Réseau alimentaire

Un réseau alimentaire est constitué de toutes les chaînes alimentaires d’un même écosystème. Chaque être vivant dans un écosystème fait partie de plusieurs chaînes alimentaires. Chaque chaîne alimentaire est un chemin possible que l’énergie et les nutriments peuvent emprunter lorsqu’ils se déplacent dans l’écosystème. Toutes les chaînes alimentaires interconnectées et se chevauchant dans un écosystème constituent un réseau alimentaire.
Niveaux trophiques
Les organismes des réseaux alimentaires sont regroupés en catégories appelées niveaux trophiques. Grossièrement, ces niveaux sont divisés en producteurs (premier niveau trophique), consommateurs et décomposeurs (dernier niveau trophique).
Producteurs
Les producteurs constituent le premier niveau trophique. Les producteurs, également appelés autotrophes, fabriquent leur propre nourriture et ne dépendent d’aucun autre organisme pour se nourrir. La plupart des autotrophes utilisent un processus appelé photosynthèse pour créer de la nourriture (un nutriment appelé glucose) à partir de la lumière du soleil, du dioxyde de carbone et de l’eau.
Les plantes sont le type d’autotrophe le plus familier, mais il en existe de nombreux autres. Les algues, dont les plus grandes formes sont connues sous le nom d’algues marines, sont autotrophes. Le phytoplancton, de minuscules organismes qui vivent dans l’océan, est également autotrophe. Certains types de bactéries sont autotrophes. Par exemple, les bactéries qui vivent dans les volcans actifs utilisent le soufre, et non le dioxyde de carbone, pour produire leur propre nourriture. Ce processus est appelé chimiosynthèse.
Consommateurs
Les niveaux trophiques suivants sont constitués d’animaux qui mangent les producteurs. Ces organismes sont appelés des consommateurs.
Les consommateurs peuvent être carnivores (animaux qui mangent d’autres animaux) ou omnivores (animaux qui mangent à la fois des plantes et des animaux). Les omnivores, comme les humains, consomment plusieurs types d’aliments. Nous mangeons des plantes, comme des légumes et des fruits. Nous mangeons aussi des animaux et des produits animaux, comme la viande, le lait et les œufs. Nous mangeons des champignons, par exemple. Nous mangeons aussi des algues, notamment des algues comestibles comme le nori (utilisé pour envelopper les rouleaux de sushi) et la laitue de mer (utilisée dans les salades). Les ours sont également omnivores. Ils mangent des baies et des champignons, ainsi que des animaux comme le saumon et le cerf.
Les consommateurs primaires sont les herbivores. Les herbivores mangent des plantes, des algues et d’autres producteurs. Ils se situent au deuxième niveau trophique. Dans un écosystème de prairie, les cerfs, les souris et même les éléphants sont des herbivores. Ils mangent des herbes, des arbustes et des arbres. Dans un écosystème désertique, une souris qui mange des graines et des fruits est un consommateur primaire.
Dans un écosystème océanique, de nombreux types de poissons et de tortues sont des herbivores qui mangent des algues et des herbes marines. Dans les forêts de varechs, les algues marines connues sous le nom de varechs géants fournissent abri et nourriture à tout un écosystème. Les oursins sont de puissants consommateurs primaires dans les forêts de varechs. Ces petits herbivores mangent des dizaines de kilogrammes (livres) de varech géant chaque jour.
Les consommateurs secondaires mangent les herbivores. Ils se situent au troisième niveau trophique. Dans un écosystème désertique, un consommateur secondaire peut être un serpent qui mange une souris. Dans la forêt de laminaires, les loutres de mer sont des consommateurs secondaires qui chassent les oursins.
Les consommateurs tertiaires mangent les consommateurs secondaires. Ils se situent au quatrième niveau trophique. Dans l’écosystème du désert, un hibou ou un aigle peut s’attaquer à un serpent.
Il peut y avoir d’autres niveaux de consommateurs avant qu’une chaîne n’atteigne finalement son prédateur supérieur. Les prédateurs supérieurs, également appelés prédateurs apex, mangent d’autres consommateurs. Ils peuvent se trouver au quatrième ou cinquième niveau trophique. Ils n’ont pas d’ennemis naturels, à l’exception des humains. Les lions sont des prédateurs supérieurs dans l’écosystème des prairies. Dans l’océan, les poissons comme le grand requin blanc sont des prédateurs supérieurs. Dans le désert, les lynx roux et les lions des montagnes sont des prédateurs supérieurs.
Détritivores et décomposeurs
Les détritivores et les décomposeurs constituent la dernière partie des chaînes alimentaires. Les détritivores sont des organismes qui mangent des restes végétaux et animaux non vivants. Par exemple, les charognards comme les vautours mangent les animaux morts. Les bousiers mangent les excréments des animaux.
Les décomposeurs, comme les champignons et les bactéries, complètent la chaîne alimentaire. Les décomposeurs transforment les déchets organiques, comme les plantes en décomposition, en matières inorganiques, comme un sol riche en nutriments. Ils complètent le cycle de la vie, en renvoyant les nutriments dans le sol ou les océans pour qu’ils soient utilisés par les autotrophes. Cela démarre une toute nouvelle série de chaînes alimentaires.
Chaînes alimentaires
Les réseaux alimentaires relient de nombreuses chaînes alimentaires différentes, et de nombreux niveaux trophiques différents. Les réseaux alimentaires peuvent supporter des chaînes alimentaires longues et compliquées, ou très courtes.
Par exemple, l’herbe dans une clairière de forêt produit sa propre nourriture par photosynthèse. Un lapin mange l’herbe. Un renard mange le lapin. Lorsque le renard meurt, des décomposeurs comme les vers et les champignons décomposent son corps, le renvoyant dans le sol où il fournit des nutriments aux plantes comme l’herbe.
Cette courte chaîne alimentaire est une partie du réseau alimentaire de la forêt. Une autre chaîne alimentaire dans le même écosystème pourrait impliquer des organismes complètement différents. Une chenille peut manger les feuilles d’un arbre dans la forêt. Un oiseau tel qu’un moineau peut manger la chenille. Un serpent peut ensuite s’attaquer au moineau. Un aigle, un prédateur suprême, peut s’attaquer au serpent. Un autre oiseau encore, un vautour, consomme le corps de l’aigle mort. Enfin, les bactéries du sol décomposent les restes.
Les algues et le plancton sont les principaux producteurs des écosystèmes marins. De minuscules crevettes appelées krill mangent le plancton microscopique. Le plus grand animal de la planète, la baleine bleue, se nourrit de milliers de tonnes de krill chaque jour. Les prédateurs ultimes, comme les orques, s’attaquent aux baleines bleues. Lorsque le corps de grands animaux comme les baleines coule au fond de l’océan, des détritivores comme les vers décomposent la matière. Les nutriments libérés par la chair en décomposition fournissent des produits chimiques aux algues et au plancton pour amorcer une nouvelle série de chaînes alimentaires.
Biomasse
Les réseaux alimentaires sont définis par leur biomasse. La biomasse est l’énergie contenue dans les organismes vivants. Les autotrophes, les producteurs d’un réseau alimentaire, convertissent l’énergie du soleil en biomasse. La biomasse diminue à chaque niveau trophique. Il y a toujours plus de biomasse dans les niveaux trophiques inférieurs que dans les niveaux supérieurs.
Parce que la biomasse diminue avec chaque niveau trophique, il y a toujours plus d’autotrophes que d’herbivores dans un réseau alimentaire sain. Il y a plus d’herbivores que de carnivores. Un écosystème ne peut pas supporter un grand nombre d’omnivores sans supporter un nombre encore plus grand d’herbivores, et un nombre encore plus grand d’autotrophes.
Un réseau alimentaire sain présente une abondance d’autotrophes, de nombreux herbivores, et relativement peu de carnivores et d’omnivores. Cet équilibre aide l’écosystème à maintenir et à recycler la biomasse.
Chaque maillon d’un réseau alimentaire est relié à au moins deux autres. La biomasse d’un écosystème dépend de l’équilibre et de la connexion de son réseau alimentaire. Lorsqu’un maillon du réseau alimentaire est menacé, certains ou tous les autres maillons sont affaiblis ou stressés. La biomasse de l’écosystème diminue.
La perte de la vie végétale entraîne généralement un déclin de la population d’herbivores, par exemple. La vie végétale peut décliner en raison de la sécheresse, des maladies ou de l’activité humaine. Les forêts sont abattues pour fournir du bois de construction. La perte de biomasse au deuxième ou troisième niveau trophique peut également déséquilibrer un réseau alimentaire. Considérez ce qui peut arriver si une remontée de saumon est détournée. Une remontée de saumon est une rivière où les saumons nagent. Les remontées de saumons peuvent être détournées par des glissements de terrain et des tremblements de terre, ainsi que par la construction de barrages et de levées.
La biomasse est perdue lorsque le saumon est coupé des rivières. Incapables de manger du saumon, les omnivores comme les ours sont obligés de se tourner davantage vers d’autres sources de nourriture, comme les fourmis. La population de fourmis de la région diminue. Les fourmis sont généralement des charognards et des détritivores, de sorte que moins de nutriments sont décomposés dans le sol. Le sol est incapable de supporter autant d’autotrophes, ce qui entraîne une perte de biomasse. Les saumons eux-mêmes sont des prédateurs de larves d’insectes et de poissons plus petits. Sans saumon pour contrôler leur population, les insectes aquatiques peuvent dévaster les communautés végétales locales. Moins de plantes survivent, et la biomasse est perdue.
Une perte d’organismes à des niveaux trophiques supérieurs, comme les carnivores, peut également perturber une chaîne alimentaire. Dans les forêts de varechs, les oursins sont les principaux consommateurs de varechs. Les loutres de mer s’attaquent aux oursins. Si la population de loutres de mer diminue en raison de maladies ou de la chasse, les oursins dévastent la forêt de varechs. En l’absence d’une communauté de producteurs, la biomasse s’effondre. Toute la forêt de varech disparaît. Ces zones sont appelées oursins.
L’activité humaine peut réduire le nombre de prédateurs. En 1986, les autorités vénézuéliennes ont construit un barrage sur le fleuve Caroni, créant ainsi un énorme lac deux fois plus grand que le Rhode Island. Des centaines de sommets de collines se sont transformés en îles dans ce lac. Leurs habitats étant réduits à de minuscules îles, de nombreux prédateurs terrestres n’ont pas pu trouver suffisamment de nourriture. Par conséquent, les animaux proies comme les singes hurleurs, les fourmis coupeuses de feuilles et les iguanes ont prospéré. Les fourmis sont devenues si nombreuses qu’elles ont détruit la forêt tropicale, tuant tous les arbres et autres plantes. Le réseau alimentaire entourant le fleuve Caroni a été détruit.
Bioaccumulation
La biomasse diminue à mesure que l’on monte dans les niveaux trophiques. Cependant, certains types de matières, notamment les produits chimiques toxiques, augmentent avec chaque niveau trophique du réseau alimentaire. Ces produits chimiques s’accumulent généralement dans la graisse des animaux.
Lorsqu’un herbivore mange une plante ou un autre autotrophe couvert de pesticides, par exemple, ces pesticides sont stockés dans la graisse de l’animal. Lorsqu’un carnivore mange plusieurs de ces herbivores, il absorbe les pesticides chimiques stockés dans sa proie. Ce processus est appelé bioaccumulation.
La bioaccumulation se produit également dans les écosystèmes aquatiques. Les eaux de ruissellement des zones urbaines ou des fermes peuvent être pleines de polluants. De minuscules producteurs comme les algues, les bactéries et les herbes marines absorbent des quantités infimes de ces polluants. Les consommateurs primaires, tels que les tortues de mer et les poissons, mangent les herbes marines. Ils utilisent l’énergie et les nutriments fournis par les plantes, mais stockent les produits chimiques dans leurs tissus gras. Les prédateurs du troisième niveau trophique, comme les requins ou les thons, mangent les poissons. Au moment où le thon est consommé par les gens, il peut stocker une quantité remarquable de toxines bioaccumulées.
À cause de la bioaccumulation, les organismes de certains écosystèmes pollués ne sont pas sûrs à manger et il est interdit de les récolter. Les huîtres du port de la ville de New York, aux États-Unis, par exemple, sont impropres à la consommation. Les polluants du port s’accumulent dans ses huîtres, un filtreur.
Dans les années 1940 et 1950, un pesticide appelé DDT (dichloro-diphényl-trichloroéthane) était largement utilisé pour tuer les insectes qui propageaient des maladies. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les Alliés ont utilisé le DDT pour éliminer le typhus en Europe et pour lutter contre la malaria dans le Pacifique Sud. Les scientifiques pensaient avoir découvert un médicament miracle. Le DDT a été en grande partie responsable de l’élimination de la malaria dans des endroits comme Taïwan, les Caraïbes et les Balkans.
Malheureusement, le DDT se bioaccumule dans un écosystème et cause des dommages à l’environnement. Le DDT s’accumule dans le sol et l’eau. Certaines formes de DDT se décomposent lentement. Les vers, les herbes, les algues et les poissons accumulent le DDT. Les prédateurs supérieurs, comme les aigles, avaient de grandes quantités de DDT dans leur corps, accumulées à partir des poissons et des petits mammifères dont ils se nourrissaient.
Les oiseaux ayant de grandes quantités de DDT dans leur corps pondent des œufs avec des coquilles extrêmement fines. Ces coquilles se brisaient souvent avant que les bébés oiseaux ne soient prêts à éclore.
Le DDT a été une raison majeure du déclin du pygargue à tête blanche, un prédateur suprême qui se nourrit principalement de poissons et de petits rongeurs. Aujourd’hui, l’utilisation du DDT a été restreinte. Les réseaux alimentaires dont il fait partie se sont rétablis dans la plupart des régions du pays.