Biosphère

La biosph√®re C’est la zone de la Terre o√Ļ se trouvent les √™tres vivants et les produits de leurs activit√©s. On pourrait dire que c’est la couche terrestre o√Ļ la vie existe.

Le terme ¬ębiosph√®re¬Ľ appara√ģt pour la premi√®re fois dans les travaux du biologiste fran√ßais Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) et du g√©ologue autrichien Eduard Suess (1831-1914) au XIXe si√®cle. Mais ce sont les travaux du g√©ochimiste russe Vladimir Ivanovitch Vernadsky (1863-1945) qui ont suscit√© l’int√©r√™t pour l’√©tude de la biosph√®re.

Un syst√®me √©cologique est un groupe d’organismes vivants li√©s entre eux avec les √©l√©ments qui influencent les organismes. La biosph√®re comprend alors le √©tude du syst√®me √©cologique global.

Composantes de la biosphère

En tant que zone dans laquelle les organismes vivants existent, la biosph√®re comprend les organismes vivants, la troposph√®re, l’hydrosph√®re et la couche sup√©rieure de la lithosph√®re.

Atmosphère

L’atmosph√®re est la couche de gaz qui entoure la Terre. Il se compose principalement d’oxyg√®ne (21%) et d’azote (78%). Dans une moindre mesure, le dioxyde de carbone et l’ozone jouent un r√īle cl√© dans l’√©tat physique de l’atmosph√®re et dans les processus biologiques.

La troposph√®re, la couche la plus basse de l’atmosph√®re, il s’√©tend jusqu’√† environ 8 √† 10 km dans les r√©gions polaires et 16 √† 18 km dans les tropiques. Les processus physiques qui se produisent dans la troposph√®re d√©terminent les changements climatiques et affectent fondamentalement les conditions climatiques dans diff√©rentes r√©gions de la plan√®te.

Hydrosphère

L’hydrosph√®re comprend les r√©gions du globe o√Ļ l’eau est concentr√©e. L’eau dans ses trois √©tats diff√©rents est le principal compos√© de tous les composants de la biosph√®re et l’un des facteurs de base qui permet l’existence d’organismes vivants.

La majeure partie de l’eau de la biosph√®re se trouve dans les oc√©ans. Les eaux oc√©aniques contiennent une quantit√© consid√©rable de sels (35 g / l) en plus des gaz dissous tels que le dioxyde de carbone et l’oxyg√®ne.

Le dioxyde de carbone dans l’oc√©an est assimil√© par les plantes autotrophes par photosynth√®se. Une partie du dioxyde de carbone est utilis√©e pour la production de coquilles de carbonate et de squelettes d’√™tres vivants.

Lithosphère

La lithosph√®re est la couche solide la plus externe de la terre. On retrouve ici le sol, constitu√© d’un m√©lange de substances min√©rales et de mati√®re organique, produit de la d√©composition d’organismes, principalement v√©g√©taux, par des bact√©ries et des champignons.

Le sol est le substrat o√Ļ s’installent une grande partie des √™tres vivants, dont la plupart des √™tres humains.

Organismes vivants ou biote

Tous les organismes vivants, du plus simple au plus complexe, constituent ce que nous appelons le biote.

Les plantes

Les plantes forment la couverture v√©g√©tale sur terre qui constitue la majeure partie du film de mati√®re vivante. Dans les plans d’eau, ce film comprend du phytoplancton. Ce sont des √™tres autotrophes, c’est-√†-dire qu’ils produisent de la mati√®re organique √† partir de substances inorganiques pr√©sentes dans l’environnement par le biais du processus de photosynth√®se.

En tant que base de la couche de mati√®re vivante √† la surface de la terre, dans les r√©gions o√Ļ les plantes ne poussent pas, cette couche est r√©duite ou dispara√ģt.

Les animaux

Les animaux englobent un certain nombre de groupes allant des éponges et mollusques aux insectes et vertébrés. Deux conditions sont requises pour la subsistance des animaux:

  • Quantit√© suffisante de nourriture: les animaux sont h√©t√©rotrophes et d√©pendent de la mati√®re organique des autres √™tres vivants.
  • Composition gazeuse de l’environnement: les organismes a√©robies ne peuvent vivre qu’en pr√©sence d’une quantit√© consid√©rable d’oxyg√®ne pour leur respiration, tandis que pour les organismes ana√©robies, l’oxyg√®ne est toxique.

La zone dans laquelle les animaux existent dans la biosph√®re est beaucoup plus large que celle des plantes, bien qu’elle soit encore limit√©e. Contrairement √† ceux-ci, la plupart des animaux peuvent bouger. Certaines esp√®ces animales habitent les profondeurs de l’hydrosph√®re.

Champignons et bactéries

Les champignons sont des organismes h√©t√©rotrophes comme les animaux, ils utilisent la mati√®re organique produite par d’autres organismes pour subsister.

Les bact√©ries sont s√Ľrement les organismes vivants les plus distribu√©s dans la biosph√®re. Certains utilisent la chimiosynth√®se pour produire de la mati√®re organique. Par exemple, les bact√©ries nitrifiantes qui habitent le sol produisent des compos√©s azot√©s qui sont ensuite utilis√©s par les plantes.

√Čl√©ments de la biosph√®re

La biosph√®re existe en tant que telle gr√Ęce √† la participation de divers √©l√©ments que nous verrons ci-dessous.

√Čnergie solaire

Sans le soleil, la biosph√®re n’existerait pas. C’est la principale source d’√©nergie pour les processus biologiques tels que la photosynth√®se. Puisque la terre est une sph√®re, la majeure partie du rayonnement solaire est absorb√©e aux basses latitudes o√Ļ la temp√©rature de l’air est plus √©lev√©e par rapport aux latitudes moyennes et √©lev√©es. Cette diff√©rence de temp√©rature est l’une des principales sources d’√©nergie pour la circulation atmosph√©rique et oc√©anique.

Cycle de l’eau

Le cycle hydrologique de la biosph√®re est un √©change continu d’eau entre l’hydrosph√®re, l’atmosph√®re, les couches sup√©rieures de la lithosph√®re et les organismes vivants.

Voir aussi Cycle de l’eau

Conditions thermiques

Les conditions thermiques n√©cessaires √† la vie sont limit√©es. La plupart des r√©actions dans les syst√®mes biologiques se produisent entre 10 ¬į C et 50 ¬į C. Certaines plantes et bact√©ries se sont adapt√©es pour vivre dans des sources chaudes et des sources chaudes, o√Ļ les temp√©ratures atteignent 80 ¬ļC ou plus.

La temp√©rature optimale pour la photosynth√®se se situe entre 20 ¬į C et 30 ¬į C. √Ä des temp√©ratures inf√©rieures √† 0 ¬į C, les plantes sont endommag√©es par la formation de cristaux de glace dans leurs tissus. Une augmentation de la temp√©rature endommage √©galement les plantes, provoquant la destruction de la chlorophylle et la combustion des feuilles. Les plantes succulentes et x√©rophytes (cactus) qui r√©sistent mieux aux temp√©ratures √©lev√©es font exception.

Voir aussi Sol.

Caractéristiques de la biosphère

  • Distribution h√©t√©rog√®ne et irr√©guli√®re des organismes vivants.
  • En fonction de l’eau et de la temp√©rature, la v√©g√©tation naturelle forme divers √©cosyst√®mes, notamment la toundra, les for√™ts, les for√™ts tropicales, les savanes et les d√©serts.
  • Chaque type de v√©g√©tation est associ√© √† un groupe d’animaux.
  • Il couvre quelques kilom√®tres d’√©paisseur.
  • C’est la zone d’√©change de mati√®re entre la lithosph√®re et l’atmosph√®re.
  • Cela implique les cycles de formation et de destruction de la mati√®re vivante.
  • La principale source d’√©nergie provient principalement de l’activit√© photosynth√©tique des plantes.
  • Le nombre d’individus change constamment en raison des naissances et des d√©c√®s dans chaque groupe √©cologique.

Origine de la biosphère

L’origine de la biosph√®re est difficile √† √©tablir en raison du manque de registres n√©cessaires. On estime que les premi√®res formes de vie sont apparues entre 3,5 et 3,8 milliards d’ann√©es, en supposant que l’√Ęge de la Terre soit de 4,5 √† 4,7 milliards d’ann√©es.

On ne sait pas non plus avec certitude comment la vie est n√©e sur Terre. La th√©orie dominante est que la vie a √©merg√© de la soupe bouillante qui √©tait les oc√©ans il y a un milliard d’ann√©es. La formation d’organismes capables d’utiliser la lumi√®re du soleil (phototropes) a √©t√© la premi√®re √©tape du d√©veloppement de la biosph√®re primitive.

√Čvolution de la biosph√®re

L’apparition de l’homme est un jalon dans l’√©volution de la biosph√®re. √Ä ce titre, l’√©volution de la biosph√®re pr√©sente deux aspects saillants:

  • l’histoire de la biosph√®re depuis le moment o√Ļ la vie est apparue sur terre jusqu’√† celui o√Ļ l’activit√© humaine a commenc√© √† l’influencer,
  • l’√©tude de la biosph√®re √† l’heure actuelle, qui subit un impact n√©faste en raison de facteurs anthropiques.

Dans ce tableau, les différentes périodes géologiques et les événements significatifs au regard de la biosphère sont présentés:

√Čv√©nements de p√©riode

Pr√©cambrienApparition de bact√©ries et d’algues bleu-vert
CambrienLes animaux à squelette se développent: trilobites, brachiopodes, éponges, gastéropodes. Des céphalopodes et des mollusques apparaissent.
OrdovicienLe nombre d’animaux dans l’hydrosph√®re augmente. Les premi√®res plantes vasculaires apparaissent.
silurienLes plantes herbacées commencent à peupler la lithosphère. Gamme de formes corail et coquille.
dévonienLes plantes se répandent sur les continents; des animaux terrestres apparaissent.
Carbonif√®reLes animaux p√©n√®trent dans l’espace a√©rien.
permienIl y a une grande glaciation: première extinction de masse.
TriasiqueLes premiers dinosaures apparaissent.
jurassiqueDe grands dinosaures herbivores (Diplodocus) et carnivores (Ceratosaurus) habitent les continents. Des dinosaures volants (ptérosaures) apparaissent. La végétation terrestre est composée de conifères et de fougères.
CrétacéAugmente la diversité des mammifères. La deuxième extinction de masse se produit.
TertiaireDes gorilles anthropo√Įdes apparaissent. Augmenter la diversit√© des oiseaux. Les angiospermes pr√©dominent √† la surface de la terre.
QuaternaireHomo sapiens appara√ģt.

Importance de la biosph√®re pour l’homme

L’√™tre humain fait partie de la biosph√®re, en tant que tel, il y a une influence mutuelle. Nous vivons dans des r√©gions de la plan√®te o√Ļ il est possible d’utiliser les ressources; nous intervenons des r√©gions de la plan√®te pour les adapter √† nos besoins.

Nous sommes les √™tres qui ont le plus tir√© profit de la biosph√®re. Gr√Ęce √† nos interactions avec d’autres esp√®ces vivantes, nous obtenons de la nourriture, des m√©dicaments, des v√™tements, un abri et des divertissements.

Nous construisons des structures comme des serres o√Ļ nous pouvons faire pousser des plantes dans des r√©gions o√Ļ elles ne pourraient pas survivre. Nous construisons des barrages dans les cours d’eau pour profiter de l’√©nergie hydro√©lectrique, affectant l’√©cosyst√®me de la r√©gion.

Malheureusement, l’utilisation illimit√©e des ressources de la terre doit attirer notre attention sur la disponibilit√© de ces ressources pour l’avenir de l’humanit√©.

Jusqu’√† pr√©sent, il n’est pas possible de parler de la biosph√®re sur d’autres plan√®tes de l’Univers, malgr√© la connaissance de l’existence de l’eau dans d’autres corps c√©lestes, de l’√©nergie solaire et des mat√©riaux qui sont √† la base de la vie.

Biosphère et écosystème

La biosph√®re comprend l’ensemble de tous les √©cosyst√®mes qui existent sur la plan√®te. Le facteur le plus important pour l’existence des √™tres vivants est la relation mutuelle dans les diff√©rentes gammes du syst√®me √©cologique. Parmi ces relations, les relations trophiques relient tous les animaux aux plantes, d’abord dans la lign√©e des herbivores, et en cha√ģnes successives avec les carnivores.

 

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