Qu'est-ce qu'un écosystème? Comment fonctionnent les chaînes alimentaires?

Écosystème et chaînes alimentaires

I- Objectifs d'apprentissage:

• Notion d'écosystème

• Fonctionnent les chaînes alimentaires

• Flux de l'énergie des liaisons chimiques dans une chaîne alimentaire

• Notion d'énergie de liaison

II- Écosystème: une unité organisée et fonctionnelle de l'environnement naturel

Un écosystème fait partie du monde naturel qui fonctionne comme une unité distincte. Il se compose de 2 éléments de base: la biocénose, c'est-à-dire tous les organismes vivants, et le biotope, c'est-à-dire l'environnement abiotique.

Un biotope est la partie abiotique (ou non-vivant) d'un écosystème, c'est-à-dire l'eau, l'air, les sols, les roches et les minéraux qui forment une zone habitée par des organismes ayant des exigences similaires.

Une biocénose est la partie biotique (ou vivant) d'un écosystème et comprend tous les organismes (populations) qui existent en même temps dans le même écosystème et qui dépendent les uns avec les autres.

•  L'écosystème est une unité organisée et fonctionnelle de l'environnement naturel

III- Comment fonctionnent les chaînes alimentaires? 

Dans un écosystème, tous les êtres vivants sont reliés les uns aux autres par des relations trophiques. "Chacun se nourrit pour nourrir".

Les chaînes alimentaires montrent les relations d'alimentation entre les organismes dans un écosystème.

Une chaîne alimentaire illustre les interdépendances entre les espèces qui résultent de leur mode d'alimentation. Ces interdépendances sont associées à l'écoulement de l'énergie contenue dans les organismes consommés successivement, en commençant par les plantes vertes (photo-autotrophes), les animaux herbivores, et finissant par les prédateurs se nourrissant d'herbivores ou d'autres prédateurs.

Le niveau trophique d'un producteur, d'un consommateur primaire, d'un consommateur secondaire, d'un consommateur tertiaire, etc..., fait toujours référence à la position d'un individu (espèce) dans une chaîne alimentaire particulière.

• Le premier maillon dans les chaînes trophiques ou niveau trophique I est occupé par les végétaux chlorophylliens. Les plantes vertes produisent leur matière organique ou biomasse végétale ou production primaire.

• Les herbivores sont appelés consommateurs de premier ordre (niveau trophique II).

• Les carnivores et les prédateurs portent le nom de consommateurs de deuxième ordre (niveau trophique III).

• Les super prédateurs, qui constituent le niveau trophique IV, se nourrissent de prédateurs: ce sont des consommateurs de IV ordre.

• La biomasse animale est la matière organique produite par les différents niveaux des consommateurs.

• Les décomposeurs sont des organismes qui décomposent les matières organiques mortes en composés inorganiques. Ils  assurent la minéralisation de la matière organique.

L'ensemble des chaînes alimentaires d'un même écosystème sont donc liées, constituant ainsi un réseau trophique.

Les chaînes alimentaires se combinent à tous les niveaux, formant des réseaux alimentaires complexes et vastes.

IV- Flux de l'énergie des liaisons chimiques dans une chaîne alimentaire:

Les réseaux alimentaires commencent par un producteur; une plante verte (photo-autotrophe); qui fournit de l'énergie sous forme de nourriture.

Un photo-autotrophe est un organisme qui utilise la lumière pour fabriquer des glucides.

Les plantes vertes utilisent l'énergie du soleil pour produire de la nourriture pour la croissance. Cette énergie est transmise aux animaux par la chaîne alimentaire.

L'énergie du soleil est enfermée dans les plantes vertes. Cette énergie est ensuite transmise au consommateur primaire, qui est un animal.

Toutes ces énergies ne sont pas transmises au consommateur secondaire, car certaines sont utilisées par le consommateur primaire pour la croissance, le mouvement, la reproduction et d'autres processus de vie.

V- L'énergie chimique: l'énergie des liaisons chimiques

L'énergie s'écoule à travers une chaîne alimentaire sous la forme de l'énergie chimique des liaisons qui relient les atomes des composés alimentaires, qui sont principalement des sucres, des protéines et des graisses: C'est ce qu'on appelle l'énergie de liaison.