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Fonctionnement de la biosphère

mardi 2 mai 2006, par Daniel Giaccone

La biosphère est le centre d’échanges entre le milieu ambiant et les organismes et entre les organismes eux-mêmes. Ces échanges intéressent des mécanismes des groupes que constituent les êtres vivants.

Structure fonctionnelle de la biosphère

L’énergie solaire provoque des combinaisons chimiques pour donner naissance aux molécules de la matière vivante. Les végétaux chlorophylliens qui transforment cette énergie en énergie chimique des organismes sont des « producteurs ». Les êtres vivants (bactéries, animaux sans chlorophylle...) qui en profitent sont des « consommateurs » herbivores ou carnivores. Les micro-organismes au rôle quantitativement prédominant mais guère différent des consommateurs, sont dits « décomposeurs ». Ce schéma caractérise les écosystèmes et facilite l’étude du fonctionnement de la biosphère, l’hétérogénéité des biomes donnant lieu à la diversité des fonctionnements (végétaux surtout).

Production primaire et flux d’énergie

Duvigneaud établit en 1980 le tableau incertain des superficies par milieu, de leur production par hectare et à l’échelle du globe. On a tenté d’en présenter la répartition géographique fondée sur des considérations climatiques et des études ponctuelles du globe. Les terres seraient plus productives que les océans et correspondraient aux grandes zones de végétation, les mers froides étant plus productives grâce à la présence en surface des nitrates et des phosphates, phénomène se produisant aussi dans certaines zones tropicales (zones d’upwelling).

Ces incertitudes, réelles, sont plus fiables que celles qui concerneraient la production du monde animal. Compte tenu de notre connaissance des écosystèmes terrestres, on peut avancer que les micro-organismes minéralisent plus de 80 % de la production végétale initiale, la production animale représentant moins de 2 %.

Cycles bio géochimiques

L’énergie traversant la biosphère s’appuie sur le rayonnement solaire et les organes vivants. Ses éléments chimiques (oxygène, hydrogène...) contrôlés dans le milieu, hors les organismes vivants, définissent des cycles biogéochimiques et précisent le fonctionnement qualitatif et quantitatif de la biosphère, et des écosystèmes pris isolément.

Quantifier les cycles biogéochimiques souligne l’importance de la matière vivante présente sur la planète.
L’équilibre « production - consommation, décomposition » régit la biosphère, la surconsommation allant jusqu’à la désertification du milieu ; la surproduction produisant la fossilisation

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