Ce cours est destiné aux Etudiants/Professionnels bénéficiant de la Formation Continue : Master d'Université 'Management Qualité Sécurité Hygiène et Environnement', à l'Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Safi, Maroc.

1. ECOSYSTEMES
Cours surles Ecosystèmes
MasterU. MQHSE
A.U. 2015/2016
Ecole Nationale des Sciences Appliquées - Safi
Redouane BOULGUID

2. Concept d’Ecosystèmes
• L’Ecologie est une discipline
relativement ancienne dont on peut
attribuer l’émergence à 2 savants
du début du 21ème
Siècle:
• Jean-Baptiste Lamarck & Alexander
Von Humboldt.
• Le terme ‘Ecologie’ remonte à 1866
& fut créé par un Zoologue
Allemand, Ernst Haeckel, en le
définissant comme:

3. Ecosystèmes
• ‘Science Biologique dont
l’objet est l’étude des
interactions entre des êtres
vivants avec leur
environnement , et cela
jusqu’à l’échelle globale’.

4. Ecosystèmes
• Son évolution conceptuelle
a été marquée par le russe
W. Vernadsky, un des
pionniers de la
Biogéochimie moderne,
pour avoir développé le
concept de Biosphère en
1925.

5. Ecosystèmes
•Vernadsky désigne
par Biosphère: ‘la
région de la Planète
où la vie est
possible en
permanence’.

6. Ecosystèmes
•Des avancées
essentielles de cette
discipline ont été
apportées au cours
du 20ème
Siècle par le
Britannique Tansley.

7. Ecosystèmes
•Tansley a créé en
1935 le terme & le
concept
d’Ecosystème.

8. Ecosystèmes
• L’Américain Odum fut
le Premier Chercheur à
développer l’analyse
fonctionnelle des
écosystèmes et celle
de leur productivité.

9. Ecosystèmes
• Grâce à l’Informatique, les
aspects quantitatifs de la
discipline ont connu des
progrès considérables,
notamment dans le
domaine de la
modélisation des
processus écologiques.

10. Ecosystèmes
• Et ce, depuis le
niveau des
populations prises
isolément jusqu’à
celui de la
Biosphère tout
entière.

11. Ecosystèmes
• Le télédétection, quant à
elle, a apporté des moyens
puissants d’étude des
mécanismes de
fonctionnement, de
transformation et
d’évolution des
écosystèmes sur une vaste
échelle spatiale.

12. Ecosystèmes
• Se distinguant des autres
disciplines biologiques,
l’Ecologie pourrait
permettre de résoudre des
problèmes cruciaux liés à
l’utilisation/gaspillage des
ressources naturelles
qu’elles soient ou non
renouvelables.

13. Ecosystèmes
• L’Ecologie conduit à une analyse
des modalités de fonctionnement
des sociétés humaines, lesquelles
utilisent depuis longtemps les
divers écosystèmes
terrestres/aquatiques, comme
déversoirs de leurs déchets
générant des pollutions
multiformes & globales!

14. Ecosystèmes
• Alors que l’Humanité est
loin de maîtriser son
explosion démographique,
elle dilapide, au lieu de les
utiliser rationnellement, les
ressources en énergie et en
matières premières
minérales.

15. Ecosystèmes
• Au travers de la
Déforestation, du
surpâturage, de l’érosion
des sols, de la
surexploitation des faunes
terrestre et aquatique, de
l’atteinte à la Biodiversité
planétaire, des pollutions

16. Ecosystèmes
• …les populations
humaines
compromettent de plus
en plus les possibilités
de Développement
Durable des générations
futures.

17. Ecosystèmes
• Les modifications
climatiques régionales,
se manifestant en raison
de la Désertification, de
l’accroissement de l’effet
de serre, de la
destruction de l’ozone
stratosphérique

18. Ecosystèmes
• …pourraient se traduire
par des changements
catastrophiques des
conditions
environnementales qui
menaceraient l’avenir
même de notre espèce.

19. Ecosystèmes
• Les populations dans
diverses espèces
présentes en un lieu
déterminé forment une
communauté
biologique ou
Biocénose.

20. Ecosystèmes
•Le milieu physique
ou chimique où
celle-ci est installée
est appelée Biotope.

21. Ecosystèmes
•…Et leur ensemble
est un
Ecosystème
(Biocénose+Biotope
= Ecosystème).

23. Ecosystèmes
• Le niveau ultime
d’organisation du monde
vivant est constitué par
l’ensemble des
écosystèmes de la
Planète, c’est-à-dire
l’Ecosphère.

24. Ecosystèmes
• Le terme d’Ecosphère fut créé
par L. C. Cole en 1958 pour
désigner la partie de la Planète
qui renferme l’ensemble des
êtres vivants et leur
environnement immédiat, dont
les propriétés
physicochimiques créent les
conditions favorables à la vie à

25. Ecosystèmes
• En Afrique :
Désertification,
Dégradation du couvert
végétal et des eaux,
Diminution de la fertilité
des sols et de la
Biodiversité...

26. Ecosystèmes
• Depuis les indépendances, les
Etats africains ont vu affaiblir
leurs aptitudes vivrières dans le
passage des déviations et
perversions des régimes
politico-économiques
engendrant l'exode rural,
l'accumulation urbaine, les
conflits et les déplacements
massifs de populations.

27. Ecosystèmes
• Il faut toutefois répondre
aux besoins suscités par
une démographie
galopante.
• Etat d'urgence car la
domination de l'homme sur
les milieux tropicaux
fragiles sollicite une
gestion écologique.

28. Ecosystèmes
• Urgemment, des mesures
internationales, régionales,
nationales et locales doivent
mettre en œuvre une
stratégie de développement
qui soit durable en
respectant la continuité de
toutes les espèces vivantes.

29. Ecosystèmes
• ‘La communauté, au sens
Africain, est un vaste
réseau de relations
innombrables et variées qui
lient l’Homme ici-bas
simultanément à ses
semblables, à la nature et
au temps’.

30. Ecosystèmes
• ‘La notion de Communauté
comprend et assume, dans le
sens holiste de l’anthropo-
cosmologie Africaine, la
question écologique dans sa
triple dimension naturelle
(Habitat), sociale (Bien
Commun) et temporelle
(Générations à venir)’.

31. Ecosystèmes
• ‘La Terre est un «Patrimoine
Commun», un bien commun
universel, appartenant à la fois à
tous et à chacun, indistinctement’.
• ‘C’est un héritage légué par les
Ancêtres à la postérité.
• A ce titre, la NATURE est toujours
l’objet d’une gestion responsable
de la part de la communauté’.

32. Ecosystèmes
• ‘Bref, les, différents problèmes
d’écologie naturelle, humaine et
sociale sont ici gérés en termes de
bien commun, exigeant la
solidarité naturelle et la
coresponsabilité morale de tous
les membres de la communauté’.

33. Ecosystèmes
• ‘… La communauté est aussi
un concept écologique. Elle a
pour synonyme, le terme
savant biocœnose ou
biocénose et désigne
l’ensemble des êtres vivants
(Animaux, Végétaux, Micro-
organismes) présents dans un
même milieu ou Biotope.’

34. BIOTOPE

35. Ecosystèmes Biotope
• Milieu défini par des
caractéristiques
physicochimiques stables et
abritant une communauté
d’êtres vivants (ou
biocénose). [Le biotope
forme, avec sa biocénose, un
écosystème.]

36. Ecosystèmes Biotope
• Le biotope représente l’ensemble des
éléments non vivants d’un
écosystème : le sol et ses
constituants, l’air, l’humidité, la
température, la lumière, les éléments
chimiques, ainsi que, en milieu
aquatique, les propriétés physico-
chimiques des eaux.
• Tous ces éléments conditionnent la
présence et la répartition des êtres
vivants.

37. Embouchure d’une rivière

38. Dune dans le Désert

39. • Après l’hiver, l’ensoleillement qui
s’amplifie favorise chez les
plantes la synthèse d’un pigment
vert, la chlorophylle.
• Indispensable à la croissance des
végétaux, elle absorbe l’énergie
lumineuse du soleil et la convertit
en énergie chimique, elle-même
utilisée pour fabriquer des sucres
à partir d’eau et de dioxyde de
carbone : C’est la Photosynthèse.

40. Influence de la lumière sur la
floraison

42. • Plus il y a de chlorophylle, plus la
couleur verte domine.
• les longueurs d’onde les plus
abondantes du rayonnement
solaire se situent justement dans le
vert. Le rayonnement solaire, en
effet, nous apparaît jaune parce
que l’atmosphère en absorbe le
bleu ; or le bleu retiré du vert
donne du jaune.

43. Lumière du soleil dans
les feuilles d’un arbre

44. Ecosystèmes Biotope
• 1877 Le Zoologiste et Ecologue
Allemand Karl A. Möbius, en étudiant
les Huitres introduit la notion de
Biocénose (ensemble des animaux et
des végétaux vivant dans un même
Biotope, au voisinage les uns des
autres et en dépendance réciproque).

45. Ecosystèmes
• Il avait remarqué que,
chez ces animaux, il
fallait placer le cadre
d'étude non pas au
niveau de l'individu, mais
de l'ensemble des
individus.

46. Ecosystèmes
• ‘L’écosystème ou la
communauté écologique de
base est définie
essentiellement par
l’interaction, l’interdépendance
et l’échange réciproque
permanent entre les individus
qui la composent, d’une part, et
entre ceux-ci et leur milieu
naturel, d’autre part’.

47. Ecosystèmes
• ‘Ainsi suivant cette
vision écologique, tout
ce qui existe coexiste.
• Tout est corrélé et rien
ni personne n’est hors
circuit’.

48. Ecosystèmes
• Simplifié, un écosystème est
l'ensemble de la faune et de la
flore réunies dans un espace
naturel.
• Il est composé de Producteurs
(les plantes), de
Consommateurs (les animaux)
et de Bioréducteurs (micro-
organismes), qui sont aidés par
l'énergie du soleil.

49. Ecosystèmes
• Un Ecosystème est un Système
formé par un environnement
(Biotope) et par l'ensemble des
espèces (Biocénose) qui y vivent,
s'y nourrissent et s'y reproduisent.
• Le terme d'écosystème a été créé
en 1935 par le botaniste
britannique A. G. Tansley (1871-
1955) par contraction de
l'expression anglaise Ecological
System.

51. Ecosystèmes
• Ce concept fondateur
de l’Ecologie relie les
facteurs biologiques
aux facteurs
physiques, notamment
le sol et le climat.

52. Ecosystèmes
• Il se définit comme l’association
d’un milieu physique –le
Biotope- et d’un ensemble
d’êtres vivants –la Biocénose-,
donnant lieu à un système
d’interactions, dans lequel
chacun des éléments interagit
avec les autres par transfert
d’énergie ou de matière.

53. Ecosystèmes
• On distingue dans l’écosystème
les ‘PRODUCTEURS’- le plus
souvent il s’agit des végétaux,
qui utilisent par photosynthèse
l’énergie solaire pour produire
de la matière organique à partir
du Dioxyde de Carbone de l’air
et des minéraux du sol-

54. Ecosystèmes
•Les
‘CONSOMMATEURS’
–qui se nourrissent
des végétaux ou des
autres animaux-

55. Ecosystèmes
• Les ‘DECOMPOSEURS’
-qui transforment les
matières organiques
mortes et les excrétions
des animaux, les
minéralisant et permettant
le recyclage des minéraux
par les Producteurs.

57. Ecosystèmes
• L’énergie dans un
écosystème circule ainsi
des Producteurs vers les
Consommateurs puis
vers les Décomposeurs.

58. Ecosystèmes
• Outre les flux énergétiques,
on décrit dans un
écosystème les cycles
Biogéochimiques:
• Il s’agit de la circulation de
matière entre Biotope &
Biocénose sous forme de
substances alternativement
minérales et organiques.

59. Ecosystèmes
• Les principaux cycles
concernent l’Eau, la Carbone,
l’Oxygène, l’Azote, le Soufre et
le Phosphore.
• Un critère de bon
fonctionnement d’un
écosystème, ou de sa stabilité,
est sa capacité à éviter la perte
de nutriments (i.e lessivage),

60. Ecosystèmes
• On peut également décrire un
écosystème par sa structure:
• Il inclut ainsi des chaînes
alimentaires (végétal, animal
herbivore, animal carnivore),
dont chaque maillon forme un
‘niveau trophique’.

61. Ecosystèmes
• Comme de nombreux animaux
sont omnivores, ils peuvent
appartenir à plusieurs niveaux
trophiques, et l’on parle de
‘réseaux trophiques’ pour
désigner les liaisons entre les
diverses chaînes alimentaires.

62. Ecosystèmes
• La diversité des organismes
entre niveaux trophiques, mais
aussi à l’intérieur d’un même
niveau, joue un rôle important
dans le fonctionnement de
l’écosystème, notamment dans
sa réponse aux changements
environnementaux.

63. Ecosystèmes
•Le résultat des
interactions de type
trophique –ou
alimentaire- constitue
les flux énergétiques.

64. Ecosystèmes
• Un Ecosystème est un
Système formé par un
environnement
(biotope) et par
l'ensemble des
espèces (biocénose)
qui y vivent, s'y
nourrissent et s'y

65. Ecosystèmes
• On appelle écosystème un
ensemble d’êtres vivants
(biocénose) et d’éléments non vivants
aux interactions nombreuses
d’un milieu naturel (biotope).
• L’ensemble des écosystèmes
terrestres constitue la biosphère.
• Chaque milieu correspondant à un
écosystème met en relation une
communauté d’espèces vivantes et
des conditions

66. Ecosystèmes
• On distingue ainsi deux grandes
composantes : les végétaux et
les animaux d’une part, les
minéraux, l’air, l’eau et les traces
d’aménagements humains.
• Dans les écosystèmes, les êtres
vivants établissent entre eux des
relations alimentaires, appelées
« chaînes alimentaires » et
organisées en réseaux.

67. Ecosystèmes
• Par la reproduction, animaux et
végétaux peuplent les milieux. Chez
les
végétaux, graines et spores permette
nt la conquête de nouveaux milieux,
dont l’envahissement se fait par des
stolons, des rhizomes ou des bulbes.
• Chez les animaux le peuplement des
nouveaux milieux se fait par les
déplacements des adultes ou
des larves.

68. Ecosystèmes
• Les écosystèmes sont menacés
par l’action parfois dévastatrice de
l’homme sur son
environnement (introduction
d’espèces exogènes,
prélèvements excessifs [pratique à
outrance de la chasse, surpêche],
dégradation des biotopes
[pollution, réchauffement
climatique]).

69. Ecosystèmes
• La disparition ou la
dégradation d’un élément
propre à un écosystème, qui
constitue un des maillons de
sa chaîne alimentaire, conduit
à un déséquilibre
écologique et à terme à
l'élimination de l’ensemble de
la biocénose.

70. Ecosystèmes
• La biodiversité s’en trouve
ensuite menacée et les
animaux et végétaux, qui
fournissent à l’homme des
aliments, des matières
premières, des médicaments
risquent de disparaître, ce qui
peut le mettre lui-même en
péril.

72. Ecosystèmes
• L’écosystème représente
l'unité de base de
l’environnement. Il est
constitué par un ensemble
d’animaux, de plantes, de
champignons et de micro-
organismes interagissant les
uns avec les autres et avec
leur milieu (sol, air, climat,

73. Ecosystèmes
• Une forêt, une falaise, une
lande, une plage, un récif
corallien, une mangrove…
sont autant d'écosystèmes.
• Les écosystèmes ne sont pas
isolés les uns des autres.
L’ensemble des écosystèmes
de la planète forme
la biosphère.

74. Ecosystèmes
• L’écologie fondamentale
étudie l'organisation des
écosystèmes, à des
échelles très diverses (par
exemple une forêt, un
océan, une portion de
rivage marin, un étang, une
mare ou un tronc d'arbre
mort).

75. Ecosystèmes
• L'écologie appliquée
prend en compte l'action
de l'homme, dans le but
d'en limiter les effets
néfastes et de favoriser
une
gestion rationnelle de la
nature.

76. Ecosystèmes
• Tout écosystème est
constitué par
l'association de deux
composantes en
constante interaction
l'une avec l'autre : le
biotope et la biocénose.

77. Ecosystèmes
• Le biotope est l'environnement
physico-chimique, inerte, dit
« abiotique » (littéralement
« sans vie »).
• Il englobe toutes les
composantes extérieures aux
êtres vivants : le sol, l’air,
l’eau, la lumière, le climat, etc.

78. Ecosystèmes
• La biocénose est la
communauté vivante,
constituée par la totalité
des êtres vivants qui
peuplent le biotope :
bactéries, champignons,
végétaux et animaux.

79. Ecosystèmes
• Un écosystème peut
correspondre aux grands
ensembles naturels (lac, mer,
forêt…) mais également à des
zones très réduites (une couche
d'eau dans un étang, une haie,
un fossé…). Une unité inférieure
à l’écosystème,
le microécosystème, a été
définie.

80. Ecosystèmes
• Par exemple, sur une plage à
marée basse, une pierre retournée
peut laisser apparaître des algues,
des vers, des crustacés, des
mollusques, etc.
• Ce microécosystème est très
fragile car, sans la protection de la
pierre, ces êtres seraient soumis à
un dessèchement fatal.

81. Ecosystèmes
• Il existe des
microécosystèmes encore
plus petits, comme une
touffe de mousse, une
coquille vide d'escargot, les
points d'écoulement de la
sève sur les arbres…

82. Ecosystèmes
• On peut à l’inverse définir, à
une échelle supérieure, de
très vastes écosystèmes
(de la taille d’une région, ou
plus) : les
macroécosystèmes,
plus connus sous le nom
de biomes.

83. Ecosystèmes
• Composés d’un ensemble
d’écosystèmes plus petits, ils sont
caractérisés par un même climat
et par un type dominant de
formation végétale (pour les
biomes terrestres) ou des
caractéristiques physiques
particulières (pour les biomes
aquatiques).

84. Ecosystèmes
• Les limites d’un biome ne
sont pas faciles à définir
et ne font pas l’objet d’un
consensus, aussi le
nombre de biomes de
la planète varie-t-il selon
les auteurs.

85. Ecosystèmes
• Sur la terre ferme, les
principaux comprennent les
forêts – tropicales, boréales
(taïga) et tempérées –, la
toundra, les steppes, les
prairies tempérées, la
savane et les différents
types de déserts.

86. Ecosystèmes
• L'ensemble des
écosystèmes – et des
biomes – de la planète
forme la biosphère, c'est-à-
dire la portion de la Terre
et de l'atmosphère
favorable à la vie.

87. Ecosystème Paysage Agricole

88. Ecosystèmes
• Selon Worster (1992), il existe 2
attitudes extrêmes vis-à-vis de
l’écologie: arcadienne &
impérialiste.
• La Première, (G. White), considère
la Nature de façon ‘humble,
romantique’ et conduit à
rechercher un mode de vie en
harmonie avec la Création, d’un
angle de vie plus sentimental que

89. Ecosystèmes
• Pour les tenants de
l’écologie arcadienne,
(mouvements de
Protection de la Nature),
l’Homme fait partie
intégrante de la Nature
qui a une valeur
intrinsèque.

90. Ecosystèmes
• L’écologie impérialiste,
a contrario, considère
que la Nature n’a
d’autre valeur que celle
que nous lui attribuons
pour l’exploiter.

91. Ecosystèmes
• Elle adopte le concept
d’Ecosystème comme dogme
central et étudie son
fonctionnement d’un point de
vue productiviste. On y trouve
les valeurs de l’économie
moderne.
• Son ambition est d’établir la
domination de l’Homme sur la
Nature.

92. Ecosystèmes
• L’Ecologie est une science
proche du quotidien pour de
nombreux citoyens, des
pêcheurs aux randonneurs.
• Ils ont l’impression que leurs
connaissances fondent la
légitimité du savoir
écologique.

93. Ecosystèmes
• Généralement, on reconnaît
l’existence de 2 grands
domaines en Ecologie qui
se sont développés
indépendamment (avec
chacun ses propres
concepts, théories &
méthodes) :

94. Ecosystèmes
• L’Ecologie des Populations &
l’Ecologie des Ecosystèmes.
• Le paradigme de l’écologie des
populations concerne les modes
de distribution et la dynamique
de l’abondance des espèces dans
le temps et dans l’espace, et leurs
interactions considérées surtout
sous l’angle de la compétition
pour les ressources.

95. Ecosystèmes
• Dans le champ de
l’écologie systémique,
les objets de recherche
ne sont pas
exclusivement
biologiques.

96. Ecosystèmes
• Ici on s’intéresse aux cycles
de matière et d’énergie
structurant les
écosystèmes: processus et
mécanismes de production
et de transfert de la matière
organique, de
décomposition et de
minéralisation…(Cycles Biogéochimiques).

97. Ecosystèmes
• Dans l’Editorial du 1er
N°
de Ecosystems,
Carpenter & Turner
(1998) affirment que la
science des
écosystèmes est une
discipline bien établie.

98. Ecosystèmes
• Elle concerne sur le plan
spatial aussi bien des
systèmes aux limites
relativement identifiées
comme les Bassins
Versants, que des
paysages complexes et
même la Terre elle-même.

99. Ecosystèmes
• Sur le plan temporel, la
science des
écosystèmes couvre des
échelles allant de la
seconde au millénaire.

100. Ecosystèmes
• L’Hydrologie, la Pédologie
ou la Géochimie contribuent
, tout autant que l’écologie
des populations, à la
compréhension du
fonctionnement des
écosystèmes.

101. Ecosystèmes
• L’Ecologie, à la
recherche de principes
unificateurs dans les
interactions entre les
êtres vivants et leur
milieu, est au carrefour
de nombreux savoirs sur
la Nature.

102. Ecosystèmes
• Elle est parfois présentée
comme science de synthèse
par excellence.
Métadiscipline.
• Di Castri (1981), illustre sa
conception synthétique de
l’écologie par l’image d’un
tronc commun vers lequel
convergent de multiples

103. Ecosystèmes
• ‘d’abord la Botanique, la
Zoologie, la Climatologie, la
Science des Sols, la
Géographie Physique, puis la
Biochimie & la Microbiologie…
ou les Mathématiques
avancées… et enfin la
Sociologie, la Géographie
Humaine, la Psychologie, voire

104. Références Numériques & Autres
• Dictionnaire de Français Larousse.
• http://www.larousse.fr/encyclopedie/
• Nöel Izenzama Mafouta, Le Paradigme Ecologique du Développement
Durable en Afrique subsaharienne à l’ère de la Mondialisation: Une Lecture
Ethico-anthropologique de l’Ecodéveloppement, Publications Universitaires
Européenne – Editions Scientifiques Internationales, Peter Lang S.A., Bern,
Allemagne, 2008.
• Wikipedia
• http://www.science-et-vie.com/2016/02/
• Christian Lévêque, Ecologie: De l’Ecosystème à la Biosphère, Univers
Sciences, DUNOD, Paris, 2001.
• Robert Barbault, Ecologie Générale: Structures et Fonctionnement de la
Biosphère, 5ème
Edition, Sciences SUP, DUNOD, Paris, 2003.
• Dictionnaire de l’Écologie, Albin Michel, Encyclopaedia Universalis, 2ème
Édition, Paris, 2001.
• Les Sciences de la Terre en 18 Mots-clés, La Recherche, Hors-série,
(Spécial Terre), Société d’Editions Scientifiques, Paris, Septembre 2007.