Chapitre 3 — Les échelles de la biodiversité · Topic 1 : La biodiversité
et ses trois échelles · Leçon 1.1
Une forêt tropicale, un récif corallien, une mare au fond du jardin : partout, la vie déborde
d’espèces, de formes, de couleurs. Mais la biodiversité ne se résume pas au nombre
d’animaux et de plantes que l’on peut observer. C’est un concept plus riche, forgé à la fin du
XXe siècle, qui décrit la diversité du vivant à trois échelles imbriquées :
celle des écosystèmes, celle des espèces, et celle des gènes. Comprendre ces trois échelles, c’est
se donner les moyens de mesurer l’état du vivant sur Terre — et de le protéger.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Définir la biodiversité comme la diversité biologique du vivant.
- Citer et distinguer les trois échelles : écosystèmes, espèces, gènes.
- Situer l’histoire du terme : Wilson et le sommet de Rio (1992).
- Expliquer pourquoi la biodiversité est un enjeu majeur aujourd’hui.
- Comprendre comment les scientifiques la recensent (inventaires ATBI).
🧭 Plan de la leçon
- Qu’est-ce que la biodiversité ? Définition et histoire du terme.
- Les trois échelles imbriquées : écosystèmes, espèces, gènes.
- Pourquoi la biodiversité est-elle un enjeu majeur ?
- Argument scientifique : l’inventaire ATBI du Parc du Mercantour (2007–2013).
1. Qu’est-ce que la biodiversité ?
Le terme biodiversité est la contraction de « diversité biologique ».
Il désigne la diversité du vivant sous toutes ses formes, à toutes les échelles, dans tous
les milieux. Il ne se limite ni aux animaux, ni aux espèces les plus visibles : bactéries, champignons,
algues microscopiques, plantes, animaux — tous font partie de la biodiversité.
Selon la Convention sur la diversité biologique (Rio, 1992), la biodiversité
est : « la variabilité des organismes vivants de toute origine, y compris les
écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques, et les complexes écologiques
dont ils font partie ; cela comprend la diversité au sein des espèces, entre les espèces, ainsi
que celle des écosystèmes. »
Le mot biodiversité est récent : il a été popularisé en 1988 par le biologiste
américain Edward O. Wilson, spécialiste des fourmis, à la suite d’un colloque du
National Research Council. Le terme entre dans l’usage international au Sommet de la Terre
de Rio de Janeiro en 1992, lors duquel 168 pays signent la Convention sur la diversité
biologique. Depuis, le mot est devenu incontournable, aussi bien dans les publications
scientifiques que dans les débats politiques et environnementaux.
La biodiversité est aujourd’hui étudiée par de grands organismes scientifiques et institutionnels :
le MNHN (Muséum national d’Histoire naturelle) en France, le CNRS,
l’INRAE, l’UICN (Union internationale pour la conservation de la
nature) au niveau mondial, ou encore l’IPBES (la « plateforme
intergouvernementale sur la biodiversité », équivalent du GIEC pour le vivant).
2. Les trois échelles imbriquées
La biodiversité ne s’observe pas à une seule échelle. On distingue trois niveaux
emboîtés, du plus large au plus fin : la diversité des écosystèmes,
la diversité des espèces, et la diversité des gènes. Ces trois
échelles sont indissociables : chacune conditionne les autres.
| Échelle | De quoi parle-t-on ? | Exemple concret |
|---|---|---|
| Écosystèmes | Diversité des milieux de vie (forêts, mares, récifs, prairies, deserts…) et des interactions entre êtres vivants et leur environnement. |
Forêt de hêtres, mangrove tropicale, récif corallien, lac alpin, prairie fleurie. |
| Espèces | Diversité des espèces vivantes qui peuplent chaque écosystème. Chaque espèce regroupe des individus capables de se reproduire entre eux et d’avoir une descendance fertile. |
Chêne, hêtre, loup, mésange, coccinelle, truite, champignon lactaire. |
| Gènes (allèles) | Diversité génétique au sein d’une espèce : chaque individu porte des allèles différents (versions d’un même gène). |
Chez l’humain : différentes couleurs d’yeux ; chez la coccinelle : motifs variés sur les élytres. |
Un écosystème abrite un ensemble d’espèces, et chaque
espèce est composée d’individus génétiquement différents. On peut donc lire la
biodiversité comme trois cercles emboîtés : écosystèmes ⊃ espèces ⊃ gènes. Attention :
perdre la diversité d’une échelle fragilise toutes les autres.
Un exemple pour tout relier : une forêt tempérée européenne (échelle
écosystème) abrite plusieurs centaines d’espèces d’arbres, d’oiseaux, de mammifères, d’insectes,
de champignons (échelle espèce). Et chez le hêtre commun, on trouve des milliers
d’individus qui portent chacun un ensemble d’allèles légèrement différents (échelle gène) —
c’est ce qui explique que certains hêtres résistent mieux à la sécheresse ou à un champignon
parasite que d’autres.
On estime aujourd’hui à environ 2 millions le nombre d’espèces vivantes
décrites par les scientifiques… mais le nombre total d’espèces sur Terre est
probablement compris entre 8 et 20 millions. Autrement dit, la majorité des
espèces vivantes n’a pas encore été découverte ! La plupart d’entre elles sont des insectes,
des champignons ou des micro-organismes des océans profonds.
3. Pourquoi la biodiversité est-elle un enjeu majeur ?
La biodiversité n’est pas un décor : c’est le socle du fonctionnement de la biosphère. Elle rend
d’immenses services écosystémiques dont l’humanité dépend directement :
- Pollinisation par les abeilles et autres insectes (~75 % des cultures mondiales).
- Purification de l’eau par les zones humides, du sol par les vers de terre.
- Régulation du climat par les forêts et les océans qui stockent le CO2.
- Alimentation humaine : toutes nos ressources agricoles proviennent d’espèces
sauvages domestiquées. - Santé : de très nombreux médicaments sont issus de molécules produites par
des plantes, champignons ou bactéries.
Or, la biodiversité est aujourd’hui en crise majeure. Les rapports de l’IPBES
(2019) et de l’UICN alertent : environ 1 million d’espèces sont
menacées d’extinction dans les prochaines décennies. Les scientifiques parlent d’une « sixième
extinction de masse », cette fois provoquée par les activités humaines : destruction
des habitats, pollutions, surexploitation, espèces invasives et changement climatique.
« Biodiversité » ne veut pas dire « nombre d’espèces ». Deux forêts qui
contiennent le même nombre d’espèces peuvent avoir des biodiversités très différentes si l’une
est dominée par une seule espèce (peu de diversité effective) et l’autre est plus équilibrée.
De même, deux populations d’une même espèce peuvent avoir des biodiversités génétiques
très inégales. Toujours préciser l’échelle !
4. Argument scientifique : l’inventaire ATBI du Parc du Mercantour (2007–2013)
Comment mesure-t-on concrètement la biodiversité d’un territoire ? Les scientifiques mènent
des inventaires, parfois très ambitieux. Un exemple emblématique en France :
l’ATBI du Parc national du Mercantour.
Question de départ : combien d’espèces vivent réellement dans un
territoire donné, et l’inventaire officiel reflète-t-il fidèlement cette diversité ?
Protocole : de 2007 à 2013, le Parc national du Mercantour (Alpes-Maritimes,
France) et le parc voisin des Alpi Marittime (Italie) accueillent un ATBI
(All Taxa Biodiversity Inventory, « inventaire de tous les taxons »). Coordonné
par le MNHN, il mobilise plus de 300 spécialistes internationaux
(entomologistes, mycologues, botanistes, bactériologistes…) qui organisent des campagnes de
prélèvement systématiques : pièges à insectes, filets, tamisage de sol, prospections nocturnes,
inventaires botaniques, prélèvements d’eau et d’ADN environnemental. Chaque groupe d’organismes
est confié à des experts capables de les identifier.
Résultats observés : à l’issue de six ans d’inventaire :
- Près de 11 000 espèces ont été recensées sur le territoire.
- Plus de 1 300 espèces sont nouvelles pour le parc (jamais signalées auparavant).
- Une trentaine sont nouvelles pour la science (insectes, mousses, champignons
inconnus jusque-là). - Certains groupes (insectes, champignons microscopiques, bactéries) restent encore très
largement sous-échantillonnés.
Conclusion : même dans un territoire européen très étudié comme un
parc national des Alpes, la biodiversité réelle est bien plus riche que ce que les
inventaires classiques laissaient supposer. Ce résultat illustre à la fois la puissance
des inventaires systématiques et la fragilité de nos connaissances :
on ne protège bien que ce que l’on connaît. Les ATBI se multiplient aujourd’hui dans le monde
pour cartographier la biodiversité avant qu’elle ne disparaisse.
Version courte, réutilisable en devoir surveillé (moins de 100 mots) :
« La biodiversité désigne la diversité du vivant à trois échelles imbriquées :
la diversité des écosystèmes (milieux de vie), la diversité des espèces qui les peuplent, et la
diversité génétique (allèles) au sein de chaque espèce. Le terme a été popularisé par E. O.
Wilson et inscrit dans la Convention sur la diversité biologique (Rio, 1992). L’ATBI du Parc
du Mercantour (2007–2013) a recensé près de 11 000 espèces, dont environ 30 nouvelles
pour la science, illustrant que la biodiversité réelle est encore mal connue. »
🧠 À retenir absolument
- La biodiversité = diversité biologique du vivant, à toutes les échelles.
- Trois échelles emboîtées : écosystèmes ⊃ espèces ⊃ gènes (allèles).
- Terme popularisé par E. O. Wilson (1988), inscrit au Sommet de
Rio (1992). - ~2 millions d’espèces décrites, mais probablement 8 à 20 millions au total.
- Enjeu majeur : sixième extinction en cours (rapport IPBES 2019,
~1 million d’espèces menacées). - Argument-clé : l’ATBI du Mercantour (2007–2013) — ~11 000
espèces recensées, ~30 nouvelles pour la science.
❓ Questions fréquentes
Biodiversité et diversité biologique, c’est pareil ?
Oui, exactement ! « Biodiversité » est simplement la contraction de
« diversité biologique ». Le mot court a été popularisé par E. O. Wilson en 1988,
mais les deux expressions désignent la même chose et sont interchangeables dans les textes
officiels comme la Convention de Rio de 1992.
Pourquoi parler de trois échelles et pas d’une seule ?
Parce qu’elles sont interdépendantes. Un écosystème riche en espèces ne suffit pas si
chaque espèce est représentée par très peu d’individus génétiquement semblables : une
maladie ou une sécheresse pourrait tout emporter. À l’inverse, une espèce très diverse
génétiquement ne survit que si son écosystème est préservé. Les trois échelles sont les
trois faces d’un même problème.
Les microbes font-ils partie de la biodiversité ?
Absolument. Bactéries, archées, champignons microscopiques, virus, protistes… représentent
probablement la majorité de la biodiversité mondiale (en nombre d’espèces comme en biomasse).
L’ADN environnemental (eau, sol) permet aujourd’hui de les détecter sans même les cultiver,
et révèle un monde microbien immense encore largement inconnu.
Qu’est-ce qu’un service écosystémique ?
C’est un bénéfice que les humains retirent gratuitement du fonctionnement des écosystèmes :
pollinisation des cultures par les insectes, filtration de l’eau par les zones humides,
stockage du CO2 par les forêts et les océans, formation des sols, régulation
des ravageurs… Ces services représenteraient plusieurs milliers de milliards d’euros par an
selon différentes évaluations économiques.
Pourquoi dit-on qu’on vit une « sixième extinction » ?
La Terre a déjà connu cinq grandes extinctions de masse au cours de son histoire (la plus
célèbre, celle du Crétacé-Paléogène, a fait disparaître les dinosaures non aviens il y a
66 Ma). Aujourd’hui, le taux d’extinction observé est 100 à 1000 fois supérieur
au taux naturel de fond. Contrairement aux cinq précédentes, celle-ci est directement causée
par les activités humaines : c’est ce que l’IPBES a synthétisé dans son rapport de 2019.
🚀 Pour aller plus loin
Tu as compris la définition et les trois échelles ? Découvre maintenant chaque échelle
en détail dans les leçons suivantes du chapitre.
- Leçon 2.1 — La diversité des écosystèmes
- Leçon 2.2 — La diversité des espèces
- Leçon 3.1 — La diversité génétique et allélique
Sources scientifiques : Bulletin Officiel de
l’Éducation nationale (programme de Seconde générale, 2019) · Convention sur la diversité
biologique (Nations unies, Rio de Janeiro, 1992) · IPBES, Rapport de l’évaluation
mondiale de la biodiversité et des services écosystémiques (2019) · Muséum national
d’Histoire naturelle — Dossier « ATBI du Parc national du Mercantour »
· UICN, Liste rouge des espèces menacées · Wilson, E. O. (dir.),
BioDiversity, National Academy Press, 1988.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.