Environnement Vivant

Définition du cadre de vie

Les plantes, les animaux, les protozoaires et les autres organismes sont appelés biotes. Pour survivre, ils interagissent avec les éléments non vivants qui soutiennent la vie, appelés abiota, tels que l'air, l'eau et le sol. Le milieu vivant peut être décomposé en écosystèmes ou environnements plus petits.

Fig. 1 : Le milieu vivant. Un récif corallien est un écosystème marin où les organismes vivants correspondent à la biosphère, le milieu aquatique fait partie de l'hydrosphère et la croûte océanique et les sédiments correspondent à la lithosphère (bien que l'atmosphère ne soit pas visible ici, elle est liée aux autres sphères, par exemple en échangeant des gaz avec l'eau)

Exemples de milieux de vie

• Les sols, les roches, etc. comme la lithosphère.

• Les mers, les eaux souterraines, etc., comme l'hydrosphère.

• L'air, l'atmosphère.

• Les animaux, les plantes, etc., constituent la biosphère.

• Les glaciers, les calottes glaciaires, etc., constituent la cryosphère.

• Les prairies, les déserts, les îles flottantes artificielles, etc. qui combinent tout ou partie des éléments ci-dessus.

Nos milieux de vie ont été séparés en ces principales sphères :

• L'atmosphère : le mélange de gaz qui entoure la planète.
• La lithosphère : la croûte et le manteau supérieur, donc la couche rocheuse de la planète.
• L'hydrosphère : l'eau présente sur notre planète sous toutes ses formes, y compris la cryosphère (eau gelée).
• La biosphère : l'ensemble des êtres vivants.

Rôle et fonction du milieu vivant

Les rôles et fonctions de notre milieu de vie sont multiples. La présence de la vie sur Terre a non seulement apporté des modifications au climat mais a également permis notre évolution.

Tableau 1 : Quelques fonctions du milieu de vie avec des exemples.

Comment le milieu vivant est-il apparu ?

Plusieurs hypothèses ont été utilisées pour expliquer les origines de la vie.

Selon l'hypothèse de la panspermie, la vie pourrait avoir été provoquée par une vie microscopique extraterrestre transportée sur Terre par la chute de débris spatiaux et de météorites.

Une autre théorie veut que la vie soit née exclusivement des réactions chimiques survenues lors de l'exhalaison primordiale de la Terre, qui ont conduit à la production d'acides aminés et d'autres composés organiques(abiogenèse).

La lithosphère comme milieu de vie

Commençons par le gros caillou - les humbles débuts de la Terre. Il y a environ 5 milliards d'années, la Terre a commencé à accumuler des matériaux et des débris stellaires sur son orbite.

Passez à 0,5 milliard d'années plus tard et la chaleur intense de la surface fait fondre les métaux lourds qui s'agrègent en un noyau qui, de nos jours, soutient également la magnétosphère.

Nous pensons que la Terre est restée abiotique pendant encore 0,7 milliard d'années, jusqu'à ce que les premiers signes de vie apparaissent sous la forme de communautés bactériennes. Ces communautés ont été découvertes dans des roches vieilles de 3,7 milliards d'années. C'est à ce moment-là que la clé a été tournée : La Terre était devenue un environnement vivant.

De futures découvertes pourraient modifier notre définition et notre perception de ce qui constitue la vie et un environnement vivant, et la façon dont nous pouvons les identifier.

L'atmosphère comme milieu de vie

Jusqu'à il y a environ 2,2 milliards d'années, les principaux gaz atmosphériques étaient le dioxyde de carbone (_CO2), la vapeur d'eau et l'azote (_N2). Les deux premiers étaient produits par les volcans et l'évaporation des océans à l'aide du rayonnement solaire(insolation). Parallèlement, l'eau était maintenue à l'état liquide par la pression atmosphérique d'environ 1 bar. C'est à peu près la même chose que sur la Terre aujourd'hui, qui est d'environ 1,013 bar.

Au fur et à mesure que la vie se développait, les bactéries photosynthétiques, suivies par les algues et les plantes, ont commencé à consommer du_CO2, à le séquestrer ou à l'enfermer dans leurs cellules, puis à libérer de l'oxygène (_O2) en tant que ^{sous-produit1}.

Au cours des derniers siècles, les principales sources d'émission de gaz ont été les activités anthropogéniques, en particulier l'utilisation et la combustion de combustibles. Ces combustibles libèrent principalement du_CO2, du _CH4 et des oxydes d'azote (_NOx) dans l'atmosphère, ainsi que des particules (PM).

L'hydrosphère en tant qu'environnement vivant

Les météorites sont souvent formées de glace ou en contiennent, et on pense qu'elles ont apporté d'importantes quantités d'eau sur la Terre.

La sphère orbitale de la Terre se trouve juste à la bonne distance du soleil pour permettre la présence d'eau liquide, essentielle à toutes les formes de vie connues. L'eau sur Terre absorbe également de grandes quantités de chaleur et de gaz qui retiennent la chaleur comme le_CO2, ce qui contribue à maintenir les températures mondiales sous contrôle.

L'hydrosphère peut être définie par l'acidité (pH), la température et la cyclicité de l'eau, et est également affectée par les activités anthropiques telles que les espèces introduites, l'éradication délibérée ou le ruissellement de produits chimiques.

L'eau est abondante mais inégale à travers le monde. Cela rend les ressources en eau très précieuses pour l'industrie (fabricants de peintures et de revêtements), l'agriculture (irrigation), la vie domestique (eau de lavage) ainsi que pour la faune et la flore (sources d'eau potable) .

Milieu de vie et santé

L'environnement vivant et la santé de ses organismes sont liés parce que l'énergie chimique circule constamment entre les producteurs (par exemple les plantes), les consommateurs (par exemple les mangeurs de plantes) et les décomposeurs. C'est ce qu'on appelle une chaîne, un système ou un réseau alimentaire .

Parfois, les produits chimiques peuvent s'accumuler dans la nature, grâce à des processus connus sous le nom de :

• bioaccumulation : s'accumule généralement dans un organisme au fil du temps par absorption.

• labioamplification : elle s'accumule généralement dans un organisme à la suite d'une prédation.

Les humains reconnaissent les aspects négatifs de ces processus et instituent des lois pour protéger la faune, la flore, les champignons, etc. des activités humaines néfastes ou des catastrophes naturelles.

• Conservation et gestion : Liste rouge de l'UICN, The Wildlife and Countryside Act 1981 (loi sur la faune et la flore sauvages et la campagne).

• Adaptation au changement climatique : La grande muraille verte du ^Sahel3, Adaptation climatique des îles ^Scilly4

• Atténuation du changement climatique : Biodiversity Net Gain UK ²⁰²¹⁵, l'élimination progressive des véhicules à combustibles fossiles.

Ainsi que :

• Programmes d'élevage et de relâchement : Plan de réapprentissage du bison.

• Création d'habitats : Programme de paysages menacés dans les Carpates méridionales.

Tout cela peut être difficile à assimiler ! Pourquoi ne pas tester tes connaissances en répondant aux questions ci-dessous :

La qualité de nos aliments, de l'eau et de l'air a un impact direct sur notre santé et notre qualité de vie. Notre approvisionnement en nourriture dépend d'écosystèmes sains. Notre environnement bâti a la capacité d'influencer la vie. Voyons si tu peux répondre à la question suivante :

Au cours de son histoire géologique, des changements rapides et lents se sont produits dans le milieu vivant. Les changements rapides sont généralement corrélés à des événements d'extinction, car ils se produisent à des rythmes plus rapides que ceux auxquels les espèces peuvent s'adapter. Les espèces affectées par de tels événements peuvent être regroupées en :

• Espèces clés de voûte: leur disparition affecte l'ensemble du réseau alimentaire d'une région, par exemple le lapin européen O. cuniculus.

• Espècesendémiques: on ne les trouve que dans des zones géographiques spécifiques, par exemple le tétras lyre L. lagopus scotica.

• Espèces très distinctes ou d'intérêt commercial : nécessitent souvent des réglementations strictes pour éviter la surexploitation, par exemple l'ormeau sud-africain H. midae.

Normes relatives au milieu de vie

Comment ou pourquoi les espèces seraient-elles affectées par l'évolution du milieu de vie et du climat, pourrait-on se demander ?

Il existe certaines normes environnementales qui doivent être respectées pour que le biote atteigne au moins la maturité sexuelle et se reproduise, assurant ainsi la pérennité des espèces, et pour que les systèmes terrestres maintiennent certains seuils de température, d'atmosphère, de pression ou d'humidité, ou leur confèrent une qualité cyclique. Certaines des normes les plus importantes pour la vie sur Terre sont :

• Laqualité et la disponibilité de l'eau (ex, impactée par le drainage humain).
• Lesniveaux de lumière (par exemple, impactés par l'élimination de la végétation)
• Lesniveaux de gaz, en particulier d'oxygène et de dioxyde de carbone (ex. impactés par l'eutrophisation)
• Disponibilité des nutriments (ex. impactée par les pratiques agricoles)
• Température (ex. impactée par un sol recouvert de béton)
• Catastrophes naturelles (ex. volcanisme)

Milieu vivant et biologie

La biologie est la science qui étudie les organismes vivants, elle traite donc de la composante biotique du milieu de vie. La biologie se concentre sur les êtres vivants, généralement au niveau de l'organisme, tandis que l'écologie et les sciences de l'environnement se concentrent généralement sur les niveaux supérieurs à celui de l'organisme (comme les espèces, les populations, l'interaction avec d'autres organismes et les facteurs abiotiques, etc.)