flux d'énergie dans les écosystèmes

Système dynamique, par lequel l’énergie ayant pour origine une source physique (lumière solaire) ou chimique (molécules réductrices) est stockée dans des molécules organiques, et traversent les écosystèmes, d’organismes en organismes.

e. m.

Voir : écosystèmeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigécosystème

Ensemble fonctionnel (système) formé d’une biocénose (communauté d’êtres vivants) et du biotope (milieu : eau, sol, et atmosphère)., moléculeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmolécule

Association d’un nombre fini d’atomes liés entre eux par des liaisons en général covalentes et parfois ioniques., organismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigorganisme

Entité vivante possédant une unité d’organisation et de fonctionnement..

Informations complémentaires

Le flux se fait par le jeu de chaînes alimentaires, libérant à chaque niveau trophique une part d’énergie utilisée dans le métabolisme des organismes de chaque niveau.

Ci-dessous, nous ne donnerons que quelques éléments sur cette question des flux d’énergie dans la biosphère, d’autres informations étant fournies avec les entrées «chaîne alimentaire» et «production».

Voir : chaîne alimentaireplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchaîne alimentaire

Notion désignant une suite d’organismes d’espèces différentes ayant entre eux diverses relations trophiques., biosphèreplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbiosphère

Ensemble de tous les organismes vivants et des milieux où ils vivent., métabolismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmétabolisme

Ensemble des réactions physico-chimiques fournissant aux organismes l’énergie et la matière organique nécessaires au fonctionnement cellulaire., niveau trophiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigniveau trophique

Place relative occupée par des êtres vivants dans le réseau trophique d’un écosystème., productionplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigproduction

Biomasse produite par un organisme, un écosystème naturel ou artificiel ou un élevage..

Source du flux énergétique

Chaque écosystème possède des organismes capables d’élaborer de la matière organique à partir, de dioxyde de carbone (CO₂), d’eau (H₂O) et de substances minérales et d’une source d’énergie qui est soit la lumière soit d’ordre minéral. Ce type de synthèse est réalisé par des organismes dits autotrophes. C’est la production primaire.

Pour les écosystèmes qui :

reçoivent de la lumière : les organismes sont les végétaux chlorophylliens, et les cyanobactéries. Grâce à l’énergie des photons, ils captent le CO₂ et synthétisent (photosynthèse) des molécules de glucides, puis de lipides, de protéines, etc. ;
ne reçoivent pas de la lumière : les organismes sont des bactéries qui utilisent le pouvoir réducteur de molécules minérales (H₂S, etc.) pour réduire le CO₂ et produire leur matière organique. C’est la chimiosynthèse.

Voir : autotropheplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigautotrophe

Organisme pouvant synthétiser sa propre matière organique à partir de matière minérale et gazeuse (CO2), la source de l’énergie nécessaire étant soit physique, soit chimique., bactérieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigbactérie

Microorganisme unicellulaire (de 1 à quelques micromètres) ne possédant pas de noyau véritable (procaryote), ni d’autres organites., chimiosynthèseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchimiosynthèse

Synthèse de matière organique, chez certains procaryotes dépourvus de photorécepteurs, l’énergie nécessaire aux synthèses organiques venant de l’oxydation de substrats minéraux., chlorophyllienplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigchlorophyllien

Relatif à la chlorophylle., dioxyde de carboneplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdioxyde de carbone

Corps composé, formé de l’association d’un atome de carbone (C) avec deux atomes d’oxygène (O), gazeux dans les conditions de température et de pression régnant sur Terre., glucideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigglucide

Ensemble de sucres simples comme le glucose (ose), et de sucres faits de plusieurs molécules de sucres simples, comme l’amidon et le glycogène (osides), de formule générale Cn (H2O)m., lipideplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_biglipide

Corps gras produit par les organismes vivants, se rencontrant principalement sous forme d’huile, de graisse ou de cire., matière organiqueplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmatière organique

Matière synthétisée par les êtres vivants., photonplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigphoton

Particule élémentaire de la lumière, de masse nulle, possédant une énergie qui dépend de sa longueur d’onde., photosynthèseplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigphotosynthèse

Fonction de tous les organismes chlorophylliens assurant la synthèse des glucides, à partir d’eau et de dioxyde de carbone (CO2), avec la lumière pour source d’énergie., protéineplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigprotéine

Substance organique résultant de la polymérisation de très nombreux acides aminés..

Rendement des transferts d'énergie au sein des chaînes alimentaires

Dans les écosystèmes les organismes réalisant la production primaire de matière organique servent de nourriture aux organismes, incapables d’effectuer cette production primaire. Les herbivores et les phytophages consomment les producteurs primaires. Ils forment ainsi le deuxième maillon de la chaîne. Les niveaux supérieurs sont ceux des carnivores (consommateurs d’herbivores et carnivores consommant des carnivores). Certains organismes occupent plusieurs niveaux. Chez tous, la matière organique consommée est dégradée en plus petites molécules, certaines participant à des réactions d’oxydation productrices de molécules riches en énergie (comme l’ATP), de CO₂, et de H₂O.

Voir : ATPplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigATP

Molécule organique à trois phosphates produisant de l’énergie directement utilisable dans les réactions métaboliques., carnivoreplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigcarnivore

Animal vertébré, mammifère, se nourrissant toujours, ou parfois, de chair., herbivoreplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigherbivore

Animal vertébré qui se nourrit de plantes herbacées., oxydationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigoxydation

Réaction chimique au cours de laquelle une espèce chimique (atome ou molécule) est oxydée par perte d’un ou de plusieurs électrons, perte pouvant être combinée à celle de protons (H+). L’espèce chimique réceptrice est dite réduite., phytophageplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigphytophage

Animal se nourrissant de matière végétale..

Les rendements chez les producteurs primaires

En termes de rendements, les végétaux chlorophylliens réfléchissent environ 30 % de la lumière incidente. Une autre part très importante est rejetée par eux sous forme de chaleur. Par ailleurs, le métabolisme conduisant à la synthèse des sucres est également consommateur d’énergie. C’est ainsi que, finalement, les premières «briques» de sucre formées ne représentent plus que 1 % de l’énergie incidente. C’est la productivité brute. Comme leur métabolisme (respiration, en particulier) consomme 80 à 90 % des sucres synthétisés, c’est finalement, entre 0,1 et 0,2 % de l’énergie incidente (selon les espèces végétales, et selon les conditions) qui alimente les chaînes alimentaires.

Les rendements des transferts

Au sein des chaînes alimentaires, entre l’énergie ingérée par un consommateur et l’énergie intégrée à sa biomasse, la perte d’énergie est de 90 %, c’est-à-dire que les rendements des transferts énergétiques entre niveaux sont de l’ordre de 10 %. C’est pourquoi une chaîne alimentaire ne comporte au maximum que 5 à 6 niveaux, les chaînes trophiques les plus longues se trouvant en milieu marin.

Les pertes se font à plusieurs niveaux du métabolisme. En particulier, tout ce qui a été ingéré n’est pas assimilé et peut être rejeté (excréments). Dans la part assimilée, il y a aussi des pertes au cours du métabolisme en général (respiration cellulaire, en particulier). En raison de cette perte rapide d’efficience dans le flux énergétique, et par rapport aux risques de pénurie alimentaire que l’on craint avec la croissance démographique, on conçoit tout l’intérêt d’une alimentation non carnée.

Voir : alimentation carnéeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigalimentation carnée

Pour un être humain, régime alimentaire basé sur la viande., démographieplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigdémographie

Science étudiant numériquement l’évolution de la composition des groupements humains., métabolismeplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigmétabolisme

Ensemble des réactions physico-chimiques fournissant aux organismes l’énergie et la matière organique nécessaires au fonctionnement cellulaire., respirationplugin-autotooltip__small plugin-autotooltip__blue plugin-autotooltip_bigrespiration

Processus biochimique intracellulaire, produisant l’énergie nécessaire au métabolisme cellulaire, se faisant sans consommation de dioxygène mais avec oxydation d’une substance minérale et nécessitant des chaînes de transport d’électrons..