Le monde vivant est variable à l’infini dans le temps et dans l’espace, à toutes les échelles, des individus aux écosystèmes en passant par les populations et les assemblages d’espèces : l’interrogation sur cette variabilité, en soi et pour les humains, est le cœur du concept de biodiversité. Une variabilité pilotée par des processus purement biologiques et par des interactions avec le milieu physique.

Établir un premier contact avec les idées de complexité et de système à travers un exemple emblématique

Connaître les divers niveaux d’organisation du vivant du point de vue de l’écologie

Identifier quelques principes fondamentaux d’organisation et de dynamique de chacun de ces niveaux d’organisation

Tous les organismes s’influencent les uns les autres : quand l’un change, les autres changent et influencent différemment le premier… qui change à nouveau, et ainsi de suite. Ces influences réciproques insèrent les organismes dans un système écologique qui change au cours du temps et qui propage les perturbations, transformant parfois la nature même du système.‍

Comprendre ce qu’est un système, un système complexe, une interaction, une rétroaction

Prendre conscience de l’importance des effets en cascade qui reposent sur des interactions vivant-vivant et vivant-non vivant

Lier la structure spatiale hétérogène des écosystèmes et le régime des perturbations qui impacte l’écosystème, connaître les notions de point de bascule et de résilience

Sur le temps long, en réponse aux changements des contraintes et des ressources de l’environnement, les divers mécanismes de différenciation des organismes conduisent à la spéciation, c’est-à-dire à l’apparition d’organismes nouveaux plus adaptés aux nouvelles conditions. Les vitesses relatives de spéciation et d’extinction déterminent, à la hausse ou à la baisse, le nombre d’espèces peuplant la Terre.

Se faire une idée de l’évolution de la biodiversité au cours des temps géologiques

Connaître les mécanismes qui gouvernent l’adaptation et l’évolution des êtres vivants

Se familiariser avec le concept d’extinction

L’adaptation des organismes, c’est-à-dire leur capacité à produire des descendants viables et interféconds, repose sur l’acquisition de caractéristiques biologiques qui rendent l’organisme compatible avec les conditions physiques et biologiques qui règnent dans son environnement. L’ensemble de ces caractéristiques le positionnent dans cet environnement par rapport à tous les autres organismes. Quand il arrive que deux organismes soient positionnés de la même manière dans l’environnement, ils entrent potentiellement en compétition.‍

Comprendre l’aller et retour permanent entre l’organisme et son environnement qui détermine la dynamique évolutive de l’organisme

Connaître quelques facteurs physico-chimiques qui gouvernent les caractéristiques de l’organisme, et notamment sa distribution

Comprendre le concept de niche écologique

Poser le problème de la coexistence dans le même environnement d’organismes différents

Les caractéristiques d’un organisme et sa niche écologique expriment non seulement son adaptation aux facteurs physiques, mais aussi, et souvent surtout, aux autres organismes. Un organisme donné est en interaction gagnant-gagnant, gagnant-perdant ou perdant-perdant avec les autres organismes. Chaque organisme change en fonction de l’évolution des autres : il existe une co-évolution plus ou moins forte entre tous les organismes.

Distinguer la niche écologique potentielle d’un organisme de celle réalisée en fonction des conditions biotiques et abiotiques qui l’environnent

Connaître les différents types d’interactions entre organismes

Découvrir le concept de coévolution

L’estimation du nombre d’espèces eucaryotes peuplant la Terre dans son ensemble tourne autour de dix millions, auquel il faut rajouter des milliards de types de microorganismes. Ces espèces sont réparties de façon hétérogène à la surface de la planète, mais leur distribution est clairement structurée par des gradients environnementaux. Certaines zones concentrent une proportion élevée de la biodiversité mondiale.

Se faire une idée du nombre d’espèces peuplant le globe et du poids de l’humain dans la structure du monde vivant

Connaître les facteurs qui régissent la distribution planétaire des organismes

Connaître les concepts d’endémisme et de hot spots de la biodiversité

Comprendre pourquoi les zones tropicales présentent une biodiversité élevée

La biodiversité locale dépend de la biodiversité régionale et, notamment, des capacités de dispersion des espèces,de la surface des habitats, de la connectivité des habitats ainsi que des contraintes et des ressources locales. Certaines espèces sont particulièrement aptes à coloniser les milieux.

Connaître les facteurs qui régissent la distribution locale de la biodiversité

Comprendre pourquoi certaines espèces sont invasives et en quoi cela peut changer le fonctionnement de l’écosystème

Selon un positionnement anthropocentrique ou biocentrique, on peut distinguer la valeur intrinsèque de la biodiversité, qui est reconnue dans des textes de nature législative, de la valeur instrumentale de la biodiversité qui débouche, entre autres, sur le concept de biodiversité. La biodiversité peut être approchée de manière quantitative à travers des indices de biodiversité.

Connaître les diverses catégories de valeurs attachées à la biodiversité

Connaître les métriques de la biodiversité les plus courantes

Il est aujourd’hui acquis que la biodiversité impacte les conditions de vie des humains et des non-humains, notamment en matière de productivité et de résilience, aussi bien en milieu terrestre qu’en milieu aquatique. ‍

Connaître les liens entre la biodiversité et la productivité et entre la biodiversité et la résistance aux perturbations

Comprendre les mécanismes explicatifs de ces liens

Connaître les liens entre biodiversité et propagation des pathogènes

La biodiversité et les écosystèmes rendent des services qui peuvent être mobilisés en complément ou en substitution de techniques afin de restaurer des milieux dégradés ou d’améliorer la qualité de ressources ; ils présentent de ce fait une valeur économique. Ces solutions basées sur la nature sont mobilisées dans le cadre de démarche d’ingénierie écologique et sont considérées comme des options de géo-ingénierie.

Connaître la dimension économique des services rendus par la biodiversité

Se familiariser avec les concepts d’ingénierie écologique et de géoingénierie

Connaître les principes fondamentaux qui régissent les pratiques d’ingénierie écologique

Percevoir le potentiel et les risques des démarches d’ingénierie écologique

Tous les indicateurs globaux sont au rouge : des espèces disparaissent à un rythme très élevé et les abondances de la plupart des organismes, vertébrés et invertébrés, s’effondrent. Les milieux naturels voient leur surface diminuer de plus en plus. En France les tendances sont comparables même si, localement, le rétablissement de la biodiversité est observé dès lors que les pressions qui s’exercent sur elle sont réduites.

Connaître quelques exemples de régression des écosystèmes

Connaître les indicateurs d’effondrement de la biodiversité

Les causes de la sixième crise d’extinction sont identifiées et hiérarchisées par l’IPBES, la plateforme internationale pour la biodiversité équivalente à l’IPCC ou GIEC pour le climat : usage des sols, modification des milieux et surexploitation, changement climatique,pollution, espèces envahissantes.

Identifier les cinq causes planétaires majeures d’effondrement de la biodiversité

Comprendre les principaux mécanismes à l’œuvre derrière ces causes

Dans toutes les régions du globe, la proportion d’espèces menacées d’extinction est très élevée, ce qui appelle partout des politiques de conservation des espèces et des espaces. Un point clé est la taille des populations, les populations locales aux effectifs faibles présentant des risques élevés d’extinction à court terme et prédictibles. Les actions de conservation peuvent être menées in situ ou ex situ. In situ, elles passent parla restauration des écosystèmes dégradés qui repose à la fois sur des stratégies techniques et biologiques.

Prendre connaissance de la proportion d’espèces menacées en France et dans le monde

Comprendre les conditions de viabilité d’une population

Connaître les deux grandes approches de conservation de la biodiversité

Savoir ce qu’est un écosystème dégradé et comprendre ce que suppose sa restauration

Le réchauffement climatique est en grande partie lié à l’augmentation de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère ; celui-ci tend aussi à stimuler directement la croissance de beaucoup d’espèces végétales. Les changements de températures et de précipitations impactent très sensiblement la production végétale et,secondairement, la teneur en carbone organique des sols, c’est-à-dire la fonction de séquestration du dioxyde de carbone.

Se familiariser avec le concept de Système Terre

Connaître l’effet du changement de concentration de l’atmosphère en dioxyde de carbone, des températures et des précipitations sur la production primaire

Comprendre l’effet du changement climatique sur la teneur en carbone des sols

Le changement climatique modifie la dynamique des organismes vivants de multiples façons, et notamment sur leur distribution géographique à la suite de la remontée vers les hautes latitudes, et vers les altitudes élevées des zones climatiques. D’autres caractéristiques des organismes sont modifiées par le climat et sont susceptibles de rétroagir positivement ou négativement sur le climat.

Comprendre les principales réponses des organismes au changement climatique et prendre conscience des limites de ces réponses

Connaître quelques exemples de réponses des organismes et des écosystèmes au changement climatique

Comprendre par quels mécanismes les changements de biodiversité peuvent rétroagir sur le changement climatique

La biodiversité dans les paysages agricoles est impactée négativement par les pratiques intenses de production, par l’homogénéisation des paysages, par l’emploi des pesticides et l’excès de fertilisation. L’agroécologie représente une alternative crédible à l’agriculture intensive conventionnelle : le mélange des variétés, le mélange des espèces cultivées et l’agroforesterie sont des approches productives avérées. Des scénarios existent et démontrent la faisabilité de l’agroécologie.

Connaître les mécanismes par lesquels l’agriculture intensive impacte négativement la biodiversité

Se familiariser avec le concept d’agroécologie

Connaître quelques approches d’agroécologie

Presque toutes les forêts détiennent une part importante, si ce n’est la majorité, de la biodiversité régionale. La biodiversité forestière dépend de celle des arbres, de l’âge de la forêt, du mode d’exploitation. Les forêts représentent un puits de carbone de plus en plus mobilisé dans le cadre de l’atténuation du changement climatique, malgré une baisse progressive d’efficacité.

Connaître les facteurs qui régissent la biodiversité en forêt et en déduire des principes de gestion écologique

Comprendre la fonction de séquestration du carbone des forêts et prendre conscience de ses limites

A priori hostiles à la biodiversité, les territoires urbains peuvent néanmoins accueillir une biodiversité élevée,parfois supérieure à celle des territoires ruraux. Les conditions pour maximiser la biodiversité urbaine sont connues ; elles améliorent également l’ambiance climatique en réduisant l’impact des évènements extrêmes et favorisent un sentiment de bien-être.

Connaître les facteurs physiques et biologiques qui maximisent la biodiversité en ville

Prendre conscience de l’efficacité de la végétalisation des villes vis-à-vis du changement climatique

La santé humaine est liée à celle des plantes,des animaux et des écosystèmes. La biodiversité délivre de nombreux services écosystémiques. Sa dynamique est liée à celle de l’émergence de maladies d’origine animale (zoonoses).

Connaître le concept « One health »

Connaître les services écosystémiques directement liés à la dynamique de la biodiversité

Comprendre pourquoi la biodiversité est favorable à la santé humaine

La biodiversité est l’une des dimensions de la dégradation de la viabilité de la Terre. Les trajectoires de développement socio-économique conduisant à cette perte de viabilité ont été identifiées depuis des décennies. De nouvelles visions du développement ont été proposées sans être traduites en actes. Des transformations socio-économiques drastiques sont désormais inévitables.

Connaître quelques étapes de la prise de conscience de la crise environnementale

Connaître les concepts de développement durable, de donuts, de transition écologique et de changements transformateurs