L`approche écosystèmique 1. Le concept d`écosystème Définitions

L’approche écosystèmique
Un état initial (ou profil) de l'environnement a pour objet de faire ressortir les principaux enjeux
environnementaux du territoire (prélèvement des ressources épuisables, gestion des déchets…).
Pour ce faire, il ne doit pas être une description statique mais une description du fonctionnement
et des interactions des différentes composantes de l’environnement, autrement dit opter pour une
approche écosystèmique.
1. Le concept d’écosystème
Définitions
Un écosystème est un complexe dynamique composé de communautés de
plantes, d’animaux et de microorganismes et de la nature inerte, sujet à des
interactions en tant qu’entité fonctionnelle. Les écosystèmes varient
énormément en taille, en durée de vie et en fonction. Un bassin temporaire dans
le creux d’un arbre et un bassin océanique sont tous deux des exemples
d’écosystèmes.
Définition d’après groupe de travail sur le cadre conceptuel de l’Évaluation des écosystèmes pour le Millénaire
Les communautés de plantes, d’animaux et de microorganismes sont
autrement dénommés biocénose. Celle-ci se caractérise par une chaîne
alimentaire (ou trophique), allant du producteur primaire (le végétal fabriquant de
la matière organique à partir de l’énergie lumineuse, du CO2 de l’air et des ions
minéraux du sol), aux divers consommateurs (de l’herbivore au super prédateur),
en passant par les divers décomposeurs en charge d’assurer le retour de la
matière organique sous forme minérale dans le sol.
•
La nature inerte est également connue sous l’appellation de biotope. Celle-ci
regroupe l’ensemble des caractères géographiques et physico-chimiques de
l’écosystème (climat, nature du sol, relief, eau…)
•
Pour analyser et décrire un écosystème donné, on utilise la notion de facteur
écologique. Est dit facteur écologique, tout élément du milieu extérieur
susceptible d'affecter le développement des êtres vivants.
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A ce titre, on distingue plusieurs types de facteurs écologiques:
•
les facteurs biotiques, liés aux composantes biologiques (biocénose),
interactions du vivant sur le vivant, intraspécifique (au sein de la même
espèce) et interspécifique (entre deux espèces différentes ou plus) ;
•
les facteurs abiotiques, liés aux conditions physico-chimiques du milieu
(biotope).
Un facteur écologique joue le rôle de facteur limitant lorsqu'il conditionne les
possibilités de succès d'un organisme dans ses tentatives de colonisation d'un
milieu. Ce facteur peut être limitant tant par son absence que par son excès.
Chaque être vivants présente donc vis-à-vis des facteurs écologiques des limites
de tolérances entres lesquelles se situe la zone de tolérance et l’optimum
écologique. Ainsi la valence écologique d'une espèce représente sa capacité à
supporter les variations plus ou moins grandes d'un facteur écologique.
Les facteurs écologiques peuvent donc agir de différentes façons sur la
biocénose. Ils vont notamment intervenir sur :
• l'aire de répartition biogéographique des espèces ;
• la densité des populations ;
• l'apparition de modifications (comportement, métabolisme) adaptatives.
Ainsi lorsque la présence de telle ou telle espèce nous renseigne sur les
caractéristiques de son milieu, celle-ci sera appelée bio-indicateur (coquelicot sur
sol calcaire ensoleillé, bruyère en sous-bois sur sol acide…)
Les caractéristiques propres (un biotope impliquant telle type de biocénose et
inversement) à chaque écosystème permettent un zonage tel que celui reproduit
sur la page suivante à l’échelle des écorégions. Dès lors pour chaque type
écosystème, il est possible d’associer à ce zonage : un mode de fonctionnement,
des biens et des services produits, des risques et menaces connus….
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Source : Millenium Ecosystem Assessment
Les êtres humains, en tant que partie intégrante 1 des écosystèmes, tirent
bénéfices des « biens et services » produit par le fonctionnement des
écosystèmes. Les services produits par les écosystèmes comprennent les
services de prélèvement tels que celui de la nourriture et de l’eau; les services
de régulation comme la régulation des inondations, de la sécheresse, de la
dégradation des sols, et des maladies ; les services d’auto-entretien tels que la
formation des sols, le développement du cycle nutritionnel; enfin les services
culturels tels que les bénéfices d’agrément, les bénéfices d’ordre esthétiques et
les autres avantages non matériels.
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L’être humain a donc lui aussi une valence écologique, celle-ci est artificiellement largement étendue par la maîtrise de
l’énergie et les outils techniques.
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Ces différents « services » résultent du fonctionnement des écosystèmes, c'està-dire de l’ensemble des réactions biogéochimiques 2 affectant la biosphère et se
caractérisant par des échanges permanant de matière et d’énergie le long des
différents cycles (eau, carbone, azote…) et chaines alimentaires.
Du
fait
des
différents cycles (ici
celui de l’eau), tous
les
écosystèmes
sont
fortement
ouverts les uns
aux autres. Il existe
cependant
des
frontières plus ou
moins
poreuses
dénommées
écotones. La lisière
d’un
bois
le
séparant
d’une
parcelle
agricole,
une haie coupe
vent en sont de
bons exemples.
Comme toute frontière ces zones sont d’importants lieux de transit et d’échange,
connaissant une diversité biologique accrue du fait du mélange des qualités des
divers écosystèmes la composant.
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Les interactions existantes entre les différents êtres vivants (facteur biotique) vont de pair avec un mixage permanent
avec des substances organiques et minérales (facteur abiotique), absorbés par les organismes vivants pour leur
croissance et reproduction, puis rejetés sous forme de déchets. Ce recyclage permanent d'éléments (en particulier
carbone, oxygène, azote et l'eau) est appelé cycle biogéochimique.
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L’un des écotones les plus connu est la zone humide, zone de transition entre
les milieux terrestres et aquatiques. Celles-ci constituent un vaste réseau
interconnecté d’échange incluant les lacs, rivières, marais et les régions côtières.
Dans le monde, on estime à minima qu’elle couvre une surface sensiblement
équivalente à 25 fois le territoire français, cela bien que durant le 20ème siècle,
plus de 50% des zones humides 3 d’Amérique du Nord, d’Europe et Australie
aient été détruites du fait de l’urbanisation, des infrastructures de transport, du
surpompage...
Services fournis par les zones humides
Approvisionnement
Nourriture
Poisson, fruits, céréales
Eau douce
Réservoir
Fibre et combustible
Bois énergie
Biochimie
Médicament
Biodiversité
Matériel génétique
Régulation
Climat
Régulation température et précipitations
Cycle de l’eau
Recharge des nappes souterraines
Epuration de l’eau
Filtration des polluants
Régulation de l’érosion
Rétention des sols
Régulation des risques naturels
Contrôle des inondations
Pollinisation
Habitat
Support
Formation des sols
Rétention des sols
Cycle des nutriments
Stockage, recyclage des nutriments
3
90% en Californie, 67% en France…
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Les différents services fournis selon le type d’écosystème
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2. Apports méthodologique de l’approche écosystèmique
Au
niveau
d’un
cadrage initial, il est
possible de découper un
territoire en sous unités
fonctionnelle (écozones)
et d’ainsi utiliser le
concept d’écosystème
comme grille de lecture
structurante
des
évaluations.
Les conditions de vie et de production d’une collectivité dépendent
toujours directement ou indirectement des services fournis par les
écosystèmes locaux (eau, nourriture, bois, fibre, matériel génétique…).
Aujourd’hui, le développement des transports à grande vitesse associés à
une énergie peu chère, rendent possible la consommation de certains biens
et services produits par des écosystèmes distants, d’où la notion de ville
« hors-sol » allant capter son eau parfois à plusieurs milliers de kilomètre.
Cependant la question de la durabilité et du coût global de tels systèmes
d’approvisionnement lointains demeure en suspend.
En effet, les projections démographiques et la nécessaire poursuite de la
croissance économique mondiale 4 vont encore accentuer la consommation
de biens et services pour une offre ou capacité environnementale au mieux
constante, à priori déjà saturée. A titre d’exemple les études prospectives
menées dans le cadre du « Millenium Ecosystem Assessment » nous
enseignent que la demande en nourriture (donc en service de prélèvement,
d’auto-entretient…) pourrait croître de 70 à 80% sur les 50 prochaines
années. Avec quels écosystèmes ?
Cette demande croissante engendrera nécessairement des difficultés plus
grandes pour les collectivités au niveau de l’accès aux ressources et
augmentera pour tous le coût de la sécurisation des approvisionnements,
d’où le concept de vulnérabilité territoriale.
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Infrastructure de transport, urbanisation, consommation de matières premières…
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3. Vulnérabilité territoriale et évaluation
Temps
Environnement global
⇒ Services
d’autoentretien
⇒ Services de
régulation
Environnement local
⇒ Services
d’approvisio
nnement
Collectivités
⇒ Services
économiques
et sociaux
Distance
Du fait de l’interconnexion de tous les écosystèmes, se croise sur un même
territoire des échelles de temps hétérogènes. L’environnement global (climat,
grands cycles biogéochimiques) qui évolue sur la longue période,
l’environnement local (production de biomasse) sur la moyenne, les collectivités
humaines sur la courte période. L’exemple suivant nous montre comment une
déforestation exercée même à longue distance d’un territoire, peut par effets
successifs, avoir un impact non négligeable sur l’environnement local ce dernier.
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Que dire également du changement climatique, véritable producteur
d’incertitudes affectant l’environnement global. Ces temporalités et frontières
mouvantes au sein des territoires renforcent le besoin prospectif des analyses.
Pour tenir compte de ces dépendances et interconnections multiples, des
temporalités et distances de contamination variables, l’approche écosystèmique
des territoires parait la plus pertinente.
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4. Conclusion et synthèse
Retenons donc qu’il existe des relations directes et indirectes entre
vulnérabilité de l’environnement, au sens de l’ensemble des écosystèmes
présent sur un territoire, et vulnérabilité des collectivités humaines qui y sont
inclus et vivent pleinement, sur un territoire, des biens et services procurés par
ses écosystèmes.
Source : Millenium Ecosystem Assessment
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Illustrant cette approche, le Global Environmental Change and Human
Security Project a cartographié les régions soumises à un fort stress écologique
associé à une vulnérabilité du bien-être des populations. Pour ce faire a été
développé un index, ‘‘index of vulnerability’’, résultat de l’agrégation de 12
indicateurs et dont la matrice d’analyse est représentée ci-dessous.
♦
♦
♦
♦
♦
Indicateurs composants l’index de vulnérabilité
Food import dependency ratio,
♦ Human freedoms,
Water scarcity,
♦ Urban population growth,
Energy imports as percentage of
♦ Child mortality,
consumption,
♦ Maternal mortality,
Access to safe water,
♦ Income per capita,
Expenditures on defense versus health and ♦ Degree of democratization,
education,
♦ Fertility rates.
Source : International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change
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Synthèse méthodologique
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Le concept d’écosystème comme grille de lecture spatiale ;
les activités des collectivités humaines comme partie intégrante des écosystèmes locaux ;
le zonage écosystèmique du territoire (nature, fonction, produits et services) ;
l’identification des vulnérabilités locales et globales du territoire.
Les recommandations.
Documents de référence
Environmental Performance Index
En identifiant des objectifs de performance environnementale
pour chaque pays et en mesurant leur degré d’atteinte, le Pilot
2006 Environmental Performance Index fournit une source de
benchmark national au niveau du contrôle de la pollution et de la
gestion des ressources naturelles.
voir le document
Assessing Human Vulnerability to Environmental Change
“Assessments of vulnerability, carried out holistically, can provide
an important guide to the planning process and to decisions on
resource allocation at various levels, and can help to raise public
awareness of risks. Such assessments can help to provide
answers to basic questions such as who is vulnerable, where and
why - answers which are essential when developing early
warning systems to improve preparedness.”
“Eight different channels through which human welfare will be
affected by environmental degradation are: Damage to Health,
Economic Loss, Poverty, Food Insecurity, Loss of Intellectual
Property Rights (IPR), Loss of Natural Heritage, Conflict, and
Vulnerability Impacts of Extreme Events/Natural Hazards and
Climate Change.”
“This study concludes that vulnerability is a function not only of
exposure to hazards, but also of population density and coping
capacity over time.”
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