Biomasse (écologie)

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La biomasse de ce milieu, sa masse vivante, compterait la masse des pins, herbes et mousses, ainsi que les organismes dans le lac, mais exclurait la masse rocheuse, les sols, l'eau et la neige.

La biomasse est le terme qui, en écologie, désigne la masse totale d'organismes vivants dans un biotope déterminé à un moment donné. Elle peut être estimée par unité de surface s'il s'agit d'un milieu terrestre ou bien par unité de volume s'il s'agit d'un milieu aquatique.

Par extension, on appelle aussi biomasse la quantité d'individus de chaque étape de la chaîne alimentaire nécessaire pour que le mangeur final prenne une unité de poids.

Dans le domaine de la botanique, la biomasse produite par les plantes contient majoritairement de l'eau. On parle donc plutôt de teneur en matière sèche.

Définition[modifier | modifier le code]

La biomasse est définie par des biologistes comme masse totale des organismes vivants mesurée dans une population, une aire ou une autre unité[1].

Quelques chiffres et propriétés[modifier | modifier le code]

  • Plus de 95 % de la biomasse se trouve sur les continents[2].
  • L'espèce qui présente la plus grande biomasse est le krill antarctique, Euphausia superba, qui est notamment la base de l'alimentation des baleines[3] et les bactéries et autres microbes en constituent probablement largement plus de 50 % (en termes de masse), et une grande partie en termes de nombre d'espèce (leur nombre est encore inconnu)[4].
  • Les zones écologiques produisant le plus de biomasse par surface et par an seraient les marais, les forêts tropicales et les récifs coralliens[2].
  • la biomasse microbienne est une source importante de molécules d'intérêt pour l'industrie et la médecine (ex : la plupart des antibiotiques utilisés en médecine proviennent de moins de 1 % des bactéries connues[4]).

Certaines espèces clé de voûte, espèces-ingénieur ou espèces facilitatrices peuvent par leur activité fortement augmenter la biomasse et la richesse écologique d'un milieu (ex : vers de terre, castor...).

La biomasse n'est pas en soi un indicateur de qualité écologique ; elle peut même parfois traduire un déséquilibre écologique (ex : eutrophisation, blooms phytoplanctoniques, etc.).

Pyramide des biomasses[modifier | modifier le code]

On appelle pyramide des biomasses, la représentation de la biomasse à chaque niveau trophique dans une chaîne alimentaire. En milieu aérien, la biomasse des producteurs primaires est souvent très supérieure à la biomasse des consommateurs, tout particulièrement dans les forêts où une grande partie de la biomasse est constituée de bois. Dans les milieux aquatiques et tout particulièrement océaniques, la biomasse des producteurs primaires (phytoplancton) est en général plus faible que celle des consommateurs mais cette biomasse se renouvelle rapidement[5].

Cartographie de la biomasse[modifier | modifier le code]

C'est un enjeu crucial pour la compréhension des grands cycles biogéochimiques et en particulier des liens entre climat, anthropisation et biodiversité. En effet, la totalité de notre oxygène et de notre nourriture, de nombreuses ressources et une grande partie de l'énergie thermique provient directement de la biomasse. La stabilité climatique en dépend aussi. Il est donc utile de pouvoir l'évaluer de manière globale, dynamique, continue et fiable[6].

La biomasse agricole est assez facilement modélisable et évaluée aux échelles loco-régionales, mais la biomasse des cours d'eau, lacs et océans, très mobile et fluctuantes, ainsi que la biomasse des sols, des forêts et des milieu naturels sont bien plus difficile à connaitre et suivre[6].

Aucune carte précise n'est actuellement possible à grande échelle, mais l'imagerie satellite a fait de récent progrès :

  • la biomasse végétale forestière de l'hémisphère nord a ainsi été récemment cartographiée avec une précision encore imparfaite (1 pixel = 1 km au sol) mais très améliorée par rapport au passé, au profit d'une meilleure compréhension du cycle du carbone et des rétroactions climat-biodiversité[6].
    Les tourbières (en grande partie issues du travail millénaire des castors) et les sols forestiers de l'hémisphère nord stockent d'énormes quantité de carbone (1/3 de plus de réserves de carbone par hectare en forêt tempérée ou nordique qu'en forêt tropicale, ce qui en fait un réservoirs de carbone essentiel, mais vulnérable, aux incendies et aux maladies ou déprédateurs notamment). La forêt boréale presque exclusive à l'hémisphère nord est un patrimoine partagé par divers pays, de la Russie à l'Alaska en passant par le nord de l'Europe et du Canada[6]. Cette carte a pu être faite grâce à un nouvel algorithme (développé en 2010[7]), qui permet de combiner un grand nombre de jeux de données issues de l'imagerie satellitale radar, pour aussi évaluer la biomasse cachée sous le couvert forestier. Grâce au projet Biomasar-II, environ 70 000 images d'Envisat (prises en 2009 - 2011) ont fourni la première « carte pan-boréale de la biomasse forestière » (en 2010) et sous l'égide de l'ESA les archives d'Envisat ont permis de produire plusieurs carte régionales (état 2005). Une mission Sentinel-1 va poursuivre ce travail[6].
  • Un nouveau satellite dénomme Biomass est prévu pour 2020 (septième mission Earth Explorer de l'ESA). Il va étendre ce travail de cartographie de la biomasse végétale forestière à la zone tropicale tropicale (en utilisant des longueurs d'onde d'environ 70 cm, plus longues, afin de mieux pénétrer l'épaisse canopée des forêts tropicales primaires, secondaires ou de plantation et suivre les perturbations et la repousse de ces milieux naturels ou semi-naturels[6]. Ces données seront en 2010 disponible en open data[8].

Références[modifier | modifier le code]

  1. Raven, Jhonson, Losos, Singer, Biologie, Éd.de Boeck, 1250 pages, glossaire
  2. a et b Précis d'écologie de R. Dajoz, ed.Dunod, 2006 (ISBN 978-2100496273)
  3. Nicol, S., Endo, Y. (1997). Fisheries Technical Paper 367: Krill Fisheries of the World. FAO.
  4. a et b Cynthia Graber (2015) Mining the hidden treasure of the world’s unknown bacteria Almost every known antibiotic came from 1 per cent of bacteria. Now we are learning how to grow the unknown microbes, and who knows what riches we’ll discover, publié le 30 décembre 2015, par The New Scientist
  5. Écologie : Approche scientifique et pratique de Claude Faurie, et al (ed. Tec et Doc Lavoisier) (ISBN 978-2743013103)
  6. a, b, c, d, e et f ESA (2013), Earth's northern biomass maped and measured, communiqué du 26 juin 2013
  7. ESA (2010), New boreal forest biomass maps produced from radar satellite data, communiqué du 25 mars 2010
  8. Communiqué de presse ESA, 20 février 2017, ESA affirms open access policy for images, videos ans data

Liens externes[modifier | modifier le code]