de matières végétales en décomposition. Au-dessus se trouve un sous-étage de feuillage court et arbustif. Une couche d'arbres s'élève au-dessus de ce sous-étage et est surmontée d'une canopée supérieure fermée, la couche supérieure de branches et de feuilles. Quelques arbres supplémentaires émergent à travers cette canopée supérieure fermée. Ces couches fournissent des habitats divers et complexes pour la variété de plantes, d'animaux et d'autres organismes. De nombreuses espèces animales utilisent la variété des plantes et la structure complexe des forêts tropicales humides pour se nourrir et s'abriter. Certains organismes vivent à plusieurs mètres au-dessus du sol et descendent rarement jusqu'au sol forestier.

Figure 2. La diversité des espèces est très élevée dans les forêts tropicales humides, telles que ces forêts de Madre de Dios, au Pérou, près du fleuve Amazone. (crédit : Roosevelt Garcia)

Figure 3. Une vidéo MinuteEarth sur la façon dont les arbres créent des précipitations, et vice versa.

Savanes sont des prairies avec des arbres dispersés et se trouvent en Afrique, en Amérique du Sud et dans le nord de l'Australie (Figure 4 ci-dessous). Les savanes sont des zones tropicales chaudes avec des températures moyennes de 24 o C à 29 o C (75 o F à 84 o F) et des précipitations annuelles de 51 à 127 cm (20 à 50 po). Les savanes ont une longue saison sèche et les incendies qui en découlent. En conséquence, il y a relativement peu d'arbres dispersés dans les graminées et les plantes herbacées (plantes herbacées à fleurs) qui dominent la savane. Le feu étant une source importante de perturbation dans ce biome, les plantes ont développé des systèmes racinaires bien développés qui leur permettent de repousser rapidement après un incendie.

Figure 4. Bien que les savanes soient dominées par des graminées, de petites zones boisées, comme celle-ci dans le parc national du mont Archer dans le Queensland, en Australie, peuvent parsemer le paysage. (crédit : “Ethel Aardvark”/Wikimedia Commons)

Déserts subtropicaux existent entre 15 o et 30 o de latitude nord et sud et sont centrés sur le tropique du Cancer et le tropique du Capricorne (Figure 6 ci-dessous). Les déserts sont souvent situés du côté sous le vent ou sous le vent des chaînes de montagnes, ce qui crée une ombre de pluie après que les vents dominants ont fait baisser leur teneur en eau sur les montagnes. Ceci est typique des déserts nord-américains, tels que les déserts de Mohave et de Sonora. Les déserts d'autres régions, comme le désert du Sahara en Afrique du Nord ou le désert du Namib en Afrique du sud-ouest, sont secs en raison de l'air sec et à haute pression descendant à ces latitudes. Les déserts subtropicaux sont très secs. L'évaporation dépasse généralement les précipitations. Les déserts chauds subtropicaux peuvent avoir des températures de surface du sol diurnes supérieures à 60 o C (140 o F) et des températures nocturnes proches de 0 o C (32 o F). Les déserts subtropicaux sont caractérisés par de faibles précipitations annuelles de moins de 30 cm (12 pouces) avec peu de variation mensuelle et un manque de prévisibilité des précipitations. Certaines années peuvent recevoir de petites quantités de précipitations, tandis que d'autres en reçoivent davantage. Dans certains cas, les précipitations annuelles peuvent être aussi faibles que 2 cm (0,8 po) dans les déserts subtropicaux situés en Australie centrale (« l'Outback ») et en Afrique du Nord.

Figure 5. Une vidéo MinuteEarth sur les modèles climatiques mondiaux qui conduisent aux déserts subtropicaux.

La faible diversité des espèces de ce biome est étroitement liée à ses précipitations faibles et imprévisibles. Malgré la diversité relativement faible, les espèces du désert présentent des adaptations fascinantes à la dureté de leur environnement. Les déserts très secs manquent de végétation pérenne qui vit d'une année sur l'autre, de nombreuses plantes sont des annuelles qui poussent rapidement et se reproduisent lorsque des pluies surviennent, puis elles meurent. Les plantes vivaces dans les déserts se caractérisent par des adaptations qui conservent l'eau : racines profondes, feuillage réduit et tiges stockant l'eau (Figure 6 ci-dessous). Les plantes à graines dans le désert produisent des graines qui peuvent rester dormantes pendant de longues périodes entre les pluies. La plupart de la vie animale dans les déserts subtropicaux s'est adaptée à une vie nocturne, passant les heures chaudes de la journée sous le sol. Le désert du Namib est le plus ancien de la planète et est probablement sec depuis plus de 55 millions d'années. Il abrite un certain nombre d'espèces endémiques (espèces que l'on ne trouve que là-bas) en raison de ce grand âge. Par exemple, l'inhabituel gymnosperme Welwitschia mirabilis est la seule espèce existante d'un ordre entier de plantes. Il existe également cinq espèces de reptiles considérées comme endémiques au Namib.

En plus des déserts subtropicaux, il y a déserts froids qui connaissent des températures glaciales pendant l'hiver et toute précipitation se présente sous la forme de chutes de neige. Les plus grands de ces déserts sont le désert de Gobi dans le nord de la Chine et le sud de la Mongolie, le désert du Taklimakan dans l'ouest de la Chine, le désert du Turkestan et le désert du Grand Bassin des États-Unis.

Figure 6. De nombreuses plantes du désert ont de petites feuilles ou pas de feuilles du tout pour réduire la perte d'eau. Les feuilles d'ocotillo, montrées ici dans le désert de Chihuahuan dans le parc national de Big Bend, au Texas, n'apparaissent qu'après les précipitations, puis tombent. (crédit "nu ocotillo": “Leaflet”/Wikimedia Commons)

Les chaparral est également appelée forêt de broussailles et se trouve en Californie, le long de la mer Méditerranée et le long de la côte sud de l'Australie (Figure 7 ci-dessous). Les précipitations annuelles dans ce biome varient de 65 cm à 75 cm (25,6 à 29,5 pouces) et la majorité des pluies tombent en hiver. Les étés sont très secs et de nombreuses plantes de chaparral sont en dormance pendant l'été. La végétation de chaparral est dominée par des arbustes et est adaptée aux feux périodiques, certaines plantes produisant des graines qui ne germent qu'après un feu chaud. Les cendres laissées après un incendie sont riches en nutriments comme l'azote et fertilisent le sol, favorisant la repousse des plantes. Le feu fait naturellement partie de l'entretien de ce biome.

Figure 7. Le chaparral est dominé par des arbustes. (crédit : Miguel Vieira)

Prairies tempérées se trouvent dans tout le centre de l'Amérique du Nord, où ils sont également connus sous le nom de prairies, et en Eurasie, où ils sont connus sous le nom de steppes (figure 8 ci-dessous). Les prairies tempérées ont des fluctuations annuelles prononcées de la température avec des étés chauds et des hivers froids. La variation annuelle de la température produit des saisons de croissance spécifiques pour les plantes. La croissance des plantes est possible lorsque les températures sont suffisamment chaudes pour soutenir la croissance des plantes, ce qui se produit au printemps, en été et en automne.

Les précipitations annuelles varient de 25,4 cm à 88,9 cm (10 à 35 pouces). Les prairies tempérées ont peu d'arbres, à l'exception de ceux qui poussent le long des rivières ou des ruisseaux. La végétation dominante est généralement constituée de graminées. L'état sans arbres est maintenu par de faibles précipitations, des incendies fréquents et le pâturage. La végétation est très dense et les sols sont fertiles car le sous-sol est rempli de racines et de rhizomes (tiges souterraines) de ces graminées. Les racines et les rhizomes agissent pour ancrer les plantes dans le sol et reconstituer la matière organique (humus) du sol lorsqu'elles meurent et se décomposent.

Figure 8. Le bison d'Amérique (bison bison), plus communément appelé le buffle, est un mammifère brouteur qui peuplait autrefois les prairies américaines en grand nombre. (crédit : Jack Dykinga, USDA ARS)

Les incendies, qui sont une perturbation naturelle dans les prairies tempérées, peuvent être déclenchés par la foudre. Il semble également que le régime des feux provoqués par la foudre dans les prairies nord-américaines ait été renforcé par le brûlage intentionnel par les humains. Lorsque le feu est supprimé dans les prairies tempérées, la végétation finit par se transformer en broussailles et en forêts denses. Souvent, la restauration ou la gestion des prairies tempérées nécessite l'utilisation de brûlis contrôlés pour supprimer la croissance des arbres et maintenir les graminées.

Forêts tempérées sont le biome le plus courant dans l'est de l'Amérique du Nord, en Europe occidentale, en Asie de l'Est, au Chili et en Nouvelle-Zélande (Figure 9 ci-dessous). Ce biome se trouve dans toutes les régions de latitude moyenne. Les températures varient entre –30 o C et 30 o C (–22 o F à 86 o F) et descendent en dessous de zéro sur une base annuelle. Ces températures signifient que les forêts tempérées ont défini des saisons de croissance au printemps, en été et au début de l'automne. Les précipitations sont relativement constantes tout au long de l'année et varient entre 75 cm et 150 cm (29,5-59 pouces).

Les arbres à feuilles caduques sont la plante dominante dans ce biome avec moins de conifères à feuilles persistantes. Les arbres à feuilles caduques perdent leurs feuilles chaque automne et restent sans feuilles en hiver. Ainsi, peu de photosynthèse se produit pendant la période de dormance hivernale. Chaque printemps, de nouvelles feuilles apparaissent à mesure que la température augmente. En raison de la période de dormance, la productivité primaire nette des forêts tempérées est inférieure à celle des forêts tropicales humides. De plus, les forêts tempérées présentent beaucoup moins de diversité d'espèces d'arbres que les biomes des forêts tropicales humides.

Les arbres des forêts tempérées feuillissent et ombragent une grande partie du sol. Cependant, plus de lumière du soleil atteint le sol dans ce biome que dans les forêts tropicales humides, car les arbres des forêts tempérées ne poussent pas aussi haut que les arbres des forêts tropicales humides. Les sols des forêts tempérées sont riches en nutriments inorganiques et organiques par rapport aux forêts tropicales humides. Cela est dû à l'épaisse couche de litière de feuilles sur le sol forestier et à la réduction du lessivage des nutriments par les précipitations. Au fur et à mesure que cette litière de feuilles se décompose, les nutriments retournent au sol. La litière de feuilles protège également le sol de l'érosion, isole le sol et fournit des habitats aux invertébrés et à leurs prédateurs.

Figure 9. Les feuillus sont la plante dominante de la forêt tempérée. (crédit : Oliver Herold)

Les forêt boréale, aussi connu sous le nom taïga ou forêt de conifères, se trouve à peu près entre 50 o et 60 o de latitude nord dans la majeure partie du Canada, de l'Alaska, de la Russie et du nord de l'Europe (figure 10 ci-dessous). Les forêts boréales se trouvent également au-dessus d'une certaine altitude (et en dessous des hautes altitudes où les arbres ne peuvent pas pousser) dans les chaînes de montagnes de l'hémisphère nord. Ce biome a des hivers froids et secs et des étés courts, frais et humides. Les précipitations annuelles sont de 40 cm à 100 cm (15,7 à 39 po) et prennent généralement la forme de neige relativement peu d'évaporation se produit en raison des températures fraîches.

Les hivers longs et froids de la forêt boréale ont conduit à la prédominance des plantes à cônes tolérantes au froid. Ce sont des conifères à feuilles persistantes comme les pins, les épinettes et les sapins, qui conservent leurs feuilles en forme d'aiguille toute l'année. Les arbres à feuilles persistantes peuvent effectuer la photosynthèse plus tôt au printemps que les arbres à feuilles caduques, car il faut moins d'énergie du soleil pour réchauffer une feuille en forme d'aiguille qu'une feuille large. Les arbres à feuilles persistantes poussent plus vite que les arbres à feuilles caduques dans la forêt boréale. De plus, les sols des régions de forêt boréale ont tendance à être acides avec peu d'azote disponible. Les feuilles sont une structure riche en azote et les arbres à feuilles caduques doivent produire un nouvel ensemble de ces structures riches en azote chaque année. Par conséquent, les conifères qui conservent des aiguilles riches en azote dans un environnement limitant l'azote peuvent avoir eu un avantage concurrentiel sur les feuillus à feuilles caduques.

La productivité primaire nette des forêts boréales est inférieure à celle des forêts tempérées et des forêts tropicales humides. La biomasse aérienne des forêts boréales est élevée parce que ces espèces d'arbres à croissance lente ont une longue durée de vie et accumulent de la biomasse sur pied au fil du temps. La diversité des espèces est inférieure à celle observée dans les forêts tempérées et les forêts tropicales humides. Les forêts boréales n'ont pas la structure forestière en couches observée dans les forêts tropicales humides ou, dans une moindre mesure, les forêts tempérées. La structure d'une forêt boréale n'est souvent qu'une couche d'arbres et une couche de sol. Lorsque les aiguilles de conifères tombent, elles se décomposent plus lentement que les feuilles larges. Par conséquent, moins de nutriments sont retournés au sol pour alimenter la croissance des plantes.

Figure 10. La forêt boréale (taïga) a des plantes basses et des conifères. (crédit : L.B. Brubaker, NOAA)

L'arctic toundra se trouve au nord des forêts boréales subarctiques et est situé dans toutes les régions arctiques de l'hémisphère nord. La toundra existe également à des altitudes au-dessus de la limite des arbres sur les montagnes. La température moyenne en hiver est de -34°C (-29,2°F) et la température moyenne en été est de 3°C-12°C (37°F -52°F). Les plantes de la toundra arctique ont une courte saison de croissance d'environ 50 à 60 jours. Cependant, pendant cette période, il y a près de 24 heures de lumière du jour et la croissance des plantes est rapide. Les précipitations annuelles de la toundra arctique sont faibles (15 à 25 cm ou 6 à 10 pouces) avec peu de variation annuelle des précipitations. Et, comme dans les forêts boréales, il y a peu d'évaporation en raison des températures froides.

Les plantes de la toundra arctique sont généralement basses au sol et comprennent des arbustes bas, des graminées, des lichens et de petites plantes à fleurs (figure 11 ci-dessous). Il y a peu de diversité d'espèces, une faible productivité primaire nette et une faible biomasse aérienne. Les sols de la toundra arctique peuvent rester dans un état gelé perpétuellement appelé pergélisol. Le pergélisol empêche les racines de pénétrer profondément dans le sol et ralentit la décomposition de la matière organique, ce qui inhibe la libération des éléments nutritifs de la matière organique. La fonte du pergélisol au cours du bref été fournit de l'eau pour une explosion de productivité alors que les températures et les longues journées le permettent. Pendant la saison de croissance, le sol de la toundra arctique peut être entièrement recouvert de plantes ou de lichens.

Figure 11. Les plantes basses telles que le lichen et les graminées sont courantes dans la toundra. Crédit : Nunavut toundra par Flickr : Mon Nunavut est sous licence CC BY 2.0

Regardez cette vidéo sur la découverte des devoirs : biomes pour un aperçu des biomes. Pour explorer davantage, sélectionnez l'un des biomes de la liste de lecture étendue : désert, savane, forêt tempérée, prairie tempérée, tropique, toundra.


Qu'est-ce que la biodiversité?

La biodiversité fait référence à la variété de la vie et de ses processus, y compris la variété des organismes vivants, les différences génétiques entre eux, et les communautés et les écosystèmes dans lesquels ils se produisent. Les scientifiques ont identifié environ 1,9 million d'espèces vivantes aujourd'hui. Ils sont divisés en six règnes de la vie illustrés à la figure 2. Les scientifiques découvrent encore de nouvelles espèces. Ainsi, ils ne savent pas avec certitude combien d'espèces existent réellement aujourd'hui. La plupart des estimations vont de 5 à 30 millions d'espèces.

Figure 2. Cliquez pour une image plus grande. La vie connue sur terre


Exemples d'écosystèmes

Les exemples d'écosystèmes sont illimités. Un écosystème ne doit pas nécessairement couvrir une grande région. Ils existent dans de petits étangs, à l'intérieur des maisons humaines et même dans l'intestin humain. Alternativement, les écosystèmes peuvent couvrir de vastes zones de la planète.

Un petit étang ombragé dans une région tempérée représente un écosystème aquatique. Les sols gorgés d'eau et l'excès d'ombre affectent la biodiversité végétale, où seules les espèces adaptées à cet environnement proliféreront. La disponibilité des producteurs affecte les organismes qui prospèrent dans et autour de l'étang. Les consommateurs primaires (herbivores) doivent fournir suffisamment d'énergie aux consommateurs secondaires, et ainsi de suite. Si des pesticides sont ajoutés à l'étang, ou si l'étang gèle ou devient étouffé par d'épaisses couches de mauvaises herbes, l'écosystème de cet étang doit s'adapter.

À une échelle beaucoup plus grande, mais artificielle, le biome d'Eden - une représentation plus petite de l'écosystème mondial - contient plusieurs écosystèmes à des fins de recherche, où des dômes séparés ont des climats et des niveaux de lumière variables, et soutiennent différents producteurs, consommateurs et décomposeurs. Dans un biome artificiel, de nombreuses variables sont étroitement contrôlées. On ne place généralement pas un troupeau d'éléphants dans un biome artificiel.


Contenu

  • 1916 – Le terme biodiversité a été utilisé pour la première fois par J. Arthur Harris dans "The Variable Desert," Scientific American : "La simple déclaration que la région contient une flore riche en genres et en espèces et d'origine ou d'affinité géographique diverse est tout à fait inadéquate comme description de son véritable la diversité." [48]
  • 1974 – Le terme diversité naturelle a été introduit par John Terborgh (« La préservation de la diversité naturelle : le problème des espèces sujettes à l'extinction », BioScience 24 (12) : 715-722. [49]
  • 1980 – Thomas Lovejoy introduit le terme biodiversité à la communauté scientifique dans un livre. [50] Il est rapidement devenu couramment utilisé. [51]
  • 1985 – Selon Edward O. Wilson, la forme contractée biodiversité a été inventé par W. G. Rosen : « Le Forum national sur la biodiversité a été conçu par Walter G. Rosen. Le Dr Rosen a représenté le CNRC/NAS tout au long des étapes de planification du projet. De plus, il a introduit le terme biodiversité". [52]
  • 1985 - Le terme « biodiversité » apparaît dans l'article « Un nouveau plan pour conserver le biote de la Terre » de Laura Tangley. [53]
  • 1988 - Le terme biodiversité est apparu pour la première fois dans une publication. [54][55]
  • Le présent - le terme est largement utilisé.

Terme précédent Modifier

Le terme « biodiversité » est le plus souvent utilisé pour remplacer les termes plus clairement définis et établis de longue date, la diversité des espèces et la richesse des espèces. [56]

Termes alternatifs Modifier

Les biologistes définissent le plus souvent la biodiversité comme la « totalité des gènes, des espèces et des écosystèmes d'une région ». [57] [58] Un avantage de cette définition est qu'elle semble décrire la plupart des circonstances et présente une vue unifiée des types traditionnels de variété biologique précédemment identifiés :

    (généralement mesuré au niveau de la diversité des espèces) [59] (souvent considéré du point de vue de la diversité des écosystèmes) [59]
  • diversité morphologique (qui découle de la diversité génétique et de la diversité moléculaire[60] ) (qui est une mesure du nombre d'espèces fonctionnellement disparates au sein d'une population (par exemple, mécanisme d'alimentation différent, motilité différente, prédateur vs proie, etc.) [61] ) Cette construction à plusieurs niveaux est cohérente avec Datman et Lovejoy.

Wilcox 1982 Modifier

Une définition explicite conforme à cette interprétation a été donnée pour la première fois dans un article de Bruce A. Wilcox commandé par l'Union internationale pour la conservation de la nature et des ressources naturelles (UICN) pour la Conférence mondiale des parcs nationaux de 1982. [62] La définition de Wilcox était "La diversité biologique est la variété des formes de vie. à tous les niveaux des systèmes biologiques (c'est-à-dire moléculaire, organisme, population, espèce et écosystème). ". [62]

Génétique : Wilcox 1984 Modifier

La biodiversité peut être définie génétiquement comme la diversité des allèles, des gènes et des organismes. Ils étudient des processus tels que la mutation et le transfert de gènes qui entraînent l'évolution. [62]

Nations Unies 1992 Modifier

Le Sommet de la Terre des Nations Unies de 1992 a défini la « diversité biologique » comme « la variabilité des organismes vivants de toutes origines, y compris, entre autres, terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques et les complexes écologiques dont ils font partie : cela inclut la diversité au sein des espèces, entre les espèces et des écosystèmes". [63] Cette définition est utilisée dans la Convention des Nations Unies sur la diversité biologique. [63]

Gaston et Spicer 2004 Modifier

La définition de Gaston & Spicer dans leur livre "La biodiversité : une introduction" est "la variation de la vie à tous les niveaux d'organisation biologique". [64]

Organisation pour l'alimentation et l'agriculture 2020 Modifier

Qu'est-ce que la biodiversité biologique des forêts? Éditer

La diversité biologique des forêts est un terme général qui fait référence à toutes les formes de vie présentes dans les zones forestières et aux rôles écologiques qu'elles remplissent. En tant que telle, la diversité biologique des forêts englobe non seulement les arbres, mais la multitude de plantes, d'animaux et de micro-organismes qui habitent les zones forestières et leur diversité génétique associée. La diversité biologique des forêts peut être considérée à différents niveaux, y compris l'écosystème, le paysage, les espèces, la population et la génétique. Des interactions complexes peuvent se produire à l'intérieur et entre ces niveaux. Dans les forêts biologiquement diverses, cette complexité permet aux organismes de s'adapter à des conditions environnementales en constante évolution et de maintenir les fonctions de l'écosystème.

Dans l'annexe à la Décision II/9 (CDB, sda), la Conférence des Parties à la CDB a reconnu que : « La diversité biologique des forêts résulte de processus évolutifs sur des milliers et même des millions d'années qui, en eux-mêmes, sont entraînés par des forces écologiques. comme le climat, le feu, la compétition et les perturbations. En outre, la diversité des écosystèmes forestiers (à la fois dans leurs caractéristiques physiques et biologiques) se traduit par des niveaux élevés d'adaptation, une caractéristique des écosystèmes forestiers qui fait partie intégrante de leur diversité biologique. Au sein d'écosystèmes forestiers spécifiques, le maintien des processus écologiques dépend du maintien de leur diversité biologique. [65]

La biodiversité n'est pas uniformément répartie, elle varie plutôt considérablement à travers le monde ainsi qu'à l'intérieur des régions. Entre autres facteurs, la diversité de tous les êtres vivants (biote) dépend de la température, des précipitations, de l'altitude, des sols, de la géographie et de la présence d'autres espèces. L'étude de la distribution spatiale des organismes, des espèces et des écosystèmes, est la science de la biogéographie. [66] [67]

La diversité est systématiquement plus élevée dans les tropiques et dans d'autres régions localisées telles que la région floristique du Cap et plus faible dans les régions polaires en général. Les forêts tropicales humides qui ont longtemps connu des climats humides, comme le parc national Yasuní en Équateur, ont une biodiversité particulièrement élevée. [68] [69]

La biodiversité terrestre serait jusqu'à 25 fois supérieure à la biodiversité des océans. [70] Les forêts abritent la majeure partie de la biodiversité terrestre de la Terre. La conservation de la biodiversité mondiale est donc totalement dépendante de la manière dont nous interagissons et utilisons les forêts du monde. [71] Une nouvelle méthode utilisée en 2011, a évalué le nombre total d'espèces sur Terre à 8,7 millions, dont 2,1 millions vivraient dans l'océan. [72] Cependant, cette estimation semble sous-représenter la diversité des micro-organismes. [73] Les forêts fournissent des habitats à 80 pour cent des espèces d'amphibiens, 75 pour cent des espèces d'oiseaux et 68 pour cent des espèces de mammifères. Environ 60 pour cent de toutes les plantes vasculaires se trouvent dans les forêts tropicales. Les mangroves fournissent des zones de reproduction et des nurseries pour de nombreuses espèces de poissons et de crustacés et aident à piéger les sédiments qui pourraient autrement affecter négativement les herbiers marins et les récifs coralliens, qui sont des habitats pour de nombreuses autres espèces marines. [74]

La biodiversité des forêts varie considérablement en fonction de facteurs tels que le type de forêt, la géographie, le climat et les sols – en plus de l'utilisation humaine. [75] La plupart des habitats forestiers des régions tempérées abritent relativement peu d'espèces animales et végétales et d'espèces qui ont tendance à avoir une large répartition géographique, tandis que les forêts de montagne d'Afrique, d'Amérique du Sud et d'Asie du Sud-Est et les forêts de plaine d'Australie, de la côte du Brésil, des îles des Caraïbes , l'Amérique centrale et l'Asie du Sud-Est insulaire comptent de nombreuses espèces avec de petites distributions géographiques. [75] Les zones à forte densité de population humaine et à utilisation intensive des terres agricoles, telles que l'Europe, certaines parties du Bangladesh, la Chine, l'Inde et l'Amérique du Nord, sont moins intactes en termes de biodiversité. L'Afrique du Nord, le sud de l'Australie, le Brésil côtier, Madagascar et l'Afrique du Sud sont également identifiés comme des zones présentant des pertes frappantes d'intégrité de la biodiversité. [75]

Dégradés latitudinaux Modifier

Généralement, il y a une augmentation de la biodiversité des pôles aux tropiques. Ainsi, les localités aux latitudes inférieures ont plus d'espèces que les localités aux latitudes plus élevées. C'est ce que l'on appelle souvent le gradient latitudinal de la diversité des espèces. Plusieurs facteurs écologiques peuvent contribuer au gradient, mais le facteur ultime derrière bon nombre d'entre eux est la température moyenne plus élevée à l'équateur par rapport à celle des pôles. [76] [77] [78]

Même si la biodiversité terrestre diminue de l'équateur aux pôles, [79] certaines études affirment que cette caractéristique n'est pas vérifiée dans les écosystèmes aquatiques, en particulier dans les écosystèmes marins. [80] La distribution latitudinale des parasites ne semble pas suivre cette règle. [66]

En 2016, une hypothèse alternative (« la biodiversité fractale ») a été proposée pour expliquer le gradient latitudinal de la biodiversité. [81] Dans cette étude, la taille du pool d'espèces et la nature fractale des écosystèmes ont été combinées pour clarifier certains modèles généraux de ce gradient. Cette hypothèse considère la température, l'humidité et la production primaire nette (PNP) comme les principales variables d'une niche écosystémique et comme l'axe de l'hypervolume écologique. De cette façon, il est possible de construire des hyper volumes fractals, dont la dimension fractale s'élève à trois en se déplaçant vers l'équateur. [82]

Hotspot de la biodiversité Modifier

Un hotspot de biodiversité est une région avec un niveau élevé d'espèces endémiques qui ont connu une grande perte d'habitat. [83] Le terme hotspot a été introduit en 1988 par Norman Myers. [84] [85] [86] [87] Alors que les points chauds sont répartis dans le monde entier, la majorité sont des zones forestières et la plupart sont situées sous les tropiques.

La forêt atlantique du Brésil est considérée comme l'un de ces points chauds, contenant environ 20 000 espèces de plantes, 1 350 vertébrés et des millions d'insectes, dont environ la moitié n'existe nulle part ailleurs. [88] [ citation requise ] L'île de Madagascar et l'Inde sont également particulièrement remarquables. La Colombie se caractérise par une biodiversité élevée, avec le taux le plus élevé d'espèces par unité de surface dans le monde et elle compte le plus grand nombre d'espèces endémiques (espèces que l'on ne trouve naturellement nulle part ailleurs) de tous les pays. Environ 10% des espèces de la Terre se trouvent en Colombie, dont plus de 1 900 espèces d'oiseaux, plus qu'en Europe et en Amérique du Nord réunies, la Colombie compte 10% des espèces de mammifères du monde, 14% des espèces d'amphibiens et 18% des espèces d'oiseaux du monde. [89] Les forêts décidues sèches de Madagascar et les forêts tropicales humides de plaine possèdent un taux élevé d'endémisme. [90] [91] Depuis que l'île s'est séparée de l'Afrique continentale il y a 66 millions d'années, de nombreuses espèces et écosystèmes ont évolué indépendamment. [92] Les 17 000 îles indonésiennes couvrent 735 355 milles carrés (1 904 560 km 2 ) et contiennent 10 % des plantes à fleurs du monde, 12 % des mammifères et 17 % des reptiles, des amphibiens et des oiseaux, ainsi que près de 240 millions de personnes. [93] De nombreuses régions de haute biodiversité et/ou d'endémisme proviennent d'habitats spécialisés qui nécessitent des adaptations inhabituelles, par exemple, les environnements alpins en haute montagne ou les tourbières d'Europe du Nord. [91]

Il peut être difficile de mesurer avec précision les différences de biodiversité. Les biais de sélection parmi les chercheurs peuvent contribuer à des recherches empiriques biaisées pour les estimations modernes de la biodiversité. En 1768, le révérend Gilbert White a brièvement observé de son Selborne, Hampshire "toute la nature est si pleine, que ce district produit le plus de variété qui est le plus examiné." [94]

Chronologie Modifier

La biodiversité est le résultat de 3,5 milliards d'années d'évolution. [12] L'origine de la vie n'a pas été établie par la science, cependant, certaines preuves suggèrent que la vie peut déjà avoir été bien établie seulement quelques centaines de millions d'années après la formation de la Terre. Jusqu'à il y a environ 2,5 milliards d'années, toute vie était constituée de micro-organismes – archées, bactéries, protozoaires et protistes unicellulaires. [73]

L'histoire de la biodiversité au cours du Phanérozoïque (les 540 derniers millions d'années) commence par une croissance rapide au cours de l'explosion cambrienne, une période au cours de laquelle presque tous les phylums d'organismes multicellulaires sont apparus pour la première fois. [96] Au cours des 400 millions d'années suivants, la diversité des invertébrés a montré une faible tendance globale et la diversité des vertébrés montre une tendance exponentielle globale. [59] Cette augmentation spectaculaire de la diversité a été marquée par des pertes périodiques et massives de diversité classées comme des événements d'extinction de masse. [59] Une perte significative s'est produite quand les forêts tropicales se sont effondrées dans le carbonifère. [35] Le pire était l'événement d'extinction Permien-Trias, il y a 251 millions d'années. Les vertébrés ont mis 30 millions d'années à se remettre de cet événement. [36]

Les archives fossiles suggèrent que les derniers millions d'années ont été caractérisés par la plus grande biodiversité de l'histoire. [59] Cependant, tous les scientifiques ne soutiennent pas ce point de vue, car il existe une incertitude quant à la force avec laquelle les archives fossiles sont biaisées par la plus grande disponibilité et la préservation des sections géologiques récentes. [25] Certains scientifiques pensent que corrigée pour l'échantillonnage d'artefacts, la biodiversité moderne peut ne pas être très différente de la biodiversité d'il y a 300 millions d'années, [96] alors que d'autres considèrent que les archives fossiles reflètent raisonnablement la diversification de la vie. [59] Les estimations de la diversité mondiale actuelle des espèces macroscopiques varient de 2 millions à 100 millions, avec une meilleure estimation de quelque part près de 9 millions, [72] la grande majorité des arthropodes. [97] La ​​diversité semble augmenter continuellement en l'absence de sélection naturelle. [98]

Diversification Modifier

L'existence d'un capacité de charge globale, limitant la quantité de vie qui peut vivre à la fois, est débattue, tout comme la question de savoir si une telle limite plafonnerait également le nombre d'espèces. Alors que les enregistrements de la vie dans la mer montrent un modèle logistique de croissance, la vie sur terre (insectes, plantes et tétrapodes) montre une augmentation exponentielle de la diversité. [59] Comme le déclare un auteur, « les tétrapodes n'ont pas encore envahi 64 % des modes potentiellement habitables et il se pourrait que sans l'influence humaine, la diversité écologique et taxonomique des tétrapodes continuerait d'augmenter de façon exponentielle jusqu'à ce que la plupart ou la totalité de l'éco-espace disponible est rempli." [59]

Il apparaît également que la diversité continue d'augmenter avec le temps, notamment après des extinctions massives. [99]

D'autre part, les changements à travers le Phanérozoïque sont bien mieux corrélés avec le modèle hyperbolique (largement utilisé en biologie des populations, en démographie et en macrosociologie, ainsi qu'en biodiversité fossile) qu'avec les modèles exponentiels et logistiques. Ces derniers modèles impliquent que les changements de diversité sont guidés par une rétroaction positive de premier ordre (plus d'ancêtres, plus de descendants) et/ou une rétroaction négative découlant de la limitation des ressources. Le modèle hyperbolique implique une rétroaction positive de second ordre. [100] Les différences dans la force de la rétroaction de second ordre dues à différentes intensités de compétition interspécifique pourraient expliquer la rediversification plus rapide des ammonoïdes par rapport aux bivalves après l'extinction de la fin du Permien. [100] Le modèle hyperbolique de la croissance démographique mondiale résulte d'une rétroaction positive de second ordre entre la taille de la population et le taux de croissance technologique. [101] Le caractère hyperbolique de la croissance de la biodiversité peut s'expliquer de la même manière par une rétroaction entre la diversité et la complexité de la structure de la communauté. [101] [102] La similitude entre les courbes de la biodiversité et de la population humaine vient probablement du fait que les deux sont dérivées de l'interférence de la tendance hyperbolique avec les dynamiques cycliques et stochastiques. [101] [102]

La plupart des biologistes conviennent cependant que la période écoulée depuis l'émergence de l'homme fait partie d'une nouvelle extinction de masse, appelée événement d'extinction de l'Holocène, causée principalement par l'impact que les humains ont sur l'environnement. [103] Il a été soutenu que le taux actuel d'extinction est suffisant pour éliminer la plupart des espèces sur la planète Terre dans les 100 ans. [104]

De nouvelles espèces sont régulièrement découvertes (en moyenne entre 5 et 10 000 nouvelles espèces chaque année, pour la plupart des insectes) et beaucoup, bien que découvertes, ne sont pas encore classées (on estime que près de 90 % de tous les arthropodes ne sont pas encore classés). [97] La ​​majeure partie de la diversité terrestre se trouve dans les forêts tropicales et en général, la terre a plus d'espèces que l'océan, quelque 8,7 millions d'espèces peuvent exister sur Terre, dont 2,1 millions vivent dans l'océan. [72]

La balance des preuves Modifier

"Les services écosystémiques sont l'ensemble des avantages que les écosystèmes offrent à l'humanité." [105] Les espèces naturelles, ou biotes, sont les gardiennes de tous les écosystèmes. C'est comme si le monde naturel était un énorme compte bancaire d'immobilisations capables de verser des dividendes indéfiniment viables, mais seulement si le capital est maintenu. [106]

Ces services se déclinent en trois saveurs :

  1. Services d'approvisionnement impliquant la production de ressources renouvelables (ex. : nourriture, bois, eau douce) [105]
  2. Services de régulation qui sont ceux qui atténuent les changements environnementaux (par exemple : régulation du climat, lutte contre les parasites/maladies) [105]
  3. Les services culturels représentent la valeur et le plaisir humains (par exemple : l'esthétique du paysage, le patrimoine culturel, les loisirs de plein air et la signification spirituelle) [107]

Il y a eu de nombreuses affirmations sur l'effet de la biodiversité sur ces services écosystémiques, en particulier les services d'approvisionnement et de régulation. [105] Après une enquête exhaustive dans la littérature évaluée par des pairs pour évaluer 36 affirmations différentes concernant l'effet de la biodiversité sur les services écosystémiques, 14 de ces affirmations ont été validées, 6 démontrent un soutien mitigé ou ne sont pas étayées, 3 sont incorrectes et 13 manquent de preuves suffisantes pour tirer conclusions définitives. [105]

Services améliorés Modifier

Services d'approvisionnement Modifier

Plus grande diversité d'espèces

  • des plantes augmente le rendement fourrager (synthèse de 271 études expérimentales). [67]
  • de plantes (c'est-à-dire la diversité au sein d'une même espèce) augmente le rendement global des cultures (synthèse de 575 études expérimentales). [108] Bien qu'une autre revue de 100 études expérimentales rapporte des preuves mitigées. [109]
  • d'arbres augmente la production globale de bois (Synthèse de 53 études expérimentales). [110] Cependant, il n'y a pas suffisamment de données pour tirer une conclusion sur l'effet de la diversité des traits des arbres sur la production de bois. [105]
Services de régulation Modifier

Plus grande diversité d'espèces

  • des poissons augmente la stabilité du rendement de la pêche (Synthèse de 8 études observationnelles) [105]
  • des ennemis naturels des ravageurs diminue les populations de ravageurs herbivores (Données de deux revues distinctes Synthèse de 266 études expérimentales et observationnelles [111] Synthèse de 18 études observationnelles. [112][113] Bien qu'une autre revue de 38 études expérimentales ait trouvé un soutien mitigé pour cette affirmation, suggérant que dans les cas où la prédation mutuelle intraguilde se produit, une seule espèce prédatrice est souvent plus efficace [114]
  • des plantes diminue la prévalence de la maladie sur les plantes (Synthèse de 107 études expérimentales) [115]
  • des plantes augmente la résistance à l'invasion des plantes (Données de deux revues distinctes Synthèse de 105 études expérimentales [115] Synthèse de 15 études expérimentales [116] )
  • des plantes augmente la séquestration du carbone, mais notez que ce résultat ne concerne que l'absorption réelle de dioxyde de carbone et non le stockage à long terme, voir ci-dessous Synthèse de 479 études expérimentales) [67]
  • les plantes augmentent la reminéralisation des nutriments du sol (Synthèse de 103 études expérimentales) [115]
  • des plantes augmente la matière organique du sol (Synthèse de 85 études expérimentales) [115]

Services avec preuves mitigées Modifier

Services d'approvisionnement Modifier
Services de régulation Modifier
  • Une plus grande diversité d'espèces de plantes peut ou non réduire les populations de ravageurs herbivores. Les données de deux revues distinctes suggèrent qu'une plus grande diversité diminue les populations de ravageurs (Synthèse de 40 études observationnelles [117] Synthèse de 100 études expérimentales).[109] Une revue a trouvé des preuves mitigées (Synthèse de 287 études expérimentales [118] ), tandis qu'une autre a trouvé des preuves contraires (Synthèse de 100 études expérimentales [115] )
  • Une plus grande diversité d'espèces animales peut ou non réduire la prévalence des maladies chez ces animaux (Synthèse de 45 études expérimentales et observationnelles), [119] bien qu'une étude de 2013 offre davantage de preuves montrant que la biodiversité peut en fait améliorer la résistance aux maladies au sein des communautés animales, au moins dans les étangs de grenouilles amphibies. [120] De nombreuses autres études doivent être publiées à l'appui de la diversité pour influencer la balance des preuves sera telle que nous pouvons tirer une règle générale sur ce service.
  • Une plus grande diversité d'espèces et de traits des plantes peut ou non augmenter le stockage du carbone à long terme (Synthèse de 33 études d'observation) [105]
  • Une plus grande diversité de pollinisateurs peut ou non augmenter la pollinisation (Synthèse de 7 études observationnelles), [105] mais une publication de mars 2013 suggère qu'une plus grande diversité de pollinisateurs indigènes améliore le dépôt de pollen (bien que pas nécessairement la nouaison comme les auteurs voudraient vous le faire croire, par les détails explorent leur long matériel supplémentaire). [121]

Services entravés Modifier

Services d'approvisionnement Modifier
  • Une plus grande diversité d'espèces de plantes réduit la production primaire (Synthèse de 7 études expérimentales) [67]
Services de régulation Modifier
  • une plus grande diversité génétique et spécifique d'un certain nombre d'organismes réduit la purification de l'eau douce (Synthèse de 8 études expérimentales, bien qu'une tentative des auteurs d'étudier l'effet de la diversité des détritivores sur la purification de l'eau douce ait échoué en raison du manque de preuves disponibles (seulement 1 étude d'observation a été trouvé [105]
Services d'approvisionnement Modifier
  • Effet de la diversité des espèces de plantes sur le rendement en biocarburant (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé que 3 études) [105]
  • Effet de la diversité des espèces de poissons sur le rendement de la pêche (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé que 4 études expérimentales et 1 étude observationnelle) [105]
Services de régulation Modifier
  • Effet de la diversité des espèces sur la stabilité du rendement en biocarburant (Dans une revue de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé aucune étude) [105]
  • Effet de la diversité des espèces de plantes sur la stabilité du rendement fourrager (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé que 2 études) [105]
  • Effet de la diversité des espèces de plantes sur la stabilité du rendement des cultures (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé qu'une seule étude) [105]
  • Effet de la diversité génétique des plantes sur la stabilité du rendement des cultures (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé que 2 études) [105]
  • Effet de la diversité sur la stabilité de la production de bois (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont pu trouver aucune étude) [105]
  • Effet de la diversité des espèces de plusieurs taxons sur le contrôle de l'érosion (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé aucune étude - ils ont cependant trouvé des études sur l'effet de la diversité des espèces et de la biomasse racinaire) [105]
  • Effet de la diversité sur la régulation des crues (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont pu trouver aucune étude) [105]
  • Effet de la diversité des espèces et des traits des plantes sur l'humidité du sol (Dans une étude de la littérature, les enquêteurs n'ont trouvé que 2 études) [105]

D'autres sources ont rapporté des résultats quelque peu contradictoires et en 1997, Robert Costanza et ses collègues ont rapporté la valeur globale estimée des services écosystémiques (non capturés sur les marchés traditionnels) à une moyenne de 33 000 milliards de dollars par an. [122]

Depuis l'âge de pierre, la perte d'espèces s'est accélérée au-dessus du taux de base moyen, entraînée par l'activité humaine. Les estimations des pertes d'espèces sont à un taux de 100 à 10 000 fois plus rapide que ce qui est typique dans les archives fossiles. [123] La biodiversité offre également de nombreux avantages non matériels, y compris les valeurs spirituelles et esthétiques, les systèmes de connaissances et l'éducation. [123]

Agriculture Modifier

La diversité agricole peut être divisée en deux catégories : la diversité intraspécifique, qui comprend la variation génétique au sein d'une même espèce, comme la pomme de terre (Solanum tuberosum) qui se compose de nombreuses formes et types différents (par exemple, aux États-Unis, ils peuvent comparer des pommes de terre rousses avec des pommes de terre nouvelles ou des pommes de terre violettes, toutes différentes, mais faisant toutes partie de la même espèce, S. tuberosum).

L'autre catégorie de diversité agricole est appelée diversité interspécifique et fait référence au nombre et aux types d'espèces différentes. En pensant à cette diversité, nous pouvons noter que de nombreux petits producteurs de légumes cultivent de nombreuses cultures différentes comme les pommes de terre mais aussi les carottes, les poivrons, la laitue, etc.

La diversité agricole peut également être divisée selon qu'il s'agit de diversité « planifiée » ou de diversité « associée ». C'est une classification fonctionnelle que nous imposons et non une caractéristique intrinsèque de la vie ou de la diversité. La diversité planifiée comprend les cultures qu'un agriculteur a encouragées, plantées ou élevées (par exemple les cultures, les couvertures, les symbiotes et le bétail, entre autres), qui peuvent être mises en contraste avec la diversité associée qui arrive parmi les cultures, sans y être invitée (par exemple, les herbivores, les espèces de mauvaises herbes et pathogènes, entre autres). [124]

La biodiversité associée peut être dommageable ou bénéfique. La biodiversité associée bénéfique comprend par exemple les pollinisateurs sauvages tels que les abeilles sauvages et les syrphes qui pollinisent les cultures [125] et les ennemis naturels et antagonistes des ravageurs et des agents pathogènes. La biodiversité associée bénéfique se produit en abondance dans les champs cultivés et fournit de multiples services écosystémiques tels que la lutte antiparasitaire, le cycle des nutriments et la pollinisation qui soutiennent la production agricole. [126]

Le contrôle de la dégradation de la biodiversité associée est l'un des grands défis agricoles auxquels les agriculteurs sont confrontés. Dans les fermes de monoculture, l'approche consiste généralement à supprimer les dommages associés à la diversité à l'aide d'une suite de pesticides biologiquement destructeurs, d'outils mécanisés et de techniques d'ingénierie transgénique, puis de faire tourner les cultures. Bien que certains agriculteurs en polyculture utilisent les mêmes techniques, ils emploient également des stratégies de lutte intégrée contre les ravageurs ainsi que des stratégies à plus forte intensité de main-d'œuvre, mais généralement moins dépendantes du capital, de la biotechnologie et de l'énergie.

La diversité interspécifique des cultures est, en partie, responsable de la variété de ce que nous mangeons. La diversité intraspécifique, la variété des allèles au sein d'une même espèce, nous offre également un choix dans nos régimes alimentaires. Si une culture échoue dans une monoculture, nous comptons sur la diversité agricole pour replanter la terre avec quelque chose de nouveau. Si une récolte de blé est détruite par un ravageur, nous pouvons planter une variété de blé plus résistante l'année suivante, en nous appuyant sur la diversité intraspécifique. Nous pouvons renoncer à la production de blé dans cette région et planter une espèce complètement différente, en nous appuyant sur la diversité interspécifique. Même une société agricole qui cultive principalement des monocultures dépend à un moment donné de la biodiversité.

  • La brûlure de la pomme de terre irlandaise de 1846 a été un facteur majeur dans la mort d'un million de personnes et l'émigration d'environ deux millions. C'était le résultat de la plantation de seulement deux variétés de pommes de terre, toutes deux vulnérables au mildiou, Phytophthora infestans, arrivé en 1845 [124]
  • Lorsque le virus du rabougrissement du riz a frappé les rizières de l'Indonésie à l'Inde dans les années 1970, 6 273 variétés ont été testées pour leur résistance. [127] Une seule était résistante, une variété indienne et connue de la science seulement depuis 1966. [127] Cette variété a formé un hybride avec d'autres variétés et est maintenant largement cultivée. [127] ont attaqué des plantations de café au Sri Lanka, au Brésil et en Amérique centrale en 1970. Une variété résistante a été trouvée en Éthiopie. [128] Les maladies sont elles-mêmes une forme de biodiversité.

La monoculture a contribué à plusieurs catastrophes agricoles, notamment l'effondrement de l'industrie vinicole européenne à la fin du XIXe siècle et l'épidémie de brûlure des feuilles du maïs dans le sud des États-Unis en 1970. [129]

Bien qu'environ 80 pour cent de l'approvisionnement alimentaire des humains proviennent de seulement 20 sortes de plantes, [130] les humains utilisent au moins 40 000 espèces. [131] De nombreuses personnes dépendent de ces espèces pour se nourrir, se loger et se vêtir. [ citation requise ] La biodiversité survivante de la Terre fournit des ressources pour augmenter la gamme d'aliments et d'autres produits adaptés à l'usage humain, bien que le taux d'extinction actuel réduise ce potentiel. [104]

Santé humaine Modifier

La pertinence de la biodiversité pour la santé humaine devient un enjeu politique international, car les preuves scientifiques s'appuient sur les implications de la perte de biodiversité sur la santé mondiale. [132] [133] [134] Cette question est étroitement liée à la question du changement climatique, [135] car bon nombre des risques sanitaires anticipés du changement climatique sont associés à des changements dans la biodiversité (par exemple les changements dans les populations et la distribution des vecteurs de maladies , pénurie d'eau douce, impacts sur la biodiversité agricole et les ressources alimentaires, etc.). En effet, les espèces les plus susceptibles de disparaître sont celles qui protègent contre la transmission des maladies infectieuses, tandis que les espèces survivantes ont tendance à être celles qui augmentent la transmission des maladies, comme celle du virus du Nil occidental, de la maladie de Lyme et de l'hantavirus, selon une étude réalisée co -écrit par Felicia Keesing, écologiste au Bard College et Drew Harvell, directeur associé pour l'environnement du Centre Atkinson pour un avenir durable (ACSF) à l'Université Cornell. [136]

La demande croissante et le manque d'eau potable sur la planète représentent un défi supplémentaire pour l'avenir de la santé humaine. En partie, le problème réside dans le succès des fournisseurs d'eau à augmenter les approvisionnements et l'échec des groupes promouvant la préservation des ressources en eau. [137] Alors que la distribution d'eau potable augmente, dans certaines parties du monde, elle reste inégale. Selon l'Organisation mondiale de la santé (2018), seulement 71% de la population mondiale utilisait un service d'eau potable géré en toute sécurité. [138]

Certains des problèmes de santé influencés par la biodiversité comprennent la santé alimentaire et la sécurité nutritionnelle, les maladies infectieuses, la science médicale et les ressources médicinales, la santé sociale et psychologique. [139] La biodiversité est également connue pour jouer un rôle important dans la réduction des risques de catastrophe et dans les efforts de secours et de relèvement post-catastrophe. [140] [141]

Selon le Programme des Nations Unies pour l'environnement, un agent pathogène, comme un virus, a plus de chances de rencontrer une résistance dans une population diversifiée. Par conséquent, dans une population génétiquement similaire, il se développe plus facilement. Par exemple, la pandémie de COVID-19 avait moins de chances de se produire dans un monde avec une biodiversité plus élevée. [142]

La biodiversité fournit un soutien essentiel à la découverte de médicaments et à la disponibilité des ressources médicinales. [143] [144] Une proportion importante des médicaments sont dérivés, directement ou indirectement, de sources biologiques : au moins 50 % des composés pharmaceutiques sur le marché américain sont dérivés de plantes, d'animaux et de micro-organismes, tandis qu'environ 80 % de la population dépend des médicaments naturels (utilisés dans la pratique médicale moderne ou traditionnelle) pour les soins de santé primaires. [133] Seule une infime fraction des espèces sauvages a été étudiée pour son potentiel médical. La biodiversité a été essentielle aux avancées dans le domaine de la bionique. Les preuves de l'analyse du marché et de la science de la biodiversité indiquent que le déclin de la production du secteur pharmaceutique depuis le milieu des années 1980 peut être attribué à un abandon de l'exploration des produits naturels (« bioprospection ») au profit de la génomique et de la chimie de synthèse, en fait des allégations sur la La valeur des produits pharmaceutiques non découverts peut ne pas inciter suffisamment les entreprises des marchés libres à les rechercher en raison du coût élevé du développement [145] tandis que les produits naturels soutiennent depuis longtemps des innovations économiques et sanitaires importantes. [146] [147] Les écosystèmes marins sont particulièrement importants, [148] bien qu'une bioprospection inappropriée puisse augmenter la perte de biodiversité, ainsi que violer les lois des communautés et des États d'où proviennent les ressources. [149] [150] [151]

Commerce et industrie Modifier

De nombreux matériaux industriels proviennent directement de sources biologiques. Il s'agit notamment des matériaux de construction, des fibres, des colorants, du caoutchouc et de l'huile. La biodiversité est également importante pour la sécurité des ressources telles que l'eau, le bois, le papier, les fibres et la nourriture. [152] [153] [154] En conséquence, la perte de biodiversité est un facteur de risque important pour le développement des entreprises et une menace pour la durabilité économique à long terme. [155] [156]

Loisirs, valeur culturelle et esthétique Modifier

La biodiversité enrichit les activités de loisirs telles que la randonnée, l'observation des oiseaux ou l'étude de l'histoire naturelle. La biodiversité inspire musiciens, peintres, sculpteurs, écrivains et autres artistes. De nombreuses cultures se considèrent comme faisant partie intégrante du monde naturel, ce qui les oblige à respecter les autres organismes vivants.

Les activités populaires telles que le jardinage, la pisciculture et la collecte de spécimens dépendent fortement de la biodiversité. Le nombre d'espèces impliquées dans de telles activités se compte par dizaines de milliers, bien que la majorité n'entre pas dans le commerce.

Les relations entre les aires naturelles d'origine de ces animaux et plantes souvent exotiques et les collectionneurs commerciaux, les fournisseurs, les éleveurs, les propagateurs et ceux qui promeuvent leur compréhension et leur plaisir sont complexes et mal comprises. Le grand public réagit bien à l'exposition à des organismes rares et inhabituels, reflétant leur valeur intrinsèque.

Philosophiquement, on pourrait soutenir que la biodiversité a une valeur esthétique et spirituelle intrinsèque pour l'humanité en soi. Cette idée peut être utilisée comme un contrepoids à l'idée que les forêts tropicales et autres domaines écologiques ne méritent d'être conservés qu'en raison des services qu'ils fournissent. [157]

Services écologiques Modifier

La biodiversité soutient de nombreux services écosystémiques :

« Il existe désormais des preuves sans équivoque que la perte de biodiversité réduit l'efficacité avec laquelle les communautés écologiques capturent les ressources biologiquement essentielles, produisent de la biomasse, décomposent et recyclent les nutriments biologiquement essentiels. Il existe de plus en plus de preuves que la biodiversité augmente la stabilité des fonctions des écosystèmes au fil du temps. productifs car ils contiennent des espèces clés qui ont une grande influence sur la productivité et les différences de traits fonctionnels entre les organismes augmentent la capture totale des ressources.Les impacts de la perte de diversité sur les processus écologiques pourraient être suffisamment importants pour rivaliser avec les impacts de nombreux autres facteurs mondiaux de changement environnemental. Le maintien de plusieurs processus écosystémiques à plusieurs endroits et à plusieurs moments nécessite des niveaux de biodiversité plus élevés qu'un seul processus à un seul endroit et à un seul moment. » [105]

Il joue un rôle dans la régulation de la chimie de notre atmosphère et de l'approvisionnement en eau. La biodiversité est directement impliquée dans la purification de l'eau, le recyclage des nutriments et la fourniture de sols fertiles. Des expériences avec des environnements contrôlés ont montré que les humains ne peuvent pas facilement construire des écosystèmes pour répondre aux besoins humains [158], par exemple la pollinisation par les insectes ne peut pas être imitée, bien qu'il y ait eu des tentatives pour créer des pollinisateurs artificiels à l'aide de véhicules aériens sans pilote. [159] L'activité économique de la pollinisation représentait à elle seule entre 2,1 et 14,6 milliards de dollars en 2003. [160]

Selon Mora et ses collègues, le nombre total d'espèces terrestres est estimé à environ 8,7 millions tandis que le nombre d'espèces océaniques est beaucoup plus faible, estimé à 2,2 millions. Les auteurs notent que ces estimations sont les plus fortes pour les organismes eucaryotes et représentent probablement la limite inférieure de la diversité des procaryotes. [161] Les autres estimations comprennent :

  • 220 000 plantes vasculaires, estimées par la méthode des relations espèces-surface [162]
  • 0,7 à 1 million d'espèces marines [163]
  • 10 à 30 millions d'insectes [164] (sur environ 0,9 million que nous connaissons aujourd'hui) [165]
  • 5 à 10 millions de bactéries [166]
  • 1,5 à 3 millions de champignons, estimations basées sur des données provenant des tropiques, des sites non tropicaux à long terme et des études moléculaires qui ont révélé une spéciation cryptique. [167] Quelque 0,075 million d'espèces de champignons avaient été documentées en 2001 [168]
  • 1 million d'acariens[169]
  • Le nombre d'espèces microbiennes n'est pas connu de manière fiable, mais l'expédition mondiale d'échantillonnage de l'océan a considérablement augmenté les estimations de la diversité génétique en identifiant un nombre énorme de nouveaux gènes à partir d'échantillons de plancton près de la surface à divers endroits marins, initialement au cours de la période 2004-2006. [170] Les résultats peuvent éventuellement provoquer un changement significatif dans la façon dont la science définit les espèces et d'autres catégories taxonomiques. [171][172]

Étant donné que le taux d'extinction a augmenté, de nombreuses espèces existantes peuvent disparaître avant d'être décrites. [173] Sans surprise, chez les animaux, les groupes les plus étudiés sont les oiseaux et les mammifères, tandis que les poissons et les arthropodes sont les groupes d'animaux les moins étudiés. [174]

Il existe une variété de moyens objectifs pour mesurer empiriquement la biodiversité. Chaque mesure se rapporte à une utilisation particulière des données et est susceptible d'être associée à la variété des gènes. La biodiversité est couramment mesurée en termes de richesse taxonomique d'une zone géographique sur un intervalle de temps.

Nous n'avons plus à justifier l'existence des forêts tropicales humides par le faible motif qu'elles pourraient contenir des plantes contenant des médicaments qui guérissent les maladies humaines. Théorie de Gaïa nous oblige à voir qu'ils offrent bien plus que cela. Grâce à leur capacité d'évapotranspiration de vastes volumes de vapeur d'eau, ils servent à garder la planète au frais en portant un pare-soleil de nuage blanc réfléchissant. Leur remplacement par des terres cultivées pourrait précipiter une catastrophe à l'échelle mondiale.

Au cours du siècle dernier, des diminutions de la biodiversité ont été de plus en plus observées. En 2007, le ministre fédéral allemand de l'Environnement, Sigmar Gabriel, a cité des estimations selon lesquelles jusqu'à 30 % de toutes les espèces auront disparu d'ici 2050. [176] Parmi celles-ci, environ un huitième des espèces végétales connues sont menacées d'extinction. [177] Les estimations atteignent jusqu'à 140 000 espèces par an (basées sur la théorie de l'aire des espèces). [178] Ce chiffre indique des pratiques écologiques non durables, car peu d'espèces émergent chaque année. [ citation requise ] Presque tous les scientifiques reconnaissent que le taux de disparition des espèces est plus élevé aujourd'hui qu'à aucun autre moment de l'histoire de l'humanité, les extinctions se produisant à des taux des centaines de fois supérieurs aux taux d'extinction de fond. [177] En 2012, certaines études suggèrent que 25% de toutes les espèces de mammifères pourraient disparaître dans 20 ans. [179]

En termes absolus, la planète a perdu 58% de sa biodiversité depuis 1970 selon une étude de 2016 du World Wildlife Fund. Le Rapport Planète Vivante 2014 affirme que « le nombre de mammifères, d'oiseaux, de reptiles, d'amphibiens et de poissons à travers le monde est, en moyenne, environ la moitié de sa taille il y a 40 ans ». De ce nombre, 39 % représentent la disparition de la faune terrestre, 39 % la disparition de la faune marine et 76 % la disparition de la faune d'eau douce. La biodiversité a été la plus touchée en Amérique latine, avec une chute de 83 %.Les pays à revenu élevé ont enregistré une augmentation de 10 % de la biodiversité, qui a été annulée par une perte dans les pays à faible revenu. Ceci malgré le fait que les pays à revenu élevé utilisent cinq fois plus de ressources écologiques que les pays à faible revenu, ce qui s'explique par un processus par lequel les nations riches externalisent l'épuisement des ressources vers les nations plus pauvres, qui subissent les plus grandes pertes d'écosystèmes. [180]

Une étude de 2017 publiée dans PLOS Un ont constaté que la biomasse de la vie des insectes en Allemagne avait diminué des trois quarts au cours des 25 dernières années. Dave Goulson de l'Université du Sussex a déclaré que leur étude suggérait que les humains "semblent rendre de vastes étendues de terres inhospitalières à la plupart des formes de vie, et sont actuellement sur la voie de l'Armageddon écologique. Si nous perdons les insectes, alors tout va s'effondrer. " [181]

En 2020, la World Wildlife Foundation a publié un rapport disant que « la biodiversité est détruite à un rythme sans précédent dans l'histoire de l'humanité ». Le rapport affirme que 68% de la population de l'espèce examinée a été détruite dans les années 1970 - 2016. [182]

En 2006, de nombreuses espèces ont été formellement classées comme rares ou en voie de disparition ou menacées. De plus, les scientifiques ont estimé que des millions d'autres espèces sont en péril qui n'ont pas été officiellement reconnues. Environ 40 pour cent des 40 177 espèces évaluées selon les critères de la Liste rouge de l'UICN sont désormais répertoriées comme menacées d'extinction, soit un total de 16 119. [184]

Jared Diamond décrit un « Evil Quartet » de destruction d'habitats, de surexploitation, d'espèces introduites et d'extinctions secondaires. [185] Edward O. Wilson préfère l'acronyme HIPPO, signifiant Habitat destruction, jeespèces envahissantes, Pollution, sur-Ppopulation et Over-récolte. [186] [187]

Selon l'UICN, les principales menaces directes pour la conservation se répartissent en 11 catégories [188]

1. Développement résidentiel et commercial

  • logements et zones urbaines(zones urbaines, banlieues, villages, maisons de vacances, zones commerciales, bureaux, écoles, hôpitaux)
  • zones commerciales et industrielles (usines de fabrication, centres commerciaux, parcs de bureaux, bases militaires, centrales électriques, chantiers navals de train et d'amp, aéroports) & zones de loisirs (ski, terrains de golf, terrains de sport, parcs, terrains de camping)
    (fermes de cultures, vergers, vignobles, plantations, ranchs)(aquaculture de crevettes ou de poissons, étangs piscicoles dans les fermes, saumon d'écloserie, lits de coquillages ensemencés, lits d'algues artificiels)
    production (fermes géothermiques, solaires, éoliennes et marémotrices) production (forage pétrolier et gazier)
  • exploitation minière (carburant et minéraux)

4. Corridors de transport et de service

  • couloirs de service (fils téléphoniques électriques et amp, aqueducs, pipelines de pétrole et de gaz)
  • couloirs de transport (routes, chemins de fer, voies de navigation et trajectoires de vol)
  • collisions avec les véhicules empruntant les couloirs
  • accidents et catastrophes associés (marées noires, électrocution, incendie)

5. Utilisations des ressources biologiques

    (viande de brousse, trophée, fourrure)
  • persécution (lutte contre les prédateurs et lutte antiparasitaire, superstitions)
  • destruction ou élimination des plantes (consommation humaine, alimentation du bétail en plein air, lutte contre les maladies du bois, collecte d'orchidées) ou récolte de bois (coupe sélective ou à blanc, collecte de bois de feu, production de charbon de bois)
  • faire de la pêche (chalutage, chasse à la baleine, coraux vivants ou algues ou collecte d'œufs)

6. Intrusions humaines et activités qui altèrent, détruisent, perturbent simplement les habitats et les espèces en exhibant des comportements naturels

  • activités récréatives (véhicules tout-terrain, bateaux à moteur, jet-skis, motoneiges, avions ultralégers, bateaux de plongée, observation des baleines, vélos de montagne, randonneurs, ornithologues, skieurs, animaux de compagnie dans les aires de loisirs, campings temporaires, spéléologie, escalade)
  • guerre, troubles civils et exercices militaires (conflit armé, champs de mines, chars et autres véhicules militaires, exercices d'entraînement et champs de tir, défoliation, tests de munitions)
  • Activités illégales (contrebande, immigration, vandalisme)

7. Modifications du système naturel

  • suppression ou création d'incendie (brûlages contrôlés, gestion inappropriée des incendies, incendies agricoles et de camp échappés, incendie criminel)(construction et exploitation de barrages, remplissage de zones humides, dérivation des eaux de surface, pompage des eaux souterraines)
  • autres modifications (projets de remise en état des terres, enrochement des rives, culture de pelouse, construction et entretien de plages, éclaircie dans les parcs)
  • suppression/réduction de la maintenance humaine (fauchage des prairies, réduction des brûlages contrôlés, absence de gestion indigène des écosystèmes clés, arrêt de l'alimentation complémentaire des condors)

8. Espèces envahissantes et problématiques, agents pathogènes et gènes AMP

    (chevaux sauvages et animaux domestiques, moules zébrées, arbre Miconia, kudzu, introduction pour le contrôle biologique)
  • espèces indigènes problématiques (cerfs ou kangourous indigènes surabondants, algues surabondantes en raison de la perte de poissons indigènes au pâturage, invasions de type acridien)
  • matériel génétique introduit (cultures résistantes aux pesticides, insectes génétiquement modifiés pour la lutte biologique, arbres ou saumon génétiquement modifiés, saumon d'écloserie échappé, projets de restauration utilisant des stocks de semences non locaux) & microbes (peste affectant les rongeurs ou les lapins, maladie hollandaise de l'orme ou brûlure du châtaignier, champignon Chytride affectant les amphibiens hors d'Afrique)
    (eaux usées non traitées, rejets de stations d'épuration qui fonctionnent mal, fosses septiques, latrines à fosse, huile ou sédiments des routes, engrais et pesticides des pelouses et des terrains de golf, sel de voirie)
  • effluents industriels et militaires (produits chimiques toxiques provenant d'usines, déversement illégal de produits chimiques, résidus miniers, arsenic provenant de l'extraction de l'or, fuite de réservoirs de carburant, PCB dans les sédiments fluviaux)
  • effluents agricoles et forestiers (charge en éléments nutritifs provenant du ruissellement d'engrais, ruissellement d'herbicides, fumier des parcs d'engraissement, éléments nutritifs provenant de l'aquaculture, érosion des sols)
  • ordures et déchets solides (déchets municipaux, détritus et biens déversés, épaves et jetsam provenant de bateaux de plaisance, déchets qui enchevêtrent la faune, débris de construction)
  • polluants atmosphériques (pluies acides, smog provenant des émissions des véhicules, dépôts excessifs d'azote, retombées radioactives, dispersion éolienne de polluants ou de sédiments provenant des champs agricoles, fumée des incendies de forêt ou des poêles à bois)
  • excès d'énergie (bruit des autoroutes ou des avions, sonar des sous-marins qui dérangent les baleines, eau chauffée des centrales électriques, lampes attirant les insectes, lampes de plage désorientant les tortues, rayonnement atmosphérique des trous d'ozone)

10. Événements géologiques catastrophiques

  • empiètement sur l'écosystème (inondation des écosystèmes riverains et noyade des récifs coralliens dus à l'élévation du niveau de la mer, empiètement des dunes dû à la désertification, empiètement ligneux dans les prairies)
  • changements dans les régimes géochimiques (acidification des océans, modifications du CO2 atmosphérique affectant la croissance des plantes, perte de sédiments entraînant un affaissement à grande échelle)
  • changements dans les régimes de température (vagues de chaleur, vagues de froid, changements de température océanique, fonte des glaciers/glace de mer)
  • changements dans les précipitations et les régimes hydrologiques (sécheresses, période de pluie, perte de la couverture neigeuse, augmentation de la gravité des inondations) événements (orages, tempêtes tropicales, ouragans, cyclones, tornades, tempêtes de grêle, tempêtes de verglas ou blizzards, tempêtes de poussière, érosion des plages pendant les tempêtes)

Destruction de l'habitat Modifier

La destruction de l'habitat a joué un rôle clé dans les extinctions, en particulier en ce qui concerne la destruction des forêts tropicales. [189] Les facteurs contribuant à la perte d'habitat comprennent : la surconsommation, la surpopulation, le changement d'affectation des terres, la déforestation, [190] la pollution (pollution de l'air, pollution de l'eau, contamination des sols) et le réchauffement climatique ou le changement climatique. [191] [192]

La taille de l'habitat et le nombre d'espèces sont systématiquement liés. Les espèces physiquement plus grandes et celles vivant à des latitudes plus basses ou dans les forêts ou les océans sont plus sensibles à la réduction de la superficie de l'habitat. [193] La conversion en écosystèmes standardisés « triviaux » (par exemple, la monoculture après la déforestation) détruit efficacement l'habitat des espèces les plus diverses qui ont précédé la conversion. Même les formes les plus simples d'agriculture affectent la diversité – en défrichant/drainant la terre, en décourageant les mauvaises herbes et les « ravageurs » et en encourageant seulement un ensemble limité d'espèces végétales et animales domestiquées. Dans certains pays, les droits de propriété [194] ou l'application laxiste des lois/réglementations sont associés à la déforestation et à la perte d'habitat. [195]

Une étude de 2007 menée par la National Science Foundation a révélé que la biodiversité et la diversité génétique sont codépendantes - que la diversité entre les espèces nécessite la diversité au sein d'une espèce et vice versa. "Si un type quelconque est retiré du système, le cycle peut s'effondrer et la communauté devient dominée par une seule espèce." [196] A l'heure actuelle [mise à jour] , les écosystèmes les plus menacés se situent en eau douce, selon le Millenium Ecosystem Assessment 2005, qui a été confirmé par le « Freshwater Animal Diversity Assessment » organisé par la plateforme biodiversité et la Institut de recherche pour le développement (MNHNP). [197]

Les co-extinctions sont une forme de destruction de l'habitat. La co-extinction se produit lorsque l'extinction ou le déclin d'une espèce accompagne des processus similaires dans une autre, comme chez les plantes et les coléoptères. [198]

Un rapport de 2019 a révélé que les abeilles et autres insectes pollinisateurs ont été anéantis de près d'un quart de leurs habitats à travers le Royaume-Uni. Les effondrements de population se produisent depuis les années 1980 et affectent la biodiversité. L'augmentation de l'agriculture industrielle et de l'utilisation de pesticides, combinée aux maladies, aux espèces envahissantes et au changement climatique menace l'avenir de ces insectes et de l'agriculture qu'ils soutiennent. [199]

En 2019, des recherches ont été publiées montrant que les insectes sont détruits par des activités humaines telles que la destruction de l'habitat, l'empoisonnement par les pesticides, les espèces envahissantes et le changement climatique à un rythme qui entraînera l'effondrement des systèmes écologiques au cours des 50 prochaines années s'il ne peut être arrêté. [200]

Espèces introduites et envahissantes Modifier

Les barrières telles que les grands fleuves, les mers, les océans, les montagnes et les déserts encouragent la diversité en permettant une évolution indépendante de chaque côté de la barrière, via le processus de spéciation allopatrique. Le terme espèce envahissante s'applique aux espèces qui franchissent les barrières naturelles qui les maintiendraient normalement en place. Sans barrières, ces espèces occupent un nouveau territoire, supplantant souvent les espèces indigènes en occupant leurs niches ou en utilisant des ressources qui devraient normalement soutenir les espèces indigènes.

Le nombre d'invasions d'espèces est en augmentation au moins depuis le début des années 1900. Les espèces sont de plus en plus déplacées par les humains (volontairement et accidentellement). Dans certains cas, les envahisseurs causent des changements drastiques et des dommages à leurs nouveaux habitats (par exemple : les moules zébrées et l'agrile du frêne dans la région des Grands Lacs et le poisson lion le long de la côte atlantique nord-américaine). Certaines preuves suggèrent que les espèces envahissantes sont compétitives dans leurs nouveaux habitats parce qu'elles sont moins sujettes aux perturbations causées par les agents pathogènes. [201] D'autres rapportent des preuves confondantes qui suggèrent parfois que les communautés riches en espèces abritent simultanément de nombreuses espèces indigènes et exotiques [202] tandis que certains disent que divers écosystèmes sont plus résilients et résistent aux plantes et aux animaux envahissants. [203] Une question importante est la suivante : « les espèces envahissantes provoquent-elles des extinctions ? » De nombreuses études citent les effets des espèces envahissantes sur les indigènes, [204] mais pas les extinctions. Les espèces envahissantes semblent augmenter la diversité locale (c'est-à-dire la diversité alpha), ce qui diminue le renouvellement de la diversité (c'est-à-dire la diversité bêta). La diversité gamma globale peut être réduite parce que les espèces disparaissent à cause d'autres causes, [205] mais même certains des envahisseurs les plus insidieux (par exemple : maladie hollandaise de l'orme, agrile du frêne, brûlure du châtaignier en Amérique du Nord) n'ont pas causé leur espèce hôte. s'éteindre. L'extirpation, le déclin de la population et l'homogénéisation de la biodiversité régionale sont beaucoup plus fréquents. Les activités humaines ont fréquemment été à l'origine d'espèces envahissantes contournant leurs barrières [206] en les introduisant à des fins alimentaires et autres. Les activités humaines permettent donc aux espèces de migrer vers de nouvelles zones (et de devenir ainsi envahissantes) se sont produites sur des échelles de temps beaucoup plus courtes qu'il n'a été historiquement nécessaire pour qu'une espèce étende son aire de répartition.

Toutes les espèces introduites ne sont pas envahissantes, ni toutes les espèces envahissantes introduites délibérément. Dans des cas comme celui de la moule zébrée, l'invasion des voies navigables américaines n'était pas intentionnelle. Dans d'autres cas, comme les mangoustes à Hawaï, l'introduction est délibérée mais inefficace (les rats nocturnes n'étaient pas vulnérables à la mangouste diurne). Dans d'autres cas, comme les palmiers à huile en Indonésie et en Malaisie, l'introduction produit des avantages économiques substantiels, mais ces avantages s'accompagnent de conséquences imprévues coûteuses.

Enfin, une espèce introduite peut blesser involontairement une espèce qui dépend de l'espèce qu'elle remplace. En Belgique, Prunus spinosa de l'Europe de l'Est feuille beaucoup plus tôt que ses homologues d'Europe de l'Ouest, perturbant les habitudes alimentaires des Thecla betulae papillon (qui se nourrit des feuilles). L'introduction de nouvelles espèces laisse souvent des espèces endémiques et d'autres espèces locales incapables de rivaliser avec les espèces exotiques et incapables de survivre. Les organismes exotiques peuvent être des prédateurs, des parasites ou simplement supplanter les espèces indigènes pour les nutriments, l'eau et la lumière.

À l'heure actuelle, plusieurs pays ont déjà importé tellement d'espèces exotiques, en particulier des plantes agricoles et ornementales, que leur faune/flore indigène peut être dépassée en nombre. Par exemple, l'introduction du kudzu d'Asie du Sud-Est au Canada et aux États-Unis a menacé la biodiversité dans certaines régions. [207] La ​​nature offre des moyens efficaces pour aider à atténuer le changement climatique. [208]

Pollution génétique Modifier

Les espèces endémiques peuvent être menacées d'extinction [209] par le processus de pollution génétique, c'est-à-dire l'hybridation incontrôlée, l'introgression et l'envahissement génétique. La pollution génétique conduit à l'homogénéisation ou au remplacement des génomes locaux en raison d'un avantage numérique et/ou de fitness d'une espèce introduite. [210] L'hybridation et l'introgression sont des effets secondaires de l'introduction et de l'invasion. Ces phénomènes peuvent être particulièrement préjudiciables aux espèces rares qui entrent en contact avec des espèces plus abondantes. Les espèces abondantes peuvent se croiser avec les espèces rares, inondant son pool génétique. Ce problème n'est pas toujours apparent à partir des seules observations morphologiques (aspect extérieur). Un certain degré de flux de gènes est une adaptation normale et toutes les constellations de gènes et de génotypes ne peuvent pas être préservées. Cependant, l'hybridation avec ou sans introgression peut néanmoins menacer l'existence d'une espèce rare. [211] [212]

Surexploitation Modifier

La surexploitation se produit lorsqu'une ressource est consommée à un rythme non durable. Cela se produit sur les terres sous la forme d'une chasse excessive, d'une exploitation forestière excessive, d'une mauvaise conservation des sols dans l'agriculture et du commerce illégal d'espèces sauvages.

Environ 25 % des pêcheries mondiales sont maintenant surexploitées au point que leur biomasse actuelle est inférieure au niveau qui maximise leur rendement durable. [213]

L'hypothèse de l'excès, un schéma d'extinctions de grands animaux liés aux schémas de migration humaine, peut être utilisée pour expliquer pourquoi les extinctions de la mégafaune peuvent se produire dans un laps de temps relativement court. [214]

Hybridation, pollution/érosion génétique et sécurité alimentaire Modifier

Dans l'agriculture et l'élevage, la Révolution verte a popularisé l'utilisation de l'hybridation conventionnelle pour augmenter le rendement. Souvent, les races hybrides sont originaires de pays développés et ont été davantage hybridées avec des variétés locales dans le monde en développement pour créer des souches à haut rendement résistantes au climat et aux maladies locales. Les gouvernements locaux et l'industrie ont poussé l'hybridation. Autrefois énormes pools génétiques de diverses races sauvages et indigènes se sont effondrés, provoquant une érosion génétique et une pollution génétique généralisées. Cela a entraîné la perte de la diversité génétique et de la biodiversité dans son ensemble. [215]

Les organismes génétiquement modifiés contiennent du matériel génétique qui est modifié par génie génétique. Les cultures génétiquement modifiées sont devenues une source courante de pollution génétique non seulement pour les variétés sauvages, mais aussi pour les variétés domestiquées issues de l'hybridation classique. [216] [217] [218] [219] [220]

L'érosion génétique et la pollution génétique ont le potentiel de détruire des génotypes uniques, menaçant l'accès futur à la sécurité alimentaire. Une diminution de la diversité génétique affaiblit la capacité des cultures et du bétail à s'hybrider pour résister aux maladies et survivre aux changements climatiques. [215]

Changement climatique Modifier

Le réchauffement climatique est une menace majeure pour la biodiversité mondiale. [221] [222] Par exemple, les récifs coralliens – qui sont des points chauds de la biodiversité – seront perdus dans le siècle si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel. [223] [224]

Il a été prouvé que le changement climatique affecte la biodiversité et les preuves à l'appui des effets altérants sont répandues. L'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique affecte certainement la morphologie des plantes [225] et acidifie les océans, [226] et la température affecte les gammes d'espèces, [227] [228] [229] la phénologie, [230] et le temps, [231] mais, heureusement, le les impacts majeurs qui ont été prédits sont encore des futurs potentiels. Nous n'avons pas encore documenté d'extinctions majeures, même si le changement climatique modifie radicalement la biologie de nombreuses espèces.

En 2004, une étude collaborative internationale sur quatre continents a estimé que 10 pour cent des espèces disparaîtraient d'ici 2050 à cause du réchauffement climatique. "Nous devons limiter le changement climatique ou nous nous retrouvons avec de nombreuses espèces en difficulté, peut-être éteintes", a déclaré le Dr Lee Hannah, co-auteur de l'article et biologiste en chef du changement climatique au Center for Applied Biodiversity Science at Conservation International. [232]

Une étude récente prédit que jusqu'à 35% des carnivores et des ongulés terrestres du monde courront un risque plus élevé d'extinction d'ici 2050 en raison des effets conjoints du changement climatique et de l'utilisation des terres prévus dans les scénarios de développement humain du statu quo. [233]

Le changement climatique a avancé le moment du soir lorsque les chauves-souris brésiliennes à queue libre (Tadarida brasiliensis) émergent pour se nourrir. On pense que ce changement est lié à l'assèchement des régions à mesure que les températures augmentent. Cette émergence plus précoce expose les chauves-souris à une plus grande prédation, une concurrence accrue avec d'autres insectivores qui se nourrissent au crépuscule ou à la lumière du jour. [234]

Surpopulation humaine Modifier

La population mondiale s'élevait à près de 7,6 milliards d'habitants à la mi-2017 (soit environ un milliard d'habitants de plus qu'en 2005) et devrait atteindre 11,1 milliards en 2100.[235] Sir David King, ancien conseiller scientifique en chef du gouvernement britannique, a déclaré lors d'une enquête parlementaire : "Il est évident que la croissance massive de la population humaine au cours du 20e siècle a eu plus d'impact sur la biodiversité que tout autre facteur." [236] [237] Au moins jusqu'au milieu du 21e siècle, les pertes mondiales de terres vierges de biodiversité dépendront probablement beaucoup du taux de natalité humaine dans le monde. [238] Des biologistes tels que Paul R. Ehrlich et Stuart Pimm ont noté que la croissance de la population humaine et la surconsommation sont les principaux moteurs de l'extinction des espèces. [239] [240] [241]

Selon une étude de 2020 du World Wildlife Fund, la population humaine mondiale dépasse déjà la biocapacité de la planète – il faudrait l'équivalent de 1,56 Terre de biocapacité pour répondre à nos demandes actuelles. [242] Le rapport de 2014 souligne en outre que si tout le monde sur la planète avait l'empreinte du résident moyen du Qatar, nous aurions besoin de 4,8 Terres et si nous vivions le mode de vie d'un résident typique des États-Unis, nous aurions besoin de 3,9 Terres. [180]

Les taux de déclin de la biodiversité dans cette sixième extinction de masse correspondent ou dépassent les taux de perte des cinq événements d'extinction de masse précédents dans les archives fossiles. [243] [244] [245] [246] [247] [248] [249] La perte de biodiversité entraîne la perte de capital naturel qui fournit les biens et services écosystémiques. Du point de vue de la méthode connue sous le nom d'économie naturelle, la valeur économique de 17 services écosystémiques pour la biosphère terrestre (calculée en 1997) a une valeur estimée à 33 000 milliards de dollars américains (3,3 x 10 13 ) par an. [250] Les espèces sont aujourd'hui anéanties à un taux 100 à 1 000 fois plus élevé que la ligne de base, et le taux d'extinction augmente. Ce processus détruit la résilience et l'adaptabilité de la vie sur Terre. [251]

En 2019, un résumé à l'intention des décideurs de l'étude la plus vaste et la plus complète à ce jour sur la biodiversité et les services écosystémiques, le Rapport d'évaluation mondial sur la biodiversité et les services écosystémiques, a été publié par la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES). Les principaux constats :

1. Au cours des 50 dernières années, l'état de la nature s'est détérioré à un rythme sans précédent et qui s'accélère.

2. Les principaux moteurs de cette détérioration ont été les changements dans l'utilisation des terres et de la mer, l'exploitation des êtres vivants, le changement climatique, la pollution et les espèces envahissantes. Ces cinq moteurs, à leur tour, sont causés par des comportements sociétaux, de la consommation à la gouvernance.

3. Les dommages causés aux écosystèmes compromettent 35 des 44 cibles sélectionnées des Nations Unies, y compris les objectifs de développement durable de l'Assemblée générale des Nations Unies pour la pauvreté, la faim, la santé, l'eau, le climat des villes, les océans et les terres. Cela peut causer des problèmes avec la nourriture, l'eau et l'approvisionnement en air de l'humanité.

4. Pour résoudre le problème, l'humanité aura besoin d'un changement transformateur, y compris une agriculture durable, des réductions de la consommation et des déchets, des quotas de pêche et une gestion collaborative de l'eau. À la page 8, le rapport propose à la page 8 du résumé « des visions permettant une bonne qualité de vie qui n'implique pas une consommation de matières toujours croissante » comme l'une des principales mesures. Le rapport indique que « Certaines voies choisies pour atteindre les objectifs liés à l'énergie, la croissance économique, l'industrie et les infrastructures et la consommation et la production durables (Objectifs de développement durable 7, 8, 9 et 12), ainsi que les objectifs liés à la pauvreté, la sécurité alimentaire et les villes (objectifs de développement durable 1, 2 et 11), pourraient avoir des impacts positifs ou négatifs substantiels sur la nature et donc sur la réalisation d'autres objectifs de développement durable ». [252] [253]

Le rapport "Era of Pandemics" d'octobre 2020 de l'IPBES a affirmé que les mêmes activités humaines qui sont les moteurs sous-jacents du changement climatique et de la perte de biodiversité sont également les mêmes moteurs de pandémies, y compris la pandémie de COVID-19. Le Dr Peter Daszak, président de l'atelier de l'IPBES, a déclaré qu'« il n'y a pas de grand mystère sur la cause de la pandémie de COVID-19 - ou de toute pandémie moderne... Les changements dans la façon dont nous utilisons les terres l'expansion et l'intensification de l'agriculture et le commerce, la production et la consommation non durables perturbent la nature et augmentent les contacts entre la faune, le bétail, les agents pathogènes et les humains. C'est la voie vers les pandémies. » [254] [45]

La biologie de la conservation a mûri au milieu du 20e siècle lorsque les écologistes, les naturalistes et d'autres scientifiques ont commencé à rechercher et à résoudre les problèmes liés au déclin de la biodiversité mondiale. [256] [257] [258]

L'éthique de la conservation préconise la gestion des ressources naturelles dans le but de maintenir la biodiversité dans les espèces, les écosystèmes, le processus évolutif et la culture et la société humaines. [244] [256] [258] [259] [260]

La biologie de la conservation se reforme autour de plans stratégiques de protection de la biodiversité. [256] [261] [262] La préservation de la biodiversité mondiale est une priorité dans les plans de conservation stratégiques qui sont conçus pour engager les politiques publiques et les préoccupations affectant les échelles locales, régionales et mondiales des communautés, des écosystèmes et des cultures. [263] Les plans d'action identifient les moyens de maintenir le bien-être humain, en utilisant le capital naturel, le capital de marché et les services écosystémiques. [264] [265]

Dans la directive européenne 1999/22/CE, les zoos sont décrits comme jouant un rôle dans la préservation de la biodiversité des animaux sauvages en menant des recherches ou en participant à des programmes d'élevage. [266]

Techniques de protection et de restauration Modifier

L'élimination des espèces exotiques permettra aux espèces qu'elles ont négativement impactées de récupérer leurs niches écologiques. Les espèces exotiques devenues nuisibles peuvent être identifiées taxonomiquement (par exemple, avec le système d'identification automatisée numérique (DAISY), en utilisant le code-barres de la vie). [267] [268] L'enlèvement n'est pratique que pour de grands groupes d'individus en raison du coût économique.

Au fur et à mesure que les populations durables des espèces indigènes restantes dans une zone sont assurées, les espèces « manquantes » qui sont candidates à la réintroduction peuvent être identifiées à l'aide de bases de données telles que le Encyclopédie de la vie et le Système mondial d'information sur la biodiversité.

    accorde une valeur monétaire à la biodiversité. L'Australian Native Vegetation Management Framework en est un exemple. sont des collections de spécimens et de matériel génétique. Certaines banques ont l'intention de réintroduire des espèces en banque dans l'écosystème (par exemple, via des pépinières). [269]
  • La réduction et un meilleur ciblage des pesticides permettent à plus d'espèces de survivre dans les zones agricoles et urbanisées.
  • Les approches spécifiques à l'emplacement peuvent être moins utiles pour protéger les espèces migratrices. Une approche consiste à créer des corridors fauniques qui correspondent aux déplacements des animaux. Les frontières nationales et autres peuvent compliquer la création de corridors. [270]

Les aires protégées, y compris les réserves forestières et les réserves de biosphère, remplissent de nombreuses fonctions, notamment celle de protéger les animaux sauvages et leur habitat. [271] Des aires protégées ont été créées dans le monde entier dans le but précis de protéger et de conserver les plantes et les animaux. Certains scientifiques ont appelé la communauté mondiale à désigner comme zones protégées 30 pour cent de la planète d'ici 2030 et 50 pour cent d'ici 2050, afin d'atténuer la perte de biodiversité due à des causes anthropiques. [272] Dans une étude publiée le 4 septembre dans Science Advances, les chercheurs ont cartographié les régions qui peuvent aider à atteindre les objectifs critiques de conservation et de climat. [273]

Les aires protégées préservent la nature et les ressources culturelles et contribuent aux moyens de subsistance, en particulier au niveau local. Il existe plus de 238 563 aires protégées désignées dans le monde, ce qui équivaut à 14,9 % de la surface terrestre de la planète, variant en termes d'extension, de niveau de protection et de type de gestion (UICN, 2018). [274]

Les aires forestières protégées sont un sous-ensemble de toutes les aires protégées dans lesquelles une partie importante de la zone est constituée de forêts. [65] Il peut s'agir de la totalité ou d'une partie seulement de l'aire protégée. [65] À l'échelle mondiale, 18 pour cent de la superficie forestière mondiale, soit plus de 700 millions d'hectares, se trouvent dans des aires protégées légalement établies telles que les parcs nationaux, les zones de conservation et les réserves de chasse. [65]

Les avantages des aires protégées s'étendent au-delà de leur environnement immédiat et de leur temps. Outre la conservation de la nature, les aires protégées sont cruciales pour garantir la fourniture à long terme de services écosystémiques. Ils offrent de nombreux avantages, notamment la conservation des ressources génétiques pour l'alimentation et l'agriculture, la fourniture de médicaments et de bienfaits pour la santé, l'approvisionnement en eau, les loisirs et le tourisme, et servent de tampon contre les catastrophes. De plus en plus, il y a une reconnaissance des valeurs socio-économiques plus larges de ces écosystèmes naturels et des services écosystémiques qu'ils peuvent fournir. [276]

Les aires forestières protégées en particulier jouent de nombreux rôles importants, notamment en tant que fournisseur d'habitat, d'abri, de nourriture et de matériel génétique, et en tant que tampon contre les catastrophes. Ils assurent un approvisionnement stable de nombreux biens et services environnementaux. Le rôle des aires protégées, en particulier des aires forestières protégées, dans l'atténuation et l'adaptation au changement climatique a été de plus en plus reconnu au cours des dernières années. Les aires protégées non seulement stockent et séquestrent le carbone (c'est-à-dire que le réseau mondial d'aires protégées stocke au moins 15 pour cent du carbone terrestre), mais permettent également aux espèces de s'adapter aux changements climatiques en fournissant des refuges et des couloirs de migration. Les aires protégées protègent également les personnes contre les événements climatiques soudains et réduisent leur vulnérabilité aux problèmes météorologiques tels que les inondations et les sécheresses (UNEP-WCMC, 2016).

Parcs nationaux Modifier

Le parc national est un vaste espace naturel ou quasi naturel mis de côté pour protéger les processus écologiques à grande échelle, qui constituent également une base pour des opportunités écologiquement et culturellement compatibles, spirituelles, scientifiques, éducatives, récréatives et pour les visiteurs. Ces zones sont sélectionnées par des gouvernements ou des organisations privées pour protéger la biodiversité naturelle ainsi que sa structure écologique sous-jacente et les processus environnementaux de soutien, et pour promouvoir l'éducation et les loisirs. L'Union internationale pour la conservation de la nature (UICN) et sa Commission mondiale des aires protégées (CMAP) ont défini le « parc national » comme son type d'aires protégées de catégorie II. [277]

Les parcs nationaux sont généralement détenus et gérés par les gouvernements nationaux ou étatiques. Dans certains cas, une limite est imposée au nombre de visiteurs autorisés à pénétrer dans certaines zones fragiles. Des sentiers ou des routes désignés sont créés. Les visiteurs ne sont autorisés à entrer qu'à des fins d'étude, culturelles et récréatives. Les opérations forestières, le pâturage des animaux et la chasse des animaux sont réglementés et l'exploitation de l'habitat ou de la faune est interdite.

Réserve faunique Modifier

Les réserves fauniques visent uniquement la conservation des espèces et présentent les caractéristiques suivantes :

  1. Les limites des sanctuaires ne sont pas limitées par la législation de l'État.
  2. La mise à mort, la chasse ou la capture de toute espèce est interdite sauf par ou sous le contrôle de la plus haute autorité du département qui est responsable de la gestion du sanctuaire.
  3. La propriété privée peut être autorisée. et d'autres usages peuvent également être autorisés.

Réserves forestières Modifier

On estime à 726 millions d'hectares les forêts dans les aires protégées dans le monde. Des six grandes régions du monde, l'Amérique du Sud a la part la plus élevée de forêts dans les aires protégées, 31 pour cent. [278]

Les forêts jouent un rôle vital en abritant plus de 45 000 espèces florales et 81 000 espèces fauniques dont 5150 espèces florales et 1837 espèces fauniques sont endémiques. [279] De plus, il existe 60 065 espèces d'arbres différentes dans le monde. [280] Les espèces végétales et animales confinées à une zone géographique spécifique sont appelées espèces endémiques. Dans les réserves forestières, des droits sur des activités telles que la chasse et le pâturage sont parfois accordés à des communautés vivant en marge de la forêt, qui tirent leur subsistance en partie ou en totalité des ressources ou des produits forestiers. Les forêts non classées couvrent 6,4 pour cent de la superficie forestière totale et elles sont marquées par les caractéristiques suivantes :

  1. Ce sont de grandes forêts inaccessibles.
  2. Beaucoup d'entre eux sont inoccupés.
  3. Ils sont écologiquement et économiquement moins importants.

Mesures pour conserver le couvert forestier Modifier

  1. Un vaste programme de reboisement/boisement devrait être suivi.
  2. Des sources d'énergie alternatives respectueuses de l'environnement telles que le biogaz autre que le bois devraient être utilisées.
  3. La perte de biodiversité due aux incendies de forêt est un problème majeur, des mesures immédiates pour prévenir les incendies de forêt doivent être prises. par le bétail peut endommager gravement une forêt. Par conséquent, certaines mesures devraient être prises pour empêcher le surpâturage par le bétail.
  4. La chasse et le braconnage devraient être interdits.

Parcs zoologiques Modifier

Dans les parcs zoologiques ou les zoos, des animaux vivants sont conservés à des fins de récréation publique, d'éducation et de conservation. Les zoos modernes offrent des installations vétérinaires, offrent aux espèces menacées la possibilité de se reproduire en captivité et construisent généralement des environnements qui simulent les habitats naturels des animaux dont ils ont la garde. Les zoos jouent un rôle majeur dans la sensibilisation à la nécessité de conserver la nature.

Jardins botaniques Modifier

Dans les jardins botaniques, les plantes sont cultivées et exposées principalement à des fins scientifiques et éducatives. Ils consistent en une collection de plantes vivantes, cultivées en extérieur ou sous verre dans des serres et des vérandas. En outre, un jardin botanique peut comprendre une collection de plantes séchées ou d'herbier et des installations telles que des salles de conférence, des laboratoires, des bibliothèques, des musées et des plantations expérimentales ou de recherche.

Se concentrer sur des zones limitées de biodiversité potentielle plus élevée promet un meilleur retour sur investissement immédiat que de répartir les ressources de manière uniforme ou de se concentrer sur des zones de faible diversité mais présentant un intérêt plus grand pour la biodiversité. [281]

Une deuxième stratégie se concentre sur les zones qui conservent la majeure partie de leur diversité d'origine, qui nécessitent généralement peu ou pas de restauration. Ce sont généralement des zones non urbanisées et non agricoles. Les zones tropicales répondent souvent aux deux critères, étant donné leur grande diversité native et leur manque relatif de développement. [282]

Dans la société Modifier

En septembre 2020, des scientifiques ont signalé que « des efforts immédiats, cohérents avec le programme de durabilité plus large mais d'une ambition et d'une coordination sans précédent, pourraient permettre de fournir de la nourriture à la population humaine croissante tout en inversant les tendances mondiales de la biodiversité terrestre causées par la conversion de l'habitat » et ont recommandé des mesures telles que quant à la lutte contre les facteurs de changement d'affectation des terres et à l'augmentation de l'étendue des terres sous gestion de conservation, de l'efficacité de l'agriculture et des parts des régimes alimentaires à base de plantes. [283] [284]

International Modifier

  • Convention des Nations Unies sur la diversité biologique (1992) et Protocole de Cartagena sur la prévention des risques biotechnologiques
  • Convention sur le commerce international des espèces menacées d'extinction (CITES) (zones humides) sur les espèces migratrices
  • Convention des Nations Unies concernant la protection du patrimoine mondial, culturel et naturel (indirectement en protégeant les habitats de la biodiversité)
  • Conventions régionales telles que la Convention d'Apia
  • Accords bilatéraux tels que l'Accord Japon-Australie sur les oiseaux migrateurs.

Les accords mondiaux tels que la Convention sur la diversité biologique accordent des « droits nationaux souverains sur les ressources biologiques » (pas la propriété). Les accords engagent les pays à « conserver la biodiversité », « développer des ressources pour la durabilité » et « partager les avantages » résultant de leur utilisation. Les pays riches en biodiversité qui permettent la bioprospection ou la collecte de produits naturels, s'attendent à une part des bénéfices plutôt que de permettre à l'individu ou à l'institution qui découvre/exploite la ressource de les capturer en privé. La bioprospection peut devenir une forme de biopiraterie lorsque de tels principes ne sont pas respectés. [285]

Les principes de souveraineté peuvent s'appuyer sur ce qui est mieux connu sous le nom d'accords d'accès et de partage des avantages (ABA). La Convention sur la biodiversité implique un consentement éclairé entre le pays source et le collecteur, pour établir quelle ressource sera utilisée et pour quoi et pour conclure un accord équitable sur le partage des avantages.

Union européenne Modifier

En mai 2020, l'Union européenne a publié sa stratégie pour la biodiversité à l'horizon 2030. La stratégie pour la biodiversité est un élément essentiel de la stratégie d'atténuation du changement climatique de l'Union européenne. Sur les 25 % du budget européen qui seront consacrés à la lutte contre le changement climatique, une grande partie ira à la restauration de la biodiversité et des solutions basées sur la nature.

  • Protéger 30% du territoire maritime et 30% du territoire terrestre en particulier les forêts anciennes.
  • Planter 3 milliards d'arbres d'ici 2030.
  • Restaurez au moins 25 000 kilomètres de rivières pour qu'elles deviennent à écoulement libre.
  • Réduire l'utilisation des pesticides de 50 % d'ici 2030.
  • Augmenter l'agriculture biologique. Dans le programme lié de l'UE De la ferme à la fourchette, il est dit que l'objectif est de transformer 25 % de l'agriculture européenne en agriculture biologique, d'ici 2030. [286]
  • Augmenter la biodiversité dans l'agriculture.
  • Donnez 20 milliards d'euros par an à l'émission et intégrez-la à la pratique des affaires.

Environ la moitié du PIB mondial dépend de la nature. En Europe, de nombreux secteurs de l'économie qui génèrent des milliers de milliards d'euros par an dépendent de la nature. Les bénéfices de Natura 2000 rien qu'en Europe sont de 200 à 300 milliards d'euros par an. [287]

Lois au niveau national Modifier

La biodiversité est prise en compte dans certaines décisions politiques et judiciaires :

  • La relation entre le droit et les écosystèmes est très ancienne et a des conséquences sur la biodiversité. Il est lié aux droits de propriété privés et publics. Il peut définir la protection des écosystèmes menacés, mais aussi certains droits et devoirs (par exemple, les droits de pêche et de chasse). [citation requise]
  • Le droit des espèces est plus récent. Il définit les espèces qui doivent être protégées car elles peuvent être menacées d'extinction. L'Endangered Species Act des États-Unis est un exemple d'une tentative d'aborder la question « de la loi et des espèces ».
  • Les lois concernant les pools génétiques n'ont qu'un siècle environ. [citation requise] Les méthodes de domestication et de sélection végétale ne sont pas nouvelles, mais les progrès du génie génétique ont conduit à des lois plus strictes couvrant la distribution des organismes génétiquement modifiés, les brevets sur les gènes et les brevets sur les procédés. [288] Les gouvernements ont du mal à décider s'ils doivent se concentrer, par exemple, sur les gènes, les génomes ou les organismes et les espèces. [citation requise]

Cependant, l'approbation uniforme de l'utilisation de la biodiversité en tant que norme juridique n'a pas été obtenue. Bosselman soutient que la biodiversité ne devrait pas être utilisée comme norme juridique, affirmant que les domaines d'incertitude scientifique restants provoquent un gaspillage administratif inacceptable et augmentent les litiges sans promouvoir les objectifs de préservation. [289]

L'Inde a adopté la Loi sur la diversité biologique en 2002 pour la conservation de la diversité biologique en Inde.La loi prévoit également des mécanismes de partage équitable des avantages découlant de l'utilisation des ressources et des connaissances biologiques traditionnelles.

Relations taxonomiques et de taille Modifier

Moins de 1% de toutes les espèces décrites ont été étudiées au-delà de la simple constatation de leur existence. [290] La grande majorité des espèces de la Terre sont microbiennes. La physique contemporaine de la biodiversité est « fermement fixée sur le monde visible [macroscopique] ». [291] Par exemple, la vie microbienne est métaboliquement et écologiquement plus diversifiée que la vie multicellulaire (voir par exemple, extrêmophile). "Sur l'arbre de la vie, basé sur des analyses d'ARN ribosomique de petite sous-unité, la vie visible se compose de brindilles à peine perceptibles. La relation inverse de la taille et de la population se reproduit plus haut sur l'échelle évolutive - en première approximation, toutes les espèces multicellulaires sur Terre sont insectes". [292] Les taux d'extinction des insectes sont élevés, ce qui soutient l'hypothèse d'extinction de l'Holocène. [293] [294]

Le nombre d'attributs morphologiques pouvant être évalués pour l'étude de la diversité est généralement limité et sujet aux influences environnementales, réduisant ainsi la résolution fine requise pour déterminer les relations phylogénétiques. Marqueurs à base d'ADN - microsatellites autrement appelés répétitions de séquences simples (SSR) ont donc été utilisés pour les études de diversité de certaines espèces et de leurs parents sauvages.

Dans le cas du niébé, une étude menée pour évaluer le niveau de diversité génétique du germoplasme du niébé et des espèces étendues apparentées, où la parenté entre divers taxons a été comparée, les amorces utiles pour la classification des taxons identifiées, et l'origine et la phylogénie du niébé cultivé classé montrent que les marqueurs SSR sont utiles pour valider la classification des espèces et révéler le centre de diversité. [295]

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Comment mesurer la diversité des espèces ?

Toute mesure de la diversité des espèces, en elle-même, ne transmet pas beaucoup d'informations, nous n'apprécions sa signification que lorsque nous la comparons à toute autre mesure.

Les mesures de la diversité des espèces peuvent être divisées en trois catégories (Magurran, 1988).

(i) Indices de richesse en espèces,

(ii) les modèles d'abondance des espèces, et

(iii) Indices basés sur l'abondance proportionnelle des espèces

Indices de richesse des espèces:

La richesse des espèces, comme mesure de la diversité, a été utilisée par les écologistes. La densité d'espèces ou le nombre d'espèces par m 2 est le plus couramment utilisé pour mesurer la richesse en espèces. Cependant, la richesse spécifique augmente avec la taille de l'échantillon. La taille de l'échantillon la plus petite peut être de 1 km^ et la plus grande peut être l'ensemble de la région ou du pays.

Comme les tailles d'échantillons sont toujours inégales, la technique Sanders appelée Rarefaction est utilisée pour faire face à cette difficulté.

La formule de Sanders, telle que modifiée par Hurlbert (1971) est la suivante :

L'approche la plus simple consiste à prendre le nombre d'individus dans le plus petit échantillon comme taille d'échantillon standardisée.

Ceci peut être expliqué à l'aide de l'exemple suivant :

Si dans une capture de poisson nous obtenons 9 espèces avec 23 individus, et dans une autre capture de la même zone effectuée pour la même durée nous n'obtenons que 13 individus appartenant à 6 espèces, la formule de Hurlberts’ peut être utilisée pour connaître le nombre de poissons. espèce à laquelle nous nous serions attendus lors de la première capture si elle n'avait elle aussi que 13 individus. Ainsi, le nombre attendu d'espèces pour la première capture x est de 6,6 espèces (tableau 7.4).

Cet indice est basé sur le rapport entre le nombre d'espèces (S) et la racine carrée du nombre total d'individus (N).

On prétend que cet indice peut être utilisé pour comparer des échantillons de tailles différentes et que l'effet du nombre d'individus est réduit. Cependant, certains auteurs ont montré que cet indice n'est pas indépendant de la taille de l'échantillon.

En utilisant les données du tableau 7.4, la valeur de IMm pour catch x et catch y seront respectivement de 1,88 et 1,66.

Cet indice relie également le nombre d'espèces au nombre d'individus.

L'indice est influencé par la taille de l'échantillon. Cependant, certains auteurs ont démontré que cet indice et celui de Manhinick sont insensibles aux changements dans la structure de la communauté.

En utilisant les données fournies dans le tableau 7.4, la valeur de pour l'échantillon x et l'échantillon y sera respectivement de 2,55 et 1,95.

Modèles d'abondance des espèces:

Aucune communauté n'a d'espèces d'abondance égale. Certaines espèces sont très abondantes, d'autres peuvent avoir une abondance moyenne et d'autres encore peuvent être rares ou représentées par quelques individus seulement. Cette observation a conduit au développement de modèles d'abondance des espèces.

Les données sur la diversité des espèces sont fréquemment décrites par un ou plusieurs schémas de distribution (Piclou, 1975), la diversité est généralement examinée par rapport aux quatre modèles suivants :

(b) La distribution log-normale

(d) Le modèle du bâton brisé (l'hypothèse de la limite de niche aléatoire)

Lorsqu'ils sont tracés sur un graphique d'abondance de rang, les quatre modèles représentent une progression allant de la série géométrique où quelques espèces sont dominantes avec le reste assez rare, à travers les séries log et les distributions log normales où les espèces d'abondance intermédiaire deviennent plus communes et se terminent par les conditions représentées par le modèle du bâton brisé dans lequel les espèces sont aussi abondantes qu'on peut à peine l'observer.

Indices basés sur l'abondance proportionnelle des espèces:

Ces indices offrent une approche alternative à la mesure de la diversité. Ces indices sont appelés indices d'hétérogénéité (Peet 1974) car ils tiennent compte à la fois de la richesse et de l'homogénéité des espèces. South Wood (1978) les a appelés indices non paramétriques étant donné qu'aucune hypothèse n'est faite sur la forme de la distribution de l'abondance des espèces sous-jacentes. Les indices suivants sont utilisés.

Cet indice rapporte la contribution de chaque espèce au nombre total d'individus présents.

Où pi est la proportion d'individus dans la ième espèce. L'équation donnée par Wilhm (1967) est la suivante :

Où pi = le nombre d'individus de la ième espèce et N = le nombre total d'individus. Les valeurs de l'indice de Simpson vont de zéro à 1 (unité) et sont inversement proportionnelles à la richesse des espèces (A mesure que j'augmente, la diversité diminue). Pielou (1969) a donné la forme d'équation suivante.

Par conséquent, l'indice est généralement exprimé sous la forme 1 – I ou l/I. La forme réciproque de l'indice de Simpson garantit que la valeur de l'indice augmente avec la diversité.

L'indice dérivé indépendamment par Shannon et Wiener de l'application de la théorie de l'information est connu sous le nom d'indice de diversité de Sharmon. Il est parfois appelé à tort l'indice de tisserand Shannon – (Krebs, 1985).

L'indice suppose que :

(a) Toutes les espèces sont représentées dans l'échantillon, et

(b) Les individus sont échantillonnés au hasard à partir d'une population « indéfiniment importante » (Pielou, 1975).

Il est calculé à partir de l'équation :

Où pi est la proportion d'individus trouvés dans la ième espèce. Il est estimé à (ni/N). N est le nombre total d'individus dans l'espèce S. La valeur de l'indice de Shannon varie généralement entre 1,5 et 3,5 et dépasse rarement 4,5. La valeur de H’ est liée à la richesse des espèces mais est également influencée par la distribution sous-jacente de l'abondance des espèces. May (1975) a montré que si la distribution sous-jacente est log-normale, 10 espèces seront nécessaires pour donner une valeur de H’ < 5,0. Enregistrer2 est souvent utilisé pour calculer l'indice de Shannon. Habituellement, l'indice est obtenu à partir de la série.


Biodiversité

@. Biodiversité - définition : « variabilité parmi les organismes vivants »
@. La biodiversité est la variété et la variabilité des genres, des espèces et des écosystèmes entre et au sein de
@. C'est le nombre d'organismes différents et leur fréquence relative dans un écosystème
@. Le terme biodiversité est inventé par Walter Rosen, 1985
@. Environ 50 millions de sps. de plantes, d'animaux et de microbes existent dans le monde
@. Parmi ceux-ci, seuls 2 millions sont identifiés à ce jour

@. La biodiversité comprend également : Variabilité du genre, Variabilité des variétés, Variabilité des espèces, Variabilité des populations dans différents écosystèmes, Variabilité de l'abondance relative des espèces
@. La connaissance de la biodiversité est essentielle pour durable utilisation de ressources
@. Les ressources biologiques nous fournissent : Alimentation, habillement, maison, carburant, médecine et revenus

Niveaux de biodiversité :

@. La biodiversité peut être considérée dans TROIS niveaux

(1). Diversité génétique: Variation génétique au sein des espèces, à la fois parmi les individus d'une même population et parmi les populations géographiquement séparées

(2). La diversité des espèces: La biodiversité couvre toute la gamme des espèces sur terre. Comprend toutes les espèces, microbes, virus, bactéries aux animaux et aux plantes

(3). Diversité des écosystèmes/communautés : La biodiversité comprend également des variations dans les communautés géographiques. Cela comprend : les variations dans la communauté dans laquelle vit l'espèce, l'écosystème dans lequel la communauté existe, l'interaction au sein et entre les composants biotiques et abiotiques

Types de biodiversité :

Il existe différents types de biodiversité que l'on peut observer dans la nature, ils sont

(1). Diversité génétique: diversité des allèles d'un même gène

(2). Diversité des organismes : différences de morphologie, d'anatomie, de comportement des organismes

(3). Diversité de la population : variations observées des paramètres écologiques quantitatifs tels que la fréquence, la densité, l'abondance, etc.

(4). La diversité des espèces: Mesure les variations du nombre d'espèces dans différents genres dans un habitat particulier

(5). Diversité communautaire : variabilité de la composition de la communauté et de l'écosystème et variations des interactions écologiques

(6). Diversité des écosystèmes : traite des variations d'interdépendance des facteurs biotiques et abiotiques dans l'écosystème

(7). Diversité paysagère : mesure la composition des espèces dans différents paysages

(8). Diversité biogéographique : diversité observée dans l'histoire géologique et géographique sur une longue période de temps

Mesurer la biodiversité :

Ø. Au niveau le plus simple : la biodiversité est la richesse des espèces

Ø. Les différents niveaux/paramètres de mesure de la biodiversité sont :

(1). Diversité alpha

(2). Diversité bêta

(3). Diversité gamma

(1). Diversité alpha :

Ø La diversité alpha fait référence à nombre d'espèces dans une seule communauté à un moment donné

Ø La diversité alpha est mieux appelée richesse en espèces

Ø La diversité alpha est utilisée pour comparer le nombre d'espèces dans différentes communautés

(2). Diversité bêta :

Ø C'est la mesure du degré de changement dans la composition des espèces avec un gradient environnemental

Ø Exemple : La diversité bêta est élevée, si la composition en espèces des communautés de mousses change successivement à des altitudes plus élevées sur un versant de montagne. La diversité bêta est faible si les mêmes espèces de mousse occupent tout le flanc de la montagne

(3). Diversité gamma :

Ø La diversité gamma s'applique à une grande échelle géographique

Ø La diversité gamma est la vitesse à laquelle des espèces supplémentaires sont rencontrées en remplacement géographique au sein d'un type d'habitat dans différentes localités

Ø La diversité gamma est un taux de renouvellement des espèces avec la distance entre les sites d'habitats similaires ou avec des zones géographiques en expansion »

Usages de la biodiversité :

Ø La biodiversité, outre son importance écologique, constitue un atout socio-économique pour la nation

Ø Les usages liés à la biodiversité peuvent être regroupés en trois catégories :

(1). Utilisation productive

(2). Consommation

(3). Utilisation indirecte

(1). Utilisation productive :

Ø Produits récoltés commercialement de la biodiversité pour l'échange sur le marché

Ø La valeur productive de la biodiversité est liée au revenu national

Ø La biodiversité fournit : du combustible, du bois, du poisson, du fourrage, des fruits, du miel, des céréales, des plantes médicinales etc.

Ø En Inde, les revenus de la biodiversité sont de près de 30% (736,88 milliards de roupies, 1994-95)

(2). Consommation :

Ø L'utilisation consommatrice de la biodiversité traite des produits naturels qui sont consommés directement

Ø Ce sont des marchandises qui ne relèvent pas de la circulation commerciale normale

Ø Exemple : produits forestiers non ligneux, Miel récolté en forêt, Médicament récolté en forêt

(3). Utilisation indirecte :

Ø Incriminer l'utilisation est l'us le plus important de la biodiversité

Ø Cette valeur est liée principalement aux fonctions de l'écosystème

Ø La biodiversité est très essentielle pour : Bilan écologique, Constance des caractéristiques climatiques et Entretien des sols

Importance/Importance de la biodiversité :

Ø La biodiversité indique les variations des formes de vie (espèces, écosystème, biome)

Ø La biodiversité indique la santé de l'écosystème

Ø La biodiversité est en partie un fonctionnement du climat

Ø La biodiversité fournit des services tels que : Qualité et pureté de l'air, Climat et saisons, Purification de l'eau, Pollinisation et dispersion des graines, Prévention de l'érosion

Ø Les avantages non matériels de la biodiversité sont : les valeurs spirituelles, les valeurs esthétiques, les systèmes d'éducation et de connaissances

Ø Dans l'agriculture, la biodiversité aide à la récupération des principaux cultivars lorsqu'ils sont gravement attaqués par des maladies ou des ravageurs

Ø La biodiversité agit également comme un entrepôt de matériel génétique de plantes commercialement importantes

Ø Environ 80% de l'approvisionnement alimentaire de l'homme provient de 20 sortes de plantes, mais l'homme utilise au moins 40 000 espèces, toutes font partie de la biodiversité

Ø Il y a plus de produits végétaux à découvrir à partir de la diversité, ils sont cachés dans la profondeur de la richesse des espèces

Ø La biodiversité soutient également la découverte de médicaments pour les maladies modernes

Ø La plupart des médicaments actuellement commercialisés sont dérivés directement ou indirectement de ressources biologiques

Ø Environ 50% des médicaments utilisés aux États-Unis sont dérivés de la biodiversité

Ø Selon l'OMS, 80% de la population mondiale dépend des médicaments de la nature (la biodiversité fait partie intégrante de la nature)

Ø De nombreux matériaux industriels sont issus de sources biologiques. Il s'agit notamment des matériaux de construction, des fibres, des colorants, du caoutchouc et de l'huile

Ø La biodiversité assure la sécurité des ressources telles que l'eau, le bois, le papier, les fibres et la nourriture

Ø La biodiversité soutient les activités de loisirs telles que l'observation des oiseaux et le camionnage

Ø La biodiversité inspire aussi musiciens, peintres et écrivains

Ø Le jardinage, la pêche et la collecte de spécimens dépendent de la biodiversité

Ø La biodiversité soutient de nombreux services écosystémiques qui ne sont pas facilement visibles

Ø La biodiversité a un rôle immense dans la régulation de la chimie de notre atmosphère et de l'approvisionnement en eau

Ø Biodiversité Aide à la purification de l'eau, au recyclage des nutriments et à la fourniture d'un sol fertile


Definitions for la diversité des écosystèmes diversité des écosystèmes

La diversité des écosystèmes traite des variations des écosystèmes au sein d'un emplacement géographique et de son impact global sur l'existence humaine et l'environnement. La diversité écologique est un type de biodiversité. C'est la variation des écosystèmes trouvés dans une région ou la variation des écosystèmes sur l'ensemble de la planète. La biodiversité est importante car elle purifie notre eau, change le climat et nous fournit de la nourriture. La diversité écologique comprend la variation des écosystèmes terrestres et aquatiques. La diversité écologique peut également prendre en compte la variation de la complexité d'une communauté biologique, y compris le nombre de niches différentes, le nombre de niveaux trophiques et d'autres processus écologiques. Un exemple de diversité écologique à l'échelle mondiale serait la variation des écosystèmes, tels que les déserts, les forêts, les prairies, les zones humides et les océans. La diversité écologique est la plus grande échelle de biodiversité, et au sein de chaque écosystème, il existe une grande diversité à la fois d'espèces et de génétique.

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La diversité des écosystèmes fait référence à la diversité d'un lieu au niveau des écosystèmes. Le terme diffère de la biodiversité, qui fait référence à la variation des espèces plutôt que des écosystèmes. La diversité des écosystèmes peut également faire référence à la variété des écosystèmes présents dans une biosphère, la variété des espèces et des processus écologiques qui se produisent dans différents contextes physiques.


N.A.S. a dirigé le travail de terrain, l'analyse et la rédaction. S.M.M. aidé avec le travail sur le terrain, la collecte de données et l'organisation des bases de données de traits, et l'analyse. J.R.B. et P.L.L. dirigé le travail sur le terrain et fourni des commentaires sur la conception expérimentale et la préparation du manuscrit. B.M.S. et R.J.S. a dirigé la conception expérimentale, financé les efforts et conseillé activement toutes les étapes du développement du projet.

Tous les auteurs et contributeurs à ce travail ont suivi le code de conduite et d'éthique du Committee on Publication Ethics (COPE).

Nom de fichier La description
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csp292-sup-0003-AppendixS3.docxWord 2007 document , 33,1 Ko Données S3. Matériel complémentaire
csp292-sup-0004-AppendixS4.docxWord 2007 document , 462,9 Ko Données S4. Matériel complémentaire

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Voir la vidéo: CRISPR ja ihmisen geenimuokkaus (Juin 2022).


Commentaires:

  1. Maukazahn

    Tout n'est pas aussi simple

  2. Juzahn

    Je suis fini, je m'excuse, mais ça ne me rapproche pas tout à fait. Qui d'autre peut dire quoi ?

  3. Zulkigor

    Je suis désolé, mais à mon avis, vous avez tort. Je suis sûr. Je propose d'en discuter.

  4. Ruadhagan

    Message inégalé, je l'aime :)



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