Équilibres, perturbations et biodiversité

Un écosystème n'est jamais figé. Il oscille, encaisse des perturbations, se rétablit — jusqu'à un certain point.

Les équilibres dynamiques

Prédateurs et proies se régulent mutuellement, avec un décalage caractéristique :

   effectifs
      |      proies          ___              ___
      |                    _/   \__         _/   \__
      |                  _/        \_     _/        \_
      |    prédateurs  ___/  ___      \___/  ___
      |              _/     /   \_        _/    \_
      +--------------------------------------------> temps
                       le pic des prédateurs SUIT celui des proies

Beaucoup de proies → les prédateurs se multiplient → les proies s'effondrent → les prédateurs manquent de nourriture → les proies repartent. Ce n'est pas un équilibre statique mais une oscillation entretenue.

Les espèces clés

Certaines espèces ont une influence sans rapport avec leur abondance. Les retirer bouleverse tout le système.

L'exemple le mieux documenté est celui des loups de Yellowstone, réintroduits en 1995 après soixante-dix ans d'absence :

   retour des loups
        |
        v
   les wapitis, moins nombreux et plus mobiles, cessent de stationner
   dans les fonds de vallée
        |
        v
   les saules et peupliers repoussent le long des rivières
        |
        v
   retour des castors  ->  barrages  ->  zones humides  ->  amphibiens, oiseaux
        |
        v
   berges stabilisées par les racines : le tracé des rivières change

C'est une cascade trophique : l'effet d'un prédateur se propage jusqu'à la géomorphologie. L'ampleur exacte du phénomène fait encore débat parmi les écologues — d'autres facteurs ont joué —, mais le principe est établi : un prédateur ne se contente pas de réduire ses proies, il modifie leur comportement, et cela suffit à transformer un paysage.

Les espèces invasives

Introduite hors de son aire d'origine, une espèce peut échapper à ses prédateurs et proliférer.

   lapin en Australie (1859)     24 individus -> des centaines de millions
   frelon asiatique en Europe    prédateur des abeilles
   jacinthe d'eau                étouffe les cours d'eau tropicaux

Les invasions biologiques figurent parmi les premières causes d'extinction, en particulier sur les îles, où les espèces locales ont évolué sans prédateurs et n'ont aucune défense.

Résilience et point de bascule

   perturbation FAIBLE   ->  l'écosystème encaisse et revient à son état
   perturbation FORTE    ->  il bascule dans un AUTRE état stable,
                             dont il ne revient pas spontanément

   récif corallien  --réchauffement-->  récif couvert d'algues
   forêt            --déboisement massif-->  savane

Cette existence de points de bascule est ce qui rend la dégradation écologique difficile à corriger : passé un seuil, réduire la pression ne suffit plus à revenir en arrière. L'écosystème s'est stabilisé ailleurs.

La biodiversité est le principal facteur de résilience : plus il existe d'espèces occupant des rôles voisins, plus la perte de l'une peut être compensée par une autre. C'est le même raisonnement que pour la diversité génétique d'une population.

Les services écosystémiques

pollinisation       ~ 75 % des cultures en dépendent au moins en partie
épuration de l'eau  par les zones humides et les sols
régulation du climat  stockage de carbone par forêts et océans
fertilité des sols   entièrement produite par les décomposeurs

Ces fonctions sont rendues gratuitement et deviennent extrêmement coûteuses à remplacer. Dans certaines régions de Chine où les pollinisateurs ont disparu, des vergers sont pollinisés à la main — une illustration concrète du coût réel d'un service qu'on croyait acquis.

En résumé

• Les populations oscillent : le pic des prédateurs suit celui des proies.
• Une espèce clé a une influence disproportionnée (loups de Yellowstone).
• Une cascade trophique se propage du prédateur jusqu'au paysage.
• Les espèces invasives sont une cause majeure d'extinction, surtout sur les îles.
• Au-delà d'un point de bascule, un écosystème ne revient pas spontanément.
• La biodiversité est le principal facteur de résilience.