La biosphère s’appauvrit

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La biosphère (plantes, animaux, champignons, bactéries, etc.) n’est pas qu’une ressource au sens d’un stock végétal et animal, c’est un ensemble harmonieux dans les composantes, y compris, l’espèce humaine, sont en constante interaction avec la planète. Le monde vivant respire et échange des gaz avec l’atmosphère, il puise dans la terre les minéraux indispensable à son existence. La terre et la biosphère forme un tout dont les parties sont dépendantes les unes des autres. Ainsi que le rappelle le professeur Gilles Boeuf, professeur à la Sorbonne, « un corps humain, c'est au moins autant de bactéries, sur la peau et à l'intérieur du corps, que de cellules humaines ». [1]
La biodiversité est essentielle à notre propre survie. Elle est à l’origine de l’oxygène que nous respirons et c’est elle qui nous permet de trouver notre nourriture. C’est encore elle qui nous procure notre laine, notre cuir, notre bois, nos parfums, nos médicaments, etc.


Les vers de terre, première biomasse animale terrestre (une tonne par hectare en moyenne) sont irremplaçables pour fertiliser nos sols Sans les abeilles et les insectes qui fécondent les fleurs, nous n’aurions ni fruits ni légumes. Environ 70% des cultures que nous consommons dépendent de la pollinisation animale. La plupart des molécules de nos médicaments trouvent leur origine dans les plantes ou les animaux, tel l’aspirine qui s’inspire de l’écorce de saule.
Il y a moins de 10 espèces dont les dimensions dépassent les 5 mètres mais plus la taille diminue plus le nombre d’espèces augmente. Les insectes sont ainsi les plus nombreux, viennent ensuite les végétaux, puis par les arthropodes, les mollusques, les champignons, etc. Les mammifères, les moins nombreux, ressortent en 19ème et dernière position[2].

Les scientifiques estiment que le nombre total d’espèces abritées par notre planète pourrait approcher les 100 millions mais seules quelque 1,8 million d’espèces ont été répertoriées et décrites à ce jour.
Chaque année, on découvre environ 15.000 espèces nouvelles. A ce rythme il faudrait encore plus de 6000 ans pour recenser toutes les espèces vivantes sur terre. Heureusement les avancées de l’intelligence artificielle vont nous permettre d’aller plus vite. Une équipe de chercheurs franco-costaricains [3] a mis au point un processus qui permet à partir d’algorithmes d’analyser les images de planches d’herbiers et de détecter automatiquement les spécimens inconnus. Il y a environ 3000 herbiers en bonne conservation dans les musées et institutions botaniques du monde dont le contenu est estimé à 350 millions de spécimens. Cette base de données est déjà immense mais le procédé pourrait s’appliquer à d’autres bases de données, aux animaux comme aux plantes, comme celles des millions d’images du projet iDigBio de la Fondation nationale américaine pour la science. Les scientifiques envisagent même d’utiliser les milliards de photos prises par les smartphones à travers le monde pour peu que la collecte s’organise. La connaissance de la biodiversité devrait donc avancer à pas de géants dans les prochaines années.

Cette diversité est en grand danger. La surexploitation des ressources naturelles, les dommages occasionnés à l’environnement et au climat ne sont pas sans conséquence pour la biosphère dont la diversité résulte d’une évolution commencée il y a 3,5 milliards d’années.

Sur sa liste rouge des espèces menacées d’extinction au niveau mondial, l’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN)[4]) constate que 41% des amphibiens, 13% des oiseaux et 25% des mammifères sont concernés. C’est également le cas pour 31% des requins et raies, 33% des coraux constructeurs de récifs et 34% des conifères. L’UICN apporte également la preuve du déclin continu de deux espèces bien connues : le gorille et la girafe.

Depuis le début de l’ère moderne, plusieurs espèce ont d’ailleurs déjà disparues à cause de l’homme : au 17ème siècle,  l'aurochs, l’ancêtre des races actuelles de bovins domestiques; au 18ème siècle,  le dodo, l’oiseau des îles de l’océan indien; au 20ème siècle, l’Antilope Bubale, l’huîtrier des Canaries, le grizzly de Californie et bien d’autres ; au début du 21ème siècle : le Baiji, le dauphin de Chine, le rhinocéros noir d’Afrique de l’ouest, le phoque moine des Caraïbes, etc. De nombreux scientifiques estiment que la moitié des espèces vivantes pourraient disparaître d’ici la fin du siècle.

Au cours des âges, la vie évolue. De nouvelles espèces apparaissent et d’autres disparaissent. On estime que les espèces de mammifères ont des durées de vie de l’ordre du million d’années alors que les espèces d’invertébrés peuvent perdurer plus de 10 millions d’années. Ce rythme est cependant perturbé par des catastrophes naturelles. Ainsi, cinq cataclysmes majeurs, ont déjà occasionnés des chutes brutales du vivant sur Terre : glaciation intense, activités volcaniques violentes, événement cosmique, infection microbiennes ou autres hypothèses de ce type.

Après la dernière extinction massive connue, celle des dinosaures, il y a 65 millions d’années, occasionnée par la chute d’un astéroïde géant, cette fois c’est l’homme qui est le facteur déclenchant. A l’étroit sur la planète du fait de la croissance exponentielle de sa population, il cherche à se faire de la place au détriment des autres espèces : destruction et fragmentation des milieux naturels par les routes et l’urbanisation, pollution, introduction d’espèces exotiques envahissantes, surpêche et chasse irresponsable comme celle qui tue plus 25 000 éléphants par an en Asie pour le marché de l’ivoire.

La biodiversité influence le climat et le climat influence la biodiversité. Le vivant absorbe ou rejette de l’oxygène, de l’eau ou du gaz carbonique. Quand l’homme modifie la composition de l’atmosphère (via l’industrie, la déforestation, l’automobile, etc.) il modifie les interactions entre les êtres vivantes et leur milieu. Il provoque ainsi la disparition des espèces qui ne peuvent s’adapter à ces changements.

Des boucles de rétroactions difficiles à maîtriser se mettent en place. Par exemple, le réchauffement climatique, en dégelant le permafrost des terres arctiques est susceptible de libérer du CO2 et du méthane renforçant l’effet de serre.

La perturbation des équilibres écologiques modifie le cycle des saisons, favorise les épisodes de sécheresse, les vagues de chaleur et les incendies de forêts. Certaines espèces modifient leurs habitudes migratrices : selon la Ligue de protection des oiseaux (LPO), environ 30.000 oies cendrées hivernent à présent en France contre à peine une dizaine il y a cinquante ans. Le changement climatique peut également induire des migrations d’insectes ravageurs ou porteurs de maladies comme il peut favoriser le développement d’espèce de plantes nuisibles et invasives vers des latitudes ou des altitudes jusque là épargnées. En France la chenille processionnaire du pin remonte ainsi vers le nord à raison de 4 km par an.

La diversité biologique est un élément crucial à préserver mais les territoires et le nombres d’espèces menacées sont tellement nombreux qu’il faut dès à présent identifier les priorités de conservation. C’est la tache à laquelle s’est attaché l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN). Pour le moment 156 sites ont été inscrits sur la liste des  « biens du patrimoine mondial de la biodiversité », répartis dans 72 pays, sur tous les continents sauf l’Antarctique. Cette liste, en cours de finalisation, représente les principaux écosystèmes de la planète.   Elle retient 31 des 35 zones critiques (hotspot) identifiées par l’ONG « Conservation International » et caractérisées chacune par le fait que 70% de leur habitat a été perdu mais qu’elle renferme encore au moins 1500 espèces de plantes endémiques, c’est à dire qui n’existent que dans un lieu donné. La liste du patrimoine mondial de la biodiversité retient aussi 97 des 142 écorégions prioritaires terrestres définies par le World Wildlife Fund (WWF) comme étant les plus représentatives des principaux types d'habitats terrestres, marins, et d'eau douce. Les limites de ces écorégions se rapprochent de l'étendue originelle des communautés naturelles avant les grands changements d'utilisation du sol par l'humain. Enfin 72 des 234 centres de diversité végétale et 83 des 218 territoires d’oiseaux endémiques recensés sur la planète sont également inscrits au patrimoine mondial de la biodiversité.

Ce travail de préservation de l’essentiel de la biodiversité aura sans doute du mal à stopper le processus de la sixième extinction massive du vivant: c’est sans doute déjà trop tard. L’objectif à présent est de sauver ce qui peut encore l’être. Quelles espèces doivent être prioritaires ? Les abeilles pollinisatrices qui assurent notre nourriture de fruits et légumes sont-elles plus importantes que les loups qui égorgent les troupeaux de moutons des bergers ? Les modestes vers de terre qui fertilisent nos sols méritent-ils autant d’attention que la dizaine d’ours des Pyrénées qui mobilisent les médias ?

Quels sont les critères pour juger des espèces les plus importantes et les plus utiles ? Nous verrons au dernier chapitre de ce livre, que les réponses à ces questions nous permettrons de rebondir le moment venu. Comme ce fut le cas après chacune des 5 premières extinctions qu’a connu la Terre, ce sixième épisode de déclin drastique de la biosphère devrait être suivi d’un nouveau cycle d’explosion biologique encore plus riche, dès que l’homme aura retrouvé la maîtrise du nombre de sa population et réduit ses effectifs.

Paul R. Ehrlich, professeur de biologie à l’université californienne de Stanford et ses collègues de l’Institut d’écologie de Mexico, démontrent que non seulement le nombre des espèces se réduit rapidement mais que, mis à part l’homme qui s’accapare de plus en plus de place, le nombre et la taille des populations de beaucoup d’espèces sont également en diminution rapide.

 

Quelques biens à sauvegarder inscrits au patrimoine mondial de la biodiversité [5]

Site Pays
   
Tropiques humides de Queensland Australie
Parc national de Kakadu Australie
La mer des Wadden Allemagne, Pays-Bas
Aires protégées du Cerrado Brésil
Parc national Wood Buffalo Canada
Parc national de l’île Cocos Costa-Rica
Aires des trois fleuves parallèles au Yunnan Chine
Parc national de Kahuzi-Biega Congo
Parc national Alejandro de Humboldt Cuba
Îles Galápagos Equateur
Papahānaumokuākea (au nord d’Hawaï) Etats-Unis
Parc national des Great Smoky Mountains Etats-Unis
Calanche de Piana, réserve de Scandola en Corse France
Pitons, cirques et remparts de l’île de la Réunion France
Lagons de Nouvelle-Calédonie France
Parc national de Taï Guinée
la chaîne de montagne des Ghats occidentaux Inde
Forêts tropicales ombrophiles de Sumatra Indonésie
Îles d’Ogasawara Japon
Parc national/Forêt naturelle du mont Kenya Kenya
Forêts humides de l’Atsinanana Madagascar
Parc national du Gunung Mulu Malaisie
Îles et aires protégées du Golfe de Californie Mexique
Îles sub-antarctiques de Nouvelle-Zélande Nouvelle-Zélande
Forêt Laurifère de Madère Portugal
Île d’Henderson Royaume-Uni
Îles de Gough et Inaccessible Royaume-Uni
Parc national du Niokolo-Koba Sénégal
Parc national des oiseaux du Djoudj Sénégal
Hauts plateaux du centre de Sri Lanka Sri Lanka
Alpes suisses Jungfrau-Aletsch Suisse
Parc national de Canaima Vénézuela
Caucase de l’Ouest Russie
Lac Baïkal Russie
Archipel de Socotra Yemen
   

Ce phénomène est particulièrement bien mis en évidence au travers des 27600 espèces de vertébrées étudiées et plus particulièrement encore des 177 espèces de mammifères analysées en détail [6]. Cette « annihilation biologique » souligne la gravité de l’extinction en cours. Sa rapidité est également impressionnante : selon J. W. Bull et M. Maron, 800 espèces ont disparues ces cinquante dernières années : 21 espèces de reptiles, 34 amphibiens, 81 poissons, 359 invertébrés et 86 plantes [7] soit 16 espèces en moyenne par an contre 2 par siècle lors de la précédente extinction.

La disparition en cours de nombre de formes vivantes ne signifie pas la fin de la vie. La vie est vigoureuse sur Terre. Dans le futur de nouvelles espèces émergeront et seront florissantes, sans l’homme ou plus vraisemblablement sous son contrôle.

A ses débuts, pendant au moins 2 milliards d'années, l’atmosphère était composé de gaz à effet de serre : dioxyde de carbone, méthane, dioxyde de soufre, hydrogène sulfuré et autres gaz expulsés des profondeurs terrestre par les volcans. Les premières bactéries se développèrent dans cet environnement. On retrouve encore aujourd’hui des conditions assez proches dans l’environnement hydrothermal chaud et riche en soufre des fumeurs noirs des dorsales qui se sont formées au fond des océans le long des zones de divergence des plaques tectoniques. On y rencontre un vie sous-marine luxuriante bien différentes de celle que nous connaissons sur terre. Après des centaines de millions d’années, les premières bactéries à chlorophylle, les cyanobactéries, apparurent et commencèrent à produire de l’oxygène. Une guerre sans merci eut lieu entre ces différentes formes de bactéries. Les bactéries anaérobiques furent éradiquées ou se refugièrent dans des microenvironnements particuliers qui les protégeaient de ce nouveau poison pour elles qu’était l’oxygène. On connaît la suite de l’histoire : de mutations en mutations, d’extinction en extinction, on finit par arriver aux plantes, aux vertébrés puis à l’homme.

Autour de Tchernobyl, l’homme ne peut survivre mais la vie y est exubérante. La flore et la faune se sont adaptées à la radioactivité.
Depuis des millénaires, la forêt méditerranéenne a appris à vivre avec le feu. Sur les terres incendiées, la végétation reprend vie rapidement et une microfaune pullule.
Dans le microclimat du métro londonien, une nouvelle espèce de moustique a fait son apparition, le Cules pipiens molestus, différent et incapable de s’hybrider avec le moustique de surface, le Culex pipiens [8].
Enfin, les micro-organismes ne semblent pas subir de phénomène d'extinction. Bien au contraire, selon Jacques Balandreau [9], spécialiste d’écologie microbienne à l’université de Lyon, il est fort probable que " l'action de l'homme et les pressions de sélection qu'il engendre contribuent à augmenter la diversité microbienne ".

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[1] L'homme peut-il accepter ses limites ? - Gilles Bœuf - Editions Quae, 2017
[2] Andrew P. Dobson - Conservation and Biodiversity, 1996, Scientific American Library
[3] Going deeper in the automated identification of Herbarium specimens - Jose Carranza-Roja, Herve Goeau, Pierre Bonnet, Erick Mata-Montero and Alexis Joly - BMC Evolutionary Biology (août 2017)
[4] L’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN) – liste rouge 2017 et rapport annuel 2016
[5] Source : Bertzky, B., Shi, Y., Hughes, A., Engels, B., Ali, M.K. et Badman, T. (2013) La biodiversité terrestre et la liste du patrimoine mondial : identifier les grandes lacunes dans le réseau du patrimoine mondial naturel et les sites candidats qui pourraient y être intégrés. UICN, Gland, Suisse et PNUE-WCMC, Cambridge, Royaume-Uni. xiv + 70pp.
[6] Gerardo Ceballos et al. Biological annihilation via the ongoing sixth mass extinction signaled by vertebrate population losses and declines. Proceeedings of the National Academy of Sciences of the United States, (2017, July )
[7] J. W. Bull, M. Maron – How humans drive speciation as well as extinction. Proceedings of the Royal Society B. (2016, June)
[8] Katharine Byrne and Richard A Nichols. Culex pipiens in London Underground tunnels: differentiation between surface and subterranean populations. Heredity volume 82, (1999)
[9] Jacques Balandreau. La diversité microbienne. Aménagement et Nature - N° 136 (2000)

A propos

Animé par Jacques Carles et Michel Granger, tous deux ingénieurs et « Philosophiae Doctor » de l’Université de Montréal, ce site se propose de collecter les nombreux signaux faibles qui annoncent déjà ce que sera demain et d'analyser les grandes forces qui sont à l’œuvre en ce début de 21ème siècle. L'objectif n'est cependant pas de prévoir ce que sera l’avenir mais plus modestement d’inciter à la réflexion pour agir collectivement et maitriser notre futur au lieu de le subir.


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