1. App. syst./Écol. Objet d’études de l’écologie. Système formé par l’ensemble des communautés vivantes et de l’environnement dans lequel elles surviennent, évoluent et interagissent à la recherche d’un équilibre et d’une homogénéité dans la diversité. L’écosystème est un sous-système de la biosphère : forêt, étang, plantation, tronc d’arbre, cocon de chenilles, etc. VA écologie, H, M, P, Q et W.
2.Écol. Tout ensemble d’éléments biotiques (vivants) et non biotiques (non vivants) interreliés dans un espace limité et constituant une unité fonctionnelle, c’est-à-dire perçue et appréhendée comme un tout doté d’une action propre ou caractéristique __ ROCQUE, S. (1999). VA diversité, B; écologie, C, D, H et M. EA facteur écologique.
3. Écol. éduc. Système formé par l’ensemble des élèves, des enseignants, des autres personnels et des ressources pédagogiques, en interdépendance dynamique dans un milieu éducationnel, en vue du développement de toutes les personnes impliquées. V éducosystème. VA écologie humaine, G et I; égalité des chances, P.
A. Origine. Concept introduit par le botaniste britannique Arthur C. TANSLEY (1935), The Use and Abuse of Vegetation Concepts and Terms dans Ecology,XVI, pour désigner « des unités naturelles [qui] se composent de parties vivantes et de parties inertes, dont les effets réciproques forment un système stable dans lequel interviennent des processus cycliques ». Cependant, l’idée d’écosystème n’est pas aussi récente. Comme le souligne Eugene P. ODUM (1971), cette idée d’unité créée par l’organisme vivant et le milieu se retrouve dans certains des plus anciens écrits. Ce chercheur précise que plusieurs termes ont été proposés pour rendre compte de la perspective holiste organisme/environnement dont : holocoen (FRIEDERICHS, 1930), biosystem (THIENEMANN, 1939), bioenert body (VERNADSKY, 1944), biocénose (MOBIUS, 1877), mais c’est le terme écosystème qui s’est imposé.
B. Écosystème/biocénose/biotope/écotope. Dès la création du terme en 1935, l’écosystème représente la somme de la biocénose et du biotope.
C. Étendue. Les dimensions d’un écosystème sont variables : elles peuvent être restreintes ou plus larges et même s’étendre à l’ensemble de la biosphère : une situation pédagogique comprenant un seul apprenant, une classe, une école, une région scolaire, un système éducationnel, une société éducative, etc. VA G. Les limites d’un écosystème peuvent s’établir de différentes façons et englober un espace plus ou moins vaste. Il est essentiel que les composantes majeures soient présentes et qu’elles opèrent entre elles afin de parvenir à une certaine forme de stabilité fonctionnelle. Leur délimitation est cependant souvent arbitraire puisqu’il n’existe pas de telles séparations dans la nature. De façon générale, les écosystèmes s’interpénètrent et sont interdépendants. Dès la création du terme, Arthur TANSLEY (1935) soulignait ces attributs et caractères.
D. Auto-organisation et autorégulation. Tout comme les organismes individuels, les écosystèmes sont des systèmes auto-organisateurs et autorégulateurs dans lesquels des populations d’organismes particulières subissent des fluctuations périodiques. À cause de la nature non linéaire des passages et des interconnexions au sein d’un écosystème, toute perturbation grave ne pourra être limitée à un seul effet, mais sera susceptible de s’étendre à travers tout le système et pourra même être amplifiée par ses mécanismes de feedback internes __ CAPRA, F. (1983). V système.
E. Compétition/dépendance. Dans un écosystème équilibré, les animaux et les plantes vivent dans un mélange de compétition et de dépendance mutuelle. Chaque espèce est susceptible de développer une croissance exponentielle de sa population, mais ces tendances sont maîtrisées par des contrôles et des interactions divers. Lorsque le système est perturbé, on assistera à une « explosion » exponentielle. Certaines plantes deviendront des parasites et certains animaux des prédateurs; d’autres espèces seront ainsi exterminées. L’équilibre, ou la santé, de l’ensemble du système sera menacé. Une croissance explosive de ce genre n’est pas le propre exclusif des écosystèmes, elle peut également se manifester dans des organismes simples. Les cancers et autres tumeurs sont des exemples dramatiques de croissances pathologiques __ id.
F. Coopération/interdépendance. Plus on étudie le monde vivant, plus on réalise que la tendance à s’associer, à établir des liens, à vivre l’un dans l’autre et à coopérer est une caractéristique essentielle des organismes vivants. Ainsi que l’observa Lewis THOMAS : « Il n’existe pas d’êtres solitaires. Chaque créature est, dans une certaine mesure, reliée au reste dont elle est, de plus, dépendante ». L’étude détaillée des écosystèmes réalisée au cours des dernières décennies a fait clairement ressortir le fait que les organismes vivants entretiennent des relations d’un type essentiellement coopératif, caractérisé par la coexistence et l’interdépendance; ces relations sont symbiotiques à plus d’un égard. Bien qu’on ne puisse nier la compétition, celle-ci se déroule dans un contexte de coopération plus vaste, de sorte que le système, au sens large, maintienne son équilibre. Même les relations prédateurs/proies qui sont, bien évidemment, destructives pour la proie directement concernée, s’avèrent généralement bénéfiques pour les deux espèces. Cette constatation est en opposition directe avec les conceptions des darwinistes sociaux qui considèrent la vie, exclusivement, en termes de compétition, de lutte et de destruction. Leur vision de la nature a favorisé l’éclosion d’une philosophie qui légitime l’exploitation ainsi que l’impact désastreux de notre technologie sur l’environnement naturel. Mais il n’existe pour cette conception aucune justification scientifique, parce qu’elle ignore les principes intégrants et coopératifs qui sont les aspects essentiels des manières dont les systèmes vivants s’organisent à tous les niveaux __ id. Nous faisons partie d’un écosystème subtilement équilibré dans lequel interdépendance et individualité vont de pair. Nous sommes tous des individus, mais sommes aussi partie d’un tout qui nous dépasse, unis au sein de quelque chose de grandiose, d’une beauté indicible __ STARK, M. et WASHBURN, M. (1977) dans PECK, S. (1978).
G. Niveaux. Bon nombre d’aspects des relations entre les organismes et leur environnement peuvent être décrits, de manière très cohérente, au moyen du concept systémique de l’ordre stratifié (...). La tendance qu’ont les systèmes vivants à former des structures à plusieurs niveaux, chaque niveau différant par sa complexité, est omniprésente dans la nature et doit être considérée comme un principe fondamental de l’auto-organisation. À chaque niveau de complexité, nous rencontrons des systèmes qui sont intégrés, auto-organisateurs, formés de parties plus petites et, simultanément, qui agissent comme parties de touts plus grands. Par exemple, l’organisme humain contient des systèmes organiques composés de plusieurs organes, eux-mêmes formés de tissus, qui sont à leur tour constitués de cellules __ id. Selon Robert G. WOODMANSEE et William K. LAUENROTH (1983), la nature peut être décrite et modélisée selon différents niveaux hiérarchiques. Chaque niveau possède des composantes, des processus et des interactions qui lui sont propres. Le choix d’un niveau est fonction des objectifs de la recherche écologique. V modèle écologique et modélisation écologique.
H. Hypothèse Gaïa. Des études détaillées des manières selon lesquelles la biosphère semble régulariser la composition chimique de l’air, la température à la surface de la terre et bien d’autres aspects de notre environnement planétaire ont conduit le chimiste James LOVELOCK et la microbiologiste Lynn MARGULIS à la conclusion que ces phénomènes ne peuvent être compris que si l’on considère l’ensemble de la planète comme un organisme vivant unique. Reconnaissant que leur hypothèse représente la renaissance d’un ancien mythe puissant, ces deux scientifiques l’ont appelée l’hypothèse Gaïa, d’après le nom de la déesse grecque de la Terre. (...) La Terre est donc un système vivant; elle ne fonctionne pas seulement comme un organisme, elle semble être réellement un organisme — Gaïa, un être planétaire vivant. Ses propriétés et ses activités ne peuvent être déterminées par la somme de ses parties; chacun de ses tissus est lié aux autres et tous sont mutuellement interdépendants; ses nombreuses voies de communication sont extrêmement complexes et non linéaires; sa forme a évolué pendant des milliards d’années et continue d’évoluer. Ces observations furent réalisées dans un contexte scientifique, mais dépassent largement le domaine de la science. Comme tant d’autres aspects du nouveau paradigme, elles reflètent une conscience profondément écologique de nature essentiellement spirituelle __ CAPRA, F. (1983).
I. Nature et fonction. Les écosystèmes peuvent être naturels (étang, toundra, etc.); semi-naturels (champ de blé, élevage de moutons, etc.) ou artificiels (ville, village, etc.). Leur fonction première est de mettre en évidence les éléments en présence, leurs interrelations, leur interdépendance. L’écosystème a une double finalité : sa survie et son évolution.
J.Écosystème/écologie. L’écosystème est l’objet fondamental de l’écologie. Comme le souligne Pascal ACOT (1994), ce terme présente l’avantage de relier « dans un concept unique l’environnement abiotique (le “biotope”) et les vivants qui s’y trouvent (la “biocénose”) ». Plusieurs méthodes sont mises à contribution dans le but de comprendre les relations entre la structure d’un écosystème et ses fonctions.
K. Construit théorique. Accompagnant sa proposition du terme « écosystème », Arthur TANSLEY insiste fortement sur le fait que les écosystèmes sont des constructions de l’esprit et non des unités émergeant spontanément de la nature. C’est à l’écologue que revient donc la nécessité de circonscrire l’objet d’études, en déterminant les frontières et les composantes de cet objet, conformément à la spécificité des systèmes pertinents à l’écologie. Pour TANSLEY, cette opération représentait une condition sine qua nonà l’étude de la dynamique interactive produite au sein d’un écosystème ainsi qu’à l’étude des relations prévalant entre plusieurs écosystèmes.
L.Écosystème/cybernétique. Puisque les écosystèmes sont capables d’autorégulation, Eugene P. ODUM (1971) souligne que la cybernétique est un domaine important pour l’écologie.
M. Composantes. Selon Eugene P. ODUM (1971), il existe deux systèmes pour établir les composantes d’un écosystème. Le premier système met l’accent sur la structure et le second sur les fonctions. D’un point de vue trophique (nourriture), un écosystème est constitué de deux composantes : 1. une composante autotrophique (self-nourishing) et 2. une composante hétérotrophique (other-nourishing). À des fins descriptives, il est utile de distinguer les éléments structuraux suivants : 1. les substances inorganiques; 2. les composés organiques; 3. les facteurs physiques (température, etc.); 4. les producteurs (organismes autotrophiques); 5. les macroconsommateurs (organismes hétérotrophiques); et 6. les microconsommateurs (organismes hétérotrophiques se nourrissant de matière en décomposition). Pour Pierre DANSEREAU (1976 dans TESSIER, R., 1989), l’écosystème se compose de quatre éléments : 1. les ressources, qui « alimentent les processus de cyclage »; 2. les agents (éléments ou organismes) qui sont « capables d’enclencher les différents processus du métabolisme par absorption, transformation, emmagasinage, canalisation et transport des ressources »; 3. les processus qui sont les « mécanismes par lesquels les ressources subissent toute sorte de changement ou de transmutation : anaboliques, métaboliques et cataboliques, ils impliquent tous un transfert d’énergie » et 4. les produits qui sont les « objets ou services résultant des processus empruntés par les agents et qui sont consommés, emmagasinés, perdus ou réinvestis par le cyclage ». D’un point de vue fonctionnel, un écosystème est constitué des composantes suivantes : 1. les parcours d’énergie; 2. les chaînes alimentaires; 3. la diversité des configurations de temps et d’espace; 4. les cycles nutritifs; 5. le développement et l’évolution; et 6. le contrôle. Selon Pierre DANSEREAU (1989 dans TESSIER, R., 1989), chaque niveau d’un écosystème « est caractérisé par un ensemble de processus qui constituent un régime : (I) minérotrophie (désagrégation, corrosion, érosion, pédogénèse...); (II) phytotrophie (photosynthèse, respiration, enracinement, dispersion...); zootrophie (III phytophagie et IV prédation); (V) investissement ou technotrophie (mise en réserve, endiguement, labour, construction, urbanisation); (VI) contrôle ou nootrophie (aménagement, planification, financement) ».
N. Fonction. Selon Eugene P. ODUM (1971), le concept d’écosystème est et doit être large. Sa fonction première est de mettre en évidence les interrelations, l’interdépendance des éléments et les relations causales.
O. Principe d’intégration fonctionnelle. L’écologie propose le principe d’intégration fonctionnelle où les écosystèmes les plus vastes sont dotés à la fois des propriétés des écosystèmes plus restreints qu’ils englobent et de nouvelles propriétés. Cette intégration s’accompagne d’un accroissement de la complexité de la structure des écosystèmes plus vastes.
P.Éléments distinctifs des écosystèmes. Les écosystèmes diffèrent entre eux à plusieurs égards. Par la nature et les qualités des composantes mises en jeu : les organismes vivants, les facteurs de l’environnement et leurs interrelations, d’une part. Et d’autre part, au regard de leur position dans un réseau global d’écosystèmes ainsi que du degré de dépendance avec les écosystèmes limitrophes.
Q.Écosystème/homéostasie. Un écosystème est doté d’une tendance à l’homéostasie.
R. Partage des ressources. Dans un écosystème donné, « le partage des ressources résulte de la résolution de conflits entre la compétition et la coopération par le chronométrage des phases d’exploitation » __ DANSEREAU, P. (1987). Dans un écosystème, « un certain nombre de populations vivantes (plantes, animaux, hommes) puisent à même un stock limité (et plus ou moins renouvelable) des ressources et les réinvestissent plus ou moins dans ce même écosystème, ou, au contraire, les exportent vers d’autres écosystèmes. On constatera, dans certaines situations, une harmonie durable, dans d’autres un bilan déficitaire qui rend le système vulnérable » __ DANSEREAU, P. (1977).
S. Stratégie écologique. La stratégie écologique résulte de l’ETA (exigence/tolérance/avidité) d’un individu, d’une population, d’une espèce et définit sa participation au partage des ressources __ DANSEREAU, P. (1987).
T.Écosystème/niche. Un écosystème peut contenir un ensemble de nichesécologiques.
U. Interactions. Dans un écosystème, les interactions sont nombreuses et variées. D’une part, les éléments biotiques interagissent entre eux et s’interinfluencent et d’autre part, ces éléments interagissent avec les éléments non biotiques du milieu.
V. Espace-temps. Comme le soulignent Serge FRONTIER et Denise PICHOD-VIALE (1991), un écosystème est structuré dans le temps et dans l’espace. La modélisation d’un écosystème ne peut pas prétendre à isoler cet espace-temps d’un continuum global dans lequel la modélisation se situe. Par conséquent, un modèle d’écosystème sera toujours imparfait et incomplet puisqu’il ne pourra jamais représenter l’ensemble des interactions qui y prévalent.
W. Structure. L’organisation d’un écosystème est hiérarchisée. Les éléments qui le constituent sont eux-mêmes des sous-systèmes structurés (...) __ DAJOZ, R. (1982), lesquels peuvent également constituer des objets d’étude.
X.Écosystème/entropie. Contrairement aux systèmes non vivants, les écosystèmes, comme les organismes vivants, semblent se soustraire, du moins partiellement, au second principe de la thermodynamique. Cette analogie entre le comportement d’un organisme vivant et celui d’un écosystème, fut établie d’abord par Evelyn G. HUTCHINSON et les frères ODUM qui soulignaient : « les organismes vivants, les écosystèmes et la biosphère tout entière possèdent la caractéristique thermodynamique essentielle d’être capables de créer et de maintenir un état élevé d’ordre interne, ou de basse entropie (...) » (dans ACOT, P., 1994). Cette caractéristique d’un écosystème est à la base de « l’hypothèse Gaïa », telle que présentée par James LOVELOCK (1979).
