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Biodiversité

mardi 2 mai 2006, par Daniel Giaccone

La « biodiversité » a pénétré les médias (Rio de Janeiro,1992, Convention sur la diversité biologique). Mode ou enjeu planétaire ? Les débats entre pays du Nord et du Sud révèlent des luttes intestines sur l’existence de ressources potentielles considérables. On espère exploiter les gènes de millions d’espèces (forêts tropicales et fonds abyssaux) ; on espère, à travers le tourisme, transformer en atout économique les écosystèmes, trame des paysage ; on espère protéger la nature, victime d’une démographique galopante et de l’irresponsabilité humaine.

Aux enjeux économiques les scientifiques opposent une « biodiversité » assez floue : programme international, programme d’urgence des systématiciens nord-américains pour inventorier des espèces parfois inconnues. Sa connaissance permettra d’évaluer les intérêts en jeu.

Différentes facettes de la biodiversité

Les espèces, richesse de la planète

La « biodiversité » embrasse toutes les richesses d’espèces dont la notion reste ambiguë. En biologie, une espèce rassemble des individus aptes à combiner leurs patrimoines génétiques pour procréer de nouveaux individus aux propriétés identiques. Les générations passant, des individus parfois éphémères partagent un patrimoine en perpétuel changement, se démarquant d’autres espèces. Cela vaut pour les organismes à reproduction sexuée, presque tous les animaux, beaucoup de végétaux ; la multiplication asexuée étant leur mode de pérennisation. Pour les micro-organismes perpétués par division cellulaire, quantifier leurs “espèces” exigerait de les distinguer.

L’impossibilité de tester individuellement l’appartenance à une même “communauté génétique” oblige à conserver des tests contestables (ressemblances, différences) aux critères morphologiques et biochimiques, les premiers restant les plus employés pour distinguer des “espèces supposées”.

1990 : un ouvrage scientifique sur la diversité biologique signale 1 435 662 espèces décrites. Précision apparente, des espèces « inventoriées » n’étant pas toujours « avérées ». Des méthodes ultérieures conduisent à une seule espèce, qui, définie morphologiquement, peut inclure des espèces « jumelles » biologiquement séparées, presque impossibles à distinguer... et en nombre croissant ! D’où de nouveaux procédés, contestables, pour cerner indirectement le nombre actuel d’espèces : entre 5 et plusieurs dizaines de millions.

Diversité génétique

L’espèce se compose d’individus répartis dans une « aire » limitée avec précision (densité et étendue des observations de terrain). Dans cet environnement non homogène, ils se répartissent en populations locales diversement isolées, soumises à une sélection naturelle avec des divergences entre patrimoines génétiques auxquelles contribuent des phénomènes aléatoires. L’espèce dans son ensemble présente une hétérogénéité spatiale de son patrimoine génétique dont le degré résulte d’une balance entre des conditions de sélection divergentes au sein de l’aire et la tendance homogénéisante des migrations d’individus reproducteurs à quoi se surajoute la diversité des patrimoines individuels.

Diversité biogéographique et diversité écologique

La diversité biologique se définit aussi aux niveaux d’organisation du monde vivant. Pour l’écosphère, la planète est un système écologique global régi par des processus qui introduisent en interdépendance les systèmes écologiques locaux, continentaux et marins. La répartition des flores et des faunes en exprime les effets, et ceux de notre histoire géologique et biologique. La combinaison d’espèces végétales et animales caractérise chaque grande région continentale et océanique des biogéographes : les processus de constitution des communautés vivantes d’Afrique, d’Amérique du Sud ou d’Australie furent très différents. La diversité biogéographique est donc une réalité.

L’unité de la flore et de la faune d’une région n’exclut pas l’analyse de la diversité écologique d’un continent. Une zone de savane peut être sillonnée de cours d’eau bordés de forêts-galeries, ou parsemée de formations boisées : à l’échelle d’un « paysage », existe une mosaïque de systèmes écologiques diversement imbriqués et liés par des relations fonctionnelles venant des flux physico-chimiques et biologiques. Ces ensembles d’écosystèmes interdépendants, associés sur un même territoire, sont des écocomplexes dont la variété des structures constitue la diversité écologique.

Diversité spécifique et diversité fonctionnelle

Chaque écosystème est riche en différentes espèces faciles à comparer en fonction de leur diversité. Mais le mélange d’espèces microbiennes, végétales et animales n’étant pas significatif, les spécialistes préfèrent les comparer à travers les sous-ensembles définis selon des critères précis d’ordre taxinomique par exemple : nombre d’espèces de graminées, ou des insectes coléoptères. Mais, les caractéristiques écologiques pouvant être différentes, il vaut mieux comparer les nombres d’espèces aux fonctions similaires : consommation des feuilles vivantes d’une espèce d’arbre, prédation sur les petits rongeurs.... Un “groupe fonctionnel” (notion vague, qui alimente les discussions sur la biodiversité) est un ensemble d’espèces différentes avec une même fonction dans un écosystème.

Les individus d’une même espèce y ont des activités propres à base d’interactions (avec l’environnement physico-chimique et avec les individus d’autres espèces) qui provoquent des modifications du milieu, des transferts d’énergie...). Contribuant diversement au fonctionnement de l’écosystème, les populations sont multifonctionnelles, celles de deux espèces ayant rarement les mêmes fonctions, et donnant lieu alors aux espèces « redondantes » qui forment un groupe fonctionnel sans que leur redondance concerne toutes leurs fonctions. Inversement toute espèce peut appartenir à plusieurs groupes fonctionnels s’il existe des espèces redondantes pour les autres fonctions qu’elle assure. La diversité spécifique mesurant la robustesse d’un groupe est liée au nombre d’espèces : le groupe sera moins fragile si elles sont plus nombreuses.

L’écosystème est formé de groupes fonctionnels interdépendants, assurant transferts d’énergie et circulation de la matière : des flux moléculaires touchant les éléments chimiques circulent dans le système et en dehors. L’étude comparée de nombreux écosystèmes révèle qu’en cours d’évolution, les organismes sont sélectionnés selon qu’ils peuvent assurer les transferts entre groupes fonctionnels et stocker les éléments chimiques complémentairement dans le temps et l’espace. Dans des écosystèmes forestiers, on peut classer les végétaux ligneux en groupes, différant par leurs capacités de stockage, les périodes où ils mobilisent les éléments dans le sol et celles où ils sont restitués (chute des feuilles, des bois morts...). La diversité fonctionnelle de ces écosystèmes pouvant être une indication sur l’efficacité de rétention des éléments chimiques, il importe de comparer. Généralement la diversité facilite la comparaison entre écosystèmes en fonction de leur histoire et de leur degré de transformation par l’homme.

Dynamique de la biodiversité

Les processus de reproduction engendrent des modifications génétiques, compliquées de modifications structurales. Dans les phénomènes intracellulaires (de l’élaboration des gamètes à la fécondation), mutations structurales, ponctuelles et processus de recombinaison chromosomique provoquent la diversification des individus porteurs d’informations génétiques essentielles pour l’espèce.

Dans un environnement, les individus d’une même espèce ne s’adaptent pas pareillement, certains d’entre eux n’atteignant pas la maturité sexuelle, ou ne pouvant se reproduire ou transmettre le patrimoine génétique : c’est le mécanisme de la sélection naturelle. Des phénomènes aléatoires peuvent éliminer des individus « testés » et « triés » en permanence par les interactions physico-chimiques et biologiques, à l’origine de l’accroissement du nombre des espèces (spéciation).

La spéciation peut résulter de la fragmentation d’une espèce en groupes géographiquement isolés, soumis à des conditions de sélection différentes : des divergences plus ou moins rapides conduisant à des espèces différentes. Ces fragmentations d’espèces en isolats, de nature diverse en termes de temps ou d’espace, vont de la lente séparation de plaques continentales au morcellement rapide des écosystèmes. La première s’accompagne de modifications profondes (faunes et flores) sur des millions d’années. Le second, significatif depuis quelques milliers d’années, inquiète, car la réduction d’écosystèmes en petits fragments isolés aboutit à la disparition d’espèces locales, les populations se fragilisant par réduction d’effectifs, ou divergeant génétiquement quand les environnements diffèrent. Les fragmentations d’écosystèmes par la civilisation sont trop proches pour renseigner sur l’évolution. Mais là est le problème des fragmentations d’aires provoquées par de grandes infrastructures comme les autoroutes.

Entre les lents processus évolutifs et les transformations extraordinairement rapides dues à l’expansion des populations humaines, d’autres phénomènes semblent jouer un rôle majeur dans la diversification des espèces ; les variations des climats surtout, bien connues au Quaternaire ont affecté toutes les régions, provoquant la régression et l’extension des écosystèmes selon leur adaptation aux conditions climatiques temporaires. Les forêts tropicales, par exemple, ont régressé lors de phases de sécheresse. Ces « fragmentations » ont déterminé des divergences évolutives entre populations isolées aboutissant à des spéciations, ou provoqué des extinctions, partielles ou totales, de nombreuses espèces. Des recherches en Amérique du Sud confirment cette théorie.

Les enjeux

La biodiversité : un héritage en danger ?

La vie est faite de grands bouleversements et de petits riens, d’extinctions et d’apparitions d’une dynamique évolutive. La biodiversité d’aujourd’hui, potentiel évolutif d’avenir malgré les espérances (les craintes ?) nées du développement du génie génétique et de dures luttes d’appropriation, témoigne d’une histoire de plus de 3 milliards d’années.

La composante de la diversité biologique humaine est importante, mais inférieure à l’“érosion” de la biodiversité naturelle due à l’extension des espaces cultivés, à l’exploitation excessive, à l’introduction d’espèces sauvages ou domestiques éliminant les indigènes, à l’empoisonnement progressif des milieux.... En quelques siècles, l’écosphère a perdu des espèces à un rythme supérieur aux extinctions naturelles. Plus inquiétant : les déforestations des régions tropicales pourraient être la cause de pertes de biodiversité plus considérables, nombre d’espèces semblant étroitement localisées...

En Europe, de nombreuses mosaïques rurales traditionnelles portent une biodiversité élevée ; la création de nombreux étangs a également contribué à son accroissement. L’espace a été organisé en y concentrant une importante biodiversité et en créant des systèmes écologiques ; mais on n’a obtenu qu’une biodiversité héritée, aux espèces préexistantes, assemblée en systèmes écologiques nouveaux quand leur plasticité adaptative le permettait. Les forêts européennes, pour beaucoup symboles de la nature, ne sont que des systèmes écologiques simplifiés, à la biodiversité considérablement réduite par rapport aux forêts naturelles presque inexistantes....

La mobilisation de la recherche

Avant que la communauté politique internationale ne valorise l’avenir de la biodiversité, les scientifiques ont souligné la nécessité de recherches approfondies sur le sujet. En 1992, épaulé par l’Union internationale des sciences biologiques (I.U.B.S.), le Comité scientifique des problèmes d’environnement (S.C.O.P.E.) et l’U.N.E.S.C.O, le programme « Diversitas » a défini trois thèmes :
- rôle de la diversité biologique dans les écosystèmes ;
- origine, maintien et érosion de la biodiversité ;
- inventaire et suivi de celle-ci.

En France, le programme « Dynamique de la biodiversité » aborde avec originalité les thèmes définis au niveau international. C’est l’approche interdisciplinaire des usages de la biodiversité.

Aux États-Unis, des systématiciens lancent le projet « Systematics Agenda 2000 », a fin de :
- découvrir, décrire, inventorier les espèces ;
- analyser, synthétiser l’information, classer les espèces reflétant l’histoire de la vie ;
- organiser des banques de données utilisables par la science et la société.

Projet sur 25 ans, et investissement annuel de 3 milliards de dollars, le financement actuel nécessitant 150 ans pour aboutir ! Depuis Carl von Linné, les systématiciens ont décrit moins de 2 millions d’espèces sur les 10 millions dont l’inventaire mobilise des spécialistes très démunis, l’évolution de la biologie délaissant les sciences naturelles, la systématique surtout. Les responsables veulent une politique mondiale cohérente, capable d’explorer la biodiversité représentée par les micro-organismes, monde secret exigeant des méthodes autres que les organismes macroscopiques.

Les muséums d’histoire naturelle (dont la mission sociale est légitimée) assurent la formation de nouveaux systématiciens, la prospection, la description et la constitution des collections et des banques de données. La connaissance de la biodiversité n’est pas que l’inventaire des espèces ; il faut développer les recherches écologiques pour mieux saisir la signification fonctionnelle. La redondance comme facteur de robustesse des écosystèmes est primordiale. Otto Solbrig, du programme « Diversitas », souligne que de son interprétation dépendra l’évaluation des risques d’érosion de la diversité spécifique. Si des espèces peuvent relayer celles qui disparaissent, la permanence des écosystèmes est assurée. Si chaque espèce a un rôle unique, la disparition de certaines d’entre elles peut avoir des conséquences désastreuses.

Utilisation et conservation durables de la biodiversité

L’enjeu « biodiversité » se justifie par les liens de ses composantes avec des sociétés humaines en désaccord sur l’usage des espèces et des systèmes écologiques. Politiquement, il faut des stratégies appropriées à la biodiversité, source d’aliments, de substances naturelles intéressant la santé, de matières premières....

On doit assurer la durabilité de ses composantes et de ses ressources utilisées pour en favoriser le renouvellement. La compréhension de ses fonctionnements, qui aboutit à l’obligation de préserver les écosystèmes, s’impose. Est en cause la compatibilité d’une utilisation et d’une conservation durables de la biodiversité, notion déjà ancienne.

  • 1923 : Premier Congrès international pour la protection de la nature à Paris.
  • 1948 : La France accueille les fondateurs de la future « Union internationale pour la conservation de la nature et de ses ressources ». Les soucis nés de la dégradation globale de l’environnement, la recherche d’un développement plus équitable accentuent le mouvement. Au Sommet de Rio se cristallisent les rivalités Nord-Sud. La biodiversité se trouve surtout au Sud, mais le Nord l’exploite ou voudrait l’exploiter. Le Sud y voit des ressources pouvant aider son développement et voudrait les gérer. Au Nord des voix veulent conserver la biodiversité “chez les autres”, favorisant la thèse des pays du Sud pour qui le Nord est LE responsable de l’érosion de la biodiversité sur le globe.
  • 1970 : L’U.N.E.S.C.O. lance le programme « L’Homme et la biosphère » pour étudier les rapports « conservation des écosystèmes - activités des populations concernées ».
  • 1980 : L’U.I.C.N. publie une Stratégie mondiale : « Conserver les ressources vivantes pour un développement durable ». Plus tard, le concept de biodiversité a proposé un objectif fédérateur de toutes ces démarches.
  • 1992 : L’U.I.C.N., le P.N.U.E., le World Resources Institute, l’U.N.E.S.C.O, publient une Stratégie mondiale de la biodiversité.

Celle-ci devient, localement et planétairement, un enjeu d’autant plus ambigu que son concept scientifique est très complexe, s’inscrivant dans la perspective du développement durable, notion précisée en 1987. Le développement soutenable (ou durable) répond aux besoins présents sans léser les générations futures. D’où l’idée majeure : préserver le futur c’est défendre le présent sans limitation d’évolution de la vie. Développement et conservation durables de la société humaine et de la biodiversité seraient ainsi compatibles.

Une biodiversité durable exige la pérennité des processus fonctionnels des systèmes écologiques sans négliger leurs potentialités d’évolution. D’où la protection d’un maximum d’espèces, de leur diversité génétique, et celle de la plus grande diversité possible de conditions abiotiques et biotiques d’existence grâce à l’ouverture de réseaux diversifiés de conservatoires du patrimoine naturel.

Reste le problème des espèces en voie d’extinction. Aux partisans de la disparition naturelle des espèces, “inutiles” dans l’évolution écologique (regard « utilitaire » porté sur la biodiversité), il faut opposer leur valeur culturelle de témoins dans l’évolution de la vie : la biodiversité, partie de la culture des hommes et de leurs environnements, mémoire de l’évolution de la vie, est mémoire pour l’homme lui-même.

La réflexion sur le futur de la biodiversité et des hommes doit être commune et d’une dimension éthique immédiate.

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