Écosystème: définition, types, structure et exemples

Le monde naturel est composé de types très différents d'environnements physiques et d'organismes spécialement adaptés pour y vivre. Un autre mot pour ce concept en biologie est un écosystème.

Cet article vous fournira des explications claires sur les écosystèmes et vous proposera des exemples intéressants.

Les biologistes définissent un écosystème comme une communauté d'organismes vivants et leur environnement physique, qui comprend à la fois biotique et abiotique les facteurs.

Facteurs biotiques sont des êtres vivants dans un système écologique interdépendant comme les plantes, les animaux, les microbes et les champignons.

Facteurs abiotiques sont des choses non vivantes comme l'eau, la lumière du soleil, les abris, les roches, les minéraux, le sol et le climat.

L'étude scientifique et la classification des plantes et des animaux remontent à Aristote dans la Grèce antique. Au début des années 1800, Darwin a décrit la compétition entre les espèces et l'évolution par la sélection naturelle. Ernst Haeckel a inventé le mot

À la fin des années 1800, Eugenius Warming a suggéré que des facteurs abiotiques, tels que la sécheresse, le feu et le froid, influençaient également le comportement des espèces et les stratégies d'adaptation. Warming a beaucoup voyagé dans son travail et a développé un cours universitaire sur l'écologie végétale. Ses idées ont fait son chemin lorsque des scientifiques britanniques et nord-américains ont lu son livre classique, Oécologie des plantes.

Le terme écosystème a été inventé par Arthur Tansley en 1936.

Il existe trois grandes catégories de écosystèmes biologiques. Chacun a une composition et une structure d'espèces distinctes. Le plus grand écosystème est l'écosystème marin. Tous les écosystèmes sont affectés par le climat mondial et l'activité humaine, comme la pollution, l'irrigation, l'urbanisation, l'exploitation minière et la déforestation.

Écosystème marin couvre environ 70 pour cent de la surface de la Terre. Outre les océans, les écosystèmes marins comprennent des rivages sablonneux, des estuaires, des vasières, des eaux de l'Antarctique, des marais salants et des récifs coralliens vibrants, tous grouillants de vie. Le climat des écosystèmes marins du monde entier va de la chaleur tropicale aux vortex polaires.

Écosystèmes aquatiques comprennent les lacs, les rivières, les étangs et les zones humides. Les espèces d'eau douce disparaissent à un rythme beaucoup plus rapide que les espèces marines ou terrestres, selon National Geographic. Le changement climatique et la pollution sont des menaces majeures pour les écosystèmes aquatiques.

Écosystèmes terrestres sont des communautés écologiques terrestres dans des endroits comme la toundra arctique, le désert, les forêts et les prairies. Les animaux des climats polaires ont co-évolué des traits adaptatifs similaires tels qu'une fourrure épaisse et une couche de graisse isolante.

Les biomes sont un terme légèrement plus large que les écosystèmes, bien qu'ils soient assez similaires. Biomes sont des communautés écologiques distinctes qui peuvent elles-mêmes contenir de nombreux écosystèmes. Ils sont utiles pour catégoriser les caractéristiques de certaines zones qui peuvent affecter directement le ou les types d'écosystèmes qui s'y développent.

Les caractéristiques distinctives de ces biomes/systèmes écologiques comprennent leur climat particulier, leur zone, leur altitude, le type de sol, la quantité de précipitations et la composition des espèces.

Biomes aquatiques comprennent les récifs coralliens, les estuaires, les zones marines, les zones humides et l'eau douce.

Biomes du désert comprennent le désert de Mojave, les déserts côtiers du Chili, la Vallée de la Mort et les déserts glacials du Groenland.

Biomes forestiers comprennent la forêt tropicale humide, la forêt tempérée, le chaparral (arbustes) et la taïga (forêt boréale).

Biomes des prairies comprennent les savanes, les steppes, les prairies et la pampa sud-américaine.

Les organismes vivants doivent avoir de l'énergie et des nutriments pour croître, réagir et se reproduire. Les organismes sont interdépendants et connectés les uns aux autres dans le cercle de la vie. L'énergie est transférée d'un niveau de la pyramide alimentaire à l'autre. Par exemple, les poissons mangent des algues et les calmars mangent du poisson.

Les algues, les poissons, les calmars et les requins prédateurs sont un exemple de chaîne alimentaire. le nourriture Internet est constitué de nombreuses chaînes alimentaires qui se chevauchent. La pyramide énergétique commence avec les producteurs à la base de la pyramide, suivis des consommateurs et des prédateurs aux niveaux supérieurs. L'énergie est perdue à chaque transfert entre les organismes, donc la pyramide est droite et non inversée.

Les plantes et le phytoplancton sont producteurs qui contiennent des pigments photosynthétiques qui utilisent l'énergie solaire et le dioxyde de carbone pour fabriquer du sucre. Les consommateurs primaires mangent des plantes et les consommateurs secondaires mangent des consommateurs primaires. Un prédateur au sommet sans ennemi naturel occupe la première place de la pyramide alimentaire.

Biomasse est conservé et recyclé dans un écosystème. Quand les organismes meurent, décomposeurs décomposer la matière organique en énergie et nutriments qui retournent dans l'écosystème. Les animaux en décomposition libèrent des glucides, des graisses, des protéines et des gaz lorsqu'ils sont sollicités par des microbes, des mouches et des vers.

Les bactéries et les microbes décomposent la matière végétale en décomposition en nutriments comme le calcium, l'azote, le potassium et le phosphore qui enrichissent le sol.

L'énergie et les nutriments aussi flux entre les écosystèmes. Par exemple, les roches d'une rivière s'érodent et déposent des minéraux dans l'eau qui s'écoule en aval dans les lacs et les champs. L'effet peut également être délétère. Les eaux de ruissellement d'azote et de phosphore provenant des terres agricoles peuvent polluer les cours d'eau.

Contrairement à la matière qui est recyclée, l'énergie circule dans une direction. Les plantes produisent des molécules de glucose riches en énergie à partir de la lumière solaire captée, de l'eau et du dioxyde de carbone. L'énergie chimique est transférée aux consommateurs pour le métabolisme cellulaire, et l'énergie supplémentaire est dégagée sous forme de chaleur.

Les écosystèmes sont dynamiques avec un flux et un reflux constants flux d'énergie et la matière. Les niveaux de nutriments, les populations d'espèces, les conditions météorologiques, la température, les saisons de l'année fluctuent et changent. La diversité dans un écosystème contribue à la stabilité.

Malgré le flux et la nature dynamique de l'écologie des écosystèmes, une état d'équilibre reste stable. Les écosystèmes maintiennent un état stable avec une composition assez cohérente. Normalement, les caractéristiques biotiques et abiotiques fluctuantes ne menacent pas un système stable. En d'autres termes, une forêt tropicale reste une forêt tropicale même si la population de singes diminue.

Les perturbations naturelles peuvent perturber le fonctionnement des écosystèmes. Par exemple, les ouragans, les incendies de forêt, les inondations et les volcans perturbent les services écosystémiques. Les inondations peuvent contaminer les sources d'eau. L'habitat est perdu et les espèces peuvent être déplacées. L'équilibre prédateur-proie peut être perturbé, provoquant un effet domino sur d'autres espèces.

Les espèces envahissantes peut potentiellement menacer le bien-être et l'existence même d'autres espèces. Les espèces envahissantes comprennent les plantes et les animaux introduits dans une zone intentionnellement ou accidentellement. Parfois, des espèces envahissantes sont délibérément introduites pour arrêter un prédateur qui prend le dessus. Par exemple, les écologistes ont relâché du saumon dans les Grands Lacs pour contrôler une espèce envahissante moins recherchée.

L'activité humaine est une autre cause majeure de changements périlleux des écosystèmes. La chasse, la surpêche, l'exploitation des ressources non renouvelables, les déchets toxiques et la pollution menacent les écosystèmes et leurs biomes. Dans des cas extrêmes, comme une fuite d'une centrale nucléaire, les écosystèmes touchés pourraient être radioactifs et cancérigènes pour les années à venir.

le Grande barrière de corail au large des côtes de l'Australie est un territoire incroyablement vaste et diversifié écosystème marin qui existe depuis des millions d'années. Algues fournir de la nourriture aux coraux en croissance qui s'attachent aux coraux morts dans le récif.

Les jeunes coraux flottant dans l'eau sont mangés par les poissons et les animaux nageant dans l'océan. Les coraux squelettés peuvent encore être consommés par les vers, les escargots et les étoiles de mer voraces.

Certains coraux entretiennent des relations mutuellement bénéfiques avec les crevettes et les crabes qui vivent dans des colonies de coraux et combattent leurs ennemis mutuels à l'aide de leurs pinces. Les facteurs abiotiques qui affectent considérablement les coraux sont la hausse des températures de l'eau, l'acidification des océans et les niveaux de dioxyde de carbone.

Selon le Smithsonian Museum of Natural History, l'eau de mer acide commence déjà à dissoudre la structure squelettique des récifs coralliens dans des endroits comme Hawaï.

L'écosystème aquatique du lac des Bois est situé à la frontière du Canada et des États-Unis. Ce plan d'eau douce est ce qui reste du lac glaciaire Agassiz autrefois massif.

Dans cette eau douce écosystème aquatique, le phytoplancton, le zooplancton, les algues et les bactéries fournissent des niveaux optimaux de nourriture, d'habitat et d'oxygène pour des poissons savoureux. Le lac des Bois est souvent appelé la capitale mondiale du doré jaune_._

Les invertébrés comme les éphémères et les moucherons jouent également un rôle important dans les lacs d'eau douce. Ils se nourrissent de micro-organismes qui se nourrissent de matières végétales et animales en décomposition. Les invertébrés constituent une excellente source de nourriture pour les petits poissons qui peuvent être mangés par les gros poissons, qui peuvent être capturés par les pélicans, les hérons, les ours et les humains.

Les facteurs abiotiques affectant l'état d'un écosystème aquatique comme le lac des Bois comprennent la température de l'air et de l'eau, les niveaux de dioxyde de carbone et le ruissellement toxique.

L'Amazone écosystème de la forêt tropicale est un environnement terrestre riche en espèces en Amérique du Sud. La lumière du soleil est absorbée par les plantes à feuilles larges luxuriantes et les grands arbres qui fournissent de la nourriture et un abri à un nombre impressionnant d'oiseaux, de mammifères, d'insectes, de lézards et de serpents sous les tropiques. Beaucoup de ces créatures sont mangées par des prédateurs comme le jaguar.

Lorsque des organismes meurent dans la forêt tropicale, leur énergie et leurs nutriments sont rapidement décomposés par des décomposeurs comme les asticots et les microbes. Les nutriments retournent dans le sol et aident les plantes à pousser. Les facteurs abiotiques de la forêt tropicale comprennent de grandes quantités de précipitations, de la chaleur et un climat tropical qui nourrit la biodiversité des espèces du sol de la forêt aux épaisses canopées suspendues.

Selon leurs intérêts de recherche, les écologistes peuvent se concentrer sur le domaine de l'écologie communautaire, l'écologie des écosystèmes ou les deux. Écologie communautaire examine spécifiquement les interactions entre différentes espèces et le résultat de cette interaction. L'écologie des écosystèmes examine de manière beaucoup plus large les facteurs vivants et non vivants qui affectent une communauté écologique et déclenchent des changements dans les écosystèmes.

Par exemple, un écologiste qui veut découvrir pourquoi des carpes géantes envahissent un lac autrefois rempli de truites pourrait entreprendre une étude de l'écologie communautaire de la population de poissons ainsi qu'une étude écosystémique de la diminution de la qualité de l'eau qui affecte toutes les espèces de la vie aquatique. Les écologistes mènent des études qui aident économiser les ressources naturelles pour les générations futures.

La gestion des écosystèmes utilise des pratiques de conservation pour maintenir l'intégrité du fonctionnement et des structures des écosystèmes. Les structures écosystémiques sont dites intègres lorsqu'elles sont équilibrées, stables et caractéristiques des communautés écologiques de cette région naturelle.

Les facteurs abiotiques et biotiques sont généralement prévisibles. Les dynamiques de population devrait également être autonome sans avoir besoin d'intervention humaine pour rétablir l'équilibre.

Une bonne gestion des écosystèmes joue un rôle important dans la préservation des parcs d'État, des parcs nationaux et d'autres zones fauniques. Comprendre l'histoire de l'écosystème et les taux normaux de changement ou de succession aide à la détection précoce des problèmes structurels. L'objectif est de maintenir la biodiversité et d'assurer la viabilité des espèces indigènes. De New York à la Californie, les écologistes surveillent de près les tendances climatiques.

Les catastrophes naturelles telles qu'un ouragan sont suivies d'une succession ordonnée et d'une reconstruction naturelle de la zone à son état antérieur. Cependant, l'activité humaine peut détruire temporairement ou définitivement une écologie d'écosystème. Des catastrophes écosystémiques se sont produites aux États-Unis et dans le monde.

L'écosystème du golfe du Mexique a été gravement perturbé par les polluants transportés dans le golfe par le fleuve Mississippi. L'azote et le phosphore provenant des champs, des parcs d'engraissement et des eaux usées se déversent dans la rivière de nombreux États.

Des niveaux excessifs de nutriments stimulent les substances toxiques la prolifération d'algues, modifient le changement de nourriture et épuisent l'oxygène dans l'eau, ce qui entraîne une zone morte et une mortalité massive de poissons. La région est également touchée par des facteurs abiotiques tels que les ouragans et les inondations.

En 1986, un accident survenu à la centrale nucléaire de Tchernobyl en Ukraine a rejeté des matières radioactives mortelles dans l'atmosphère. Des millions de personnes ont été exposées aux radiations. Des milliers d'enfants qui ont bu du lait de vaches paissant dans la zone contaminée ont développé un cancer de la thyroïde. Aujourd'hui, la zone radioactive entourant Tchernobyl est interdite aux humains, mais les loups, les chevaux sauvages et d'autres animaux sont présents en nombre important.