La biodiversité désigne généralement la variété et la variabilité de la vie sur Terre. Selon le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE), la biodiversité mesure généralement la variation au niveau génétique, des espèces et des écosystèmes. La biodiversité terrestre a tendance à être plus grande près de l’équateur, ce qui semble être le résultat du climat chaud et de la productivité primaire élevée. La biodiversité n’est pas distribuée uniformément sur Terre et est la plus riche dans les tropiques. Ces écosystèmes forestiers tropicaux couvrent moins de 10% de la surface terrestre et contiennent environ 90% des espèces du monde. La biodiversité marine tend à être plus élevée le long des côtes du Pacifique occidental, où la température de surface de la mer est la plus élevée et dans la bande médio-latitudinale de tous les océans. Il existe des gradients latitudinaux dans la diversité des espèces. La biodiversité a généralement tendance à se regrouper dans des zones sensibles et a augmenté au fil du temps, mais elle sera probablement ralentie dans le futur.
Les changements environnementaux rapides entraînent généralement des extinctions massives. On estime que plus de 99,9% de toutes les espèces ayant vécu sur Terre, représentant plus de cinq milliards d’espèces, ont disparu. Les estimations du nombre d’espèces actuelles de la Terre vont de 10 millions à 14 millions, dont environ 1,2 million ont été documentés et plus de 86 pour cent n’ont pas encore été décrits. Plus récemment, en mai 2016, des scientifiques ont indiqué que 1 000 milliards d’espèces sont actuellement sur Terre, avec seulement un millième de pour cent. La quantité totale de paires de bases d’ADN associées sur Terre est estimée à 5,0 x 1037 et pèse 50 milliards de tonnes. En comparaison, la masse totale de la biosphère a été estimée à 4 TtC (trillion de tonnes de carbone). En juillet 2016, des scientifiques ont indiqué avoir identifié un ensemble de 355 gènes provenant du dernier ancêtre commun universel (LUCA) de tous les organismes vivant sur Terre.
L’âge de la Terre est d’environ 4,54 milliards d’années. Les premières preuves incontestables de la vie sur Terre datent d’au moins 3,5 milliards d’années, à l’époque de l’ère Eoarchéenne, après qu’une croûte géologique a commencé à se solidifier suite à la fusion du Hadean Eon. Il y a des fossiles de tapis microbiens trouvés dans des grès de 3,48 milliards d’années découverts en Australie occidentale. Le graphite est une autre preuve physique précoce d’une substance biogénique trouvée dans des roches méta-sédimentaires vieilles de 3,7 milliards d’années découvertes dans l’ouest du Groenland. Plus récemment, en 2015, des « vestiges de la vie biotique » ont été découverts dans des roches âgées de 4,1 milliards d’années en Australie occidentale. Selon l’un des chercheurs, «si la vie sur Terre était relativement rapide… alors elle pourrait être courante dans l’univers».
Depuis le début de la vie sur Terre, cinq extinctions de masse majeures et plusieurs événements mineurs ont entraîné une chute brutale et importante de la biodiversité. Le phanérozoïque (ces 540 millions d’années) a marqué une croissance rapide de la biodiversité via l’explosion cambrienne – une période au cours de laquelle la majorité des phylums multicellulaires sont apparus. Les 400 millions d’années suivantes incluaient des pertes massives et répétées de la biodiversité classées comme des événements d’extinction massive. Dans le Carbonifère, l’effondrement de la forêt tropicale a entraîné une grande perte de vie végétale et animale. L’événement d’extinction Permien-Trias, il ya 251 millions d’années, était le pire; la récupération des vertébrés a pris 30 millions d’années. La plus récente, l’extinction du Crétacé-Paléogène, s’est produite il y a 65 millions d’années et a souvent attiré plus d’attention que d’autres car elle a entraîné l’extinction des dinosaures.
La période depuis l’apparition de l’homme a montré une réduction continue de la biodiversité et une perte de diversité génétique. Nommée extinction de l’Holocène, la réduction est principalement due aux impacts humains, en particulier à la destruction de l’habitat. Inversement, la biodiversité influe de manière positive sur la santé humaine, même si quelques effets négatifs sont étudiés.
Les Nations Unies ont désigné 2011-2020 la Décennie des Nations Unies pour la biodiversité.
Étymologie
Le terme de diversité biologique a été utilisé en premier lieu par Raymond F. Dasmann, spécialiste de la conservation de la faune et de la conservation de la nature, en 1968, dans un livre consacré à la conservation. Le terme n’a été largement adopté qu’après plus d’une décennie, quand, dans les années 1980, il est devenu l’usage courant dans la politique scientifique et environnementale. Thomas Lovejoy, dans la préface du livre Conservation Biology, a introduit le terme dans la communauté scientifique. Jusque-là, le terme « diversité naturelle » était courant, introduit par la Division des sciences de The Nature Conservancy dans une importante étude de 1975 intitulée « La préservation de la diversité naturelle ». Au début des années 1980, le programme scientifique de TNC et son responsable, Robert E. Jenkins, Lovejoy et d’autres scientifiques de renom à l’époque en matière de conservation, préconisaient l’utilisation du terme «diversité biologique».
WG Rosen a peut-être inventé le terme biodiversité de ce terme en 1985 lors de la planification du Forum national sur la diversité biologique organisé en 1986 par le Conseil national de la recherche (CNRC). Il a été publié pour la première fois dans une publication en 1988 lorsque le sociobiologiste EO Wilson l’a utilisée comme titre du compte rendu de ce forum.
Depuis cette période, le terme a été largement utilisé par les biologistes, les environnementalistes, les dirigeants politiques et les citoyens concernés.
Aux États-Unis, un terme similaire est « patrimoine naturel ». Il est antérieur aux autres et est mieux accepté par le public plus large intéressé par la conservation. Plus large que la biodiversité, il comprend la géologie et les formes de relief.
Distribution
La biodiversité n’est pas répartie de manière égale mais varie beaucoup à travers le monde et au sein des régions. Entre autres facteurs, la diversité de tous les êtres vivants (biote) dépend de la température, des précipitations, de l’altitude, des sols, de la géographie et de la présence d’autres espèces. L’étude de la distribution spatiale des organismes, des espèces et des écosystèmes est la science de la biogéographie.
La diversité mesure systématiquement plus haut dans les tropiques et dans d’autres régions localisées telles que la région floristique du Cap et plus faible dans les régions polaires en général. Les forêts pluviales qui ont connu des climats humides pendant longtemps, comme le parc national Yasuní en Équateur, ont une biodiversité particulièrement élevée.
On pense que la biodiversité terrestre est 25 fois plus grande que la biodiversité des océans. Une nouvelle méthode utilisée en 2011 a estimé le nombre total d’espèces sur Terre à 8,7 millions, dont 2,1 millions vivaient dans l’océan. Cependant, cette estimation semble sous-représenter la diversité des micro-organismes.
Gradients Latitudinaux
De manière générale, il existe une augmentation de la biodiversité des pôles aux tropiques. Ainsi, les localités situées à des latitudes inférieures comptent plus d’espèces que celles situées à des latitudes supérieures. On parle souvent de gradient latitudinal dans la diversité des espèces. Plusieurs mécanismes écologiques peuvent contribuer au gradient, mais le facteur ultime derrière nombre d’entre eux est la température moyenne plus élevée à l’équateur par rapport à celle des pôles.
Bien que la biodiversité terrestre diminue de l’équateur aux pôles, certaines études affirment que cette caractéristique n’est pas vérifiée dans les écosystèmes aquatiques, en particulier dans les écosystèmes marins. La distribution latitudinale des parasites ne semble pas suivre cette règle.
En 2016, une autre hypothèse (« la biodiversité fractale ») a été proposée pour expliquer le gradient latitudinal de biodiversité. Dans cette étude, la taille du bassin d’espèces et la nature fractale des écosystèmes ont été combinées pour clarifier certains modèles généraux de ce gradient. Cette hypothèse considère la température, l’humidité et la production primaire nette (NPP) comme les principales variables d’une niche écosystémique et comme axe de l’hypervolume écologique. De cette façon, il est possible de construire des hypervolumes fractals, dont la dimension fractale monte à trois et se déplace vers l’équateur.
Hotspots
Un point chaud de la biodiversité est une région avec un niveau élevé d’espèces endémiques qui ont connu une grande perte d’habitat. Le terme hotspot a été introduit en 1988 par Norman Myers. Alors que les points chauds sont répartis dans le monde entier, la majorité sont des zones forestières et la plupart sont situées dans les tropiques.
La forêt atlantique du Brésil est considérée comme l’un de ces points chauds, contenant environ 20 000 espèces de plantes, 1 350 vertébrés et des millions d’insectes, dont environ la moitié ne se trouvent nulle part ailleurs. L’île de Madagascar et l’Inde sont également particulièrement remarquables. La Colombie se caractérise par une biodiversité élevée, avec le taux d’espèces par unité de surface le plus élevé au monde et le plus grand nombre d’espèces endémiques (espèces que l’on ne trouve pas naturellement ailleurs) de tous les pays. Environ 10% des espèces de la Terre se trouvent en Colombie, dont plus de 1900 espèces d’oiseaux, plus qu’en Europe et en Amérique du Nord réunies, la Colombie compte 10% des espèces de mammifères du monde, 14% des espèces d’amphibiens et 18% des espèces d’oiseaux du monde. Les forêts sèches à feuilles caduques de Madagascar et les forêts pluviales des basses terres ont un ratio élevé d’endémisme. Depuis que l’île s’est séparée de l’Afrique continentale il ya 66 millions d’années, de nombreuses espèces et écosystèmes ont évolué de manière indépendante. Les 17 000 îles indonésiennes couvrent 735 355 miles carrés (1 904 560 km2) et contiennent 10% des plantes à fleurs du monde, 12% des mammifères et 17% des reptiles, des amphibiens et des oiseaux, ainsi que près de 240 millions de personnes. De nombreuses régions riches en biodiversité et / ou en endémisme proviennent d’habitats spécialisés qui nécessitent des adaptations inhabituelles, par exemple les environnements alpins en haute montagne ou les tourbières nord-européennes.
Mesurer avec précision les différences de biodiversité peut être difficile. Le biais de sélection parmi les chercheurs peut contribuer à une recherche empirique biaisée pour les estimations modernes de la biodiversité. En 1768, le révérend Gilbert White a observé de manière succincte à propos de Selborne, dans le Hampshire: « toute la nature est si pleine que ce district produit la plus grande variété qui soit la plus examinée ».
Evolution et histoire
La biodiversité est le résultat de 3,5 milliards d’années d’évolution. L’origine de la vie n’a pas été définitivement établie par la science, cependant certaines preuves suggèrent que la vie aurait déjà été bien établie quelques centaines de millions d’années après la formation de la Terre. Jusqu’à il y a environ 600 millions d’années, toute la vie était composée de microorganismes – archées, bactéries et protozoaires et protistes unicellulaires.
L’histoire de la biodiversité pendant le Phanérozoïque (les 540 derniers millions d’années) commence par une croissance rapide pendant l’explosion cambrienne – une période durant laquelle presque tous les phylum des organismes multicellulaires sont apparus. Au cours des 400 millions d’années à venir, la diversité des invertébrés a montré peu de tendance globale et celle des vertébrés une tendance exponentielle globale. Cette augmentation spectaculaire de la diversité a été marquée par des pertes de diversité périodiques et classifiées comme des événements d’extinction de masse. Une perte significative s’est produite lorsque les forêts tropicales se sont effondrées dans le carbonifère. Le pire a été l’extinction entre le Permien et le Trias, il y a 251 millions d’années. Les vertébrés ont mis 30 millions d’années à se remettre de cet événement.
Les archives fossiles suggèrent que les derniers millions d’années ont présenté la plus grande biodiversité de l’histoire. Cependant, tous les scientifiques ne soutiennent pas ce point de vue, car il existe une incertitude quant à la manière dont les données fossiles sont biaisées par la plus grande disponibilité et préservation des sections géologiques récentes. Certains scientifiques pensent que la biodiversité moderne, qui a été corrigée pour tenir compte des artefacts d’échantillonnage, n’est peut-être pas très différente de celle d’il ya 300 millions d’années, alors que d’autres considèrent que les archives fossiles reflètent raisonnablement la diversification de la vie. Les estimations de la diversité actuelle des espèces macroscopiques mondiales varient de 2 millions à 100 millions, avec une meilleure estimation d’environ 9 millions, la grande majorité des arthropodes. La diversité semble augmenter continuellement en l’absence de sélection naturelle.
Diversification évolutive
L’existence d’une capacité de charge globale, limitant le nombre de vies pouvant vivre en même temps, fait l’objet d’un débat, de même que la question de savoir si une telle limite limiterait également le nombre d’espèces. Alors que les enregistrements de la vie dans la mer montrent un schéma logistique de croissance, la vie sur terre (insectes, plantes et tétrapodes) montre une augmentation exponentielle de la diversité. Comme l’affirme un auteur, «les tétrapodes n’ont pas encore envahi 64% des modes de vie potentiellement habitables et il se pourrait que, sans influence humaine, la diversité écologique et taxonomique des tétrapodes continuera à augmenter de façon exponentielle jusqu’à ce que rempli. »
Il semble également que la diversité continue à augmenter avec le temps, en particulier après les extinctions massives.
En revanche, les changements à travers le Phanérozoïque sont bien mieux corrélés avec le modèle hyperbolique (largement utilisé en biologie des populations, en démographie et en macrosociologie, que dans la biodiversité fossile) qu’avec les modèles exponentiels et logistiques. Ces derniers modèles impliquent que les changements de diversité sont guidés par une rétroaction positive de premier ordre (plus d’ancêtres, plus de descendants) et / ou une rétroaction négative découlant de la limitation des ressources. Le modèle hyperbolique implique une rétroaction positive de second ordre. Le schéma hyperbolique de la croissance de la population mondiale découle d’une réaction positive de second ordre entre la taille de la population et le taux de croissance technologique. Le caractère hyperbolique de la croissance de la biodiversité peut également être expliqué par un retour d’information entre la diversité et la complexité de la structure de la communauté. La similitude entre les courbes de biodiversité et de population humaine provient probablement du fait que les deux sont dérivées de l’interférence de la tendance hyperbolique avec la dynamique cyclique et stochastique.
La plupart des biologistes s’accordent toutefois pour dire que la période qui s’est écoulée depuis l’émergence humaine fait partie d’une nouvelle extinction de masse, appelée événement d’extinction de l’Holocène, causée principalement par l’impact de l’homme sur l’environnement. On a soutenu que le taux d’extinction actuel est suffisant pour éliminer la plupart des espèces de la planète Terre dans les 100 ans.
En 2011, Roberto Cazzolla Gatti, dans sa théorie de la différenciation des niches liées à la biodiversité, a proposé que les espèces elles-mêmes soient les architectes de la biodiversité en augmentant proportionnellement le nombre de niches potentiellement disponibles dans un écosystème donné. Cette étude a conduit à l’idée que la biodiversité est autocatalytique. Un écosystème d’espèces interdépendantes peut donc être considéré comme un ensemble autocatalytique émergent (un réseau autonome d’entités « catalytiques » mutuelles), où une (groupe de) espèces permet l’existence (c’est-à-dire crée des niches pour) d’autres espèces. . Ce point de vue offre une réponse possible à la question fondamentale de savoir pourquoi autant d’espèces peuvent coexister dans le même écosystème.
De nouvelles espèces sont régulièrement découvertes (en moyenne entre 5 et 10 000 nouvelles espèces chaque année, pour la plupart des insectes) et beaucoup, bien que découvertes, ne sont pas encore classées (les estimations indiquent que près de 90% des arthropodes ne sont pas encore classés). La plus grande partie de la diversité terrestre se trouve dans les forêts tropicales et, en général, la terre a plus d’espèces que l’océan; Quelque 8,7 millions d’espèces peuvent exister sur la Terre, dont 2,1 millions vivent dans l’océan.
Service d’écosystème
L’équilibre des preuves
« Les services écosystémiques sont la suite d’avantages que les écosystèmes fournissent à l’humanité. » Les espèces naturelles, ou biotes, sont les gardiens de tous les écosystèmes. C’est comme si le monde naturel était un énorme compte bancaire d’immobilisations capable de payer indéfiniment des dividendes durables, mais seulement si le capital est maintenu.
Ces services sont de trois types:
Les services d’approvisionnement qui impliquent la production de ressources renouvelables (par exemple: aliments, bois, eau douce)
Services de régulation qui sont ceux qui atténuent les changements environnementaux (par exemple: régulation du climat, lutte contre les parasites / maladies)
Les services culturels représentent la valeur humaine et la jouissance (ex: esthétique du paysage, patrimoine culturel, loisirs de plein air et signification spirituelle)
Il y a eu de nombreuses affirmations concernant l’effet de la biodiversité sur ces services écosystémiques, en particulier les services d’approvisionnement et de régulation. Après une étude exhaustive par la littérature examinée par des pairs pour évaluer 36 allégations différentes concernant les effets de la biodiversité sur les services écosystémiques, 14 de ces revendications ont été validées, 6 ont reçu un soutien mixte ou non, 3 manquent de preuves pour tirer des conclusions définitives.
Services améliorés
Services de provisioning
Plus grande diversité d’espèces
des plantes augmente le rendement fourrager (synthèse de 271 études expérimentales).
des plantes (c’est-à-dire la diversité au sein d’une même espèce) augmente le rendement global des cultures (synthèse de 575 études expérimentales). Bien qu’une autre revue de 100 études expérimentales rapporte des preuves mitigées.
des arbres augmente la production globale de bois (synthèse de 53 études expérimentales). Cependant, il n’y a pas suffisamment de données pour tirer une conclusion sur l’effet de la diversité des caractéristiques des arbres sur la production de bois.
Services de régulation
Plus grande diversité d’espèces
du poisson augmente la stabilité du rendement de la pêche (synthèse de 8 études observationnelles)
des ennemis des ravageurs naturels diminue les populations de ravageurs herbivores (Données issues de deux études distinctes; Synthèse de 266 études expérimentales et d’observation; Synthèse de 18 études d’observation. Une autre revue de 38 études expérimentales a confirmé cette affirmation, suggérant que dans prédation se produit, une seule espèce prédatrice est souvent plus efficace
des plantes diminue la prévalence de la maladie sur les plantes (synthèse de 107 études expérimentales)
des plantes augmente la résistance à l’invasion des plantes (Données issues de deux études distinctes; synthèse de 105 études expérimentales; synthèse de 15 études expérimentales)
des plantes augmente la séquestration du carbone, mais notons que cette constatation ne concerne que l’absorption effective de dioxyde de carbone et non le stockage à long terme, voir ci-dessous; Synthèse de 479 études expérimentales)
plantes augmente la reminéralisation des nutriments du sol (Synthèse de 103 études expérimentales)
des plantes augmente la matière organique du sol (synthèse de 85 études expérimentales)
Services avec des preuves mitigées
Services d’approvisionnement
Aucun à ce jour
Services de régulation
Une plus grande diversité d’espèces de plantes peut ou non réduire les populations d’organismes nuisibles herbivores. Les données de deux revues distinctes suggèrent qu’une plus grande diversité diminue les populations de ravageurs (synthèse de 40 études observationnelles; synthèse de 100 études expérimentales). Une revue a trouvé des preuves mitigées (synthèse de 287 études expérimentales), tandis qu’une autre a trouvé des preuves contraires (synthèse de 100 études expérimentales).
Une plus grande diversité des espèces animales peut ou non diminuer la prévalence de la maladie chez ces animaux (Synthèse de 45 études expérimentales et d’observation), bien qu’une étude de 2013 offre davantage de soutien montrant que la biodiversité peut en fait améliorer la résistance des communautés animales étangs. De nombreuses autres études doivent être publiées en faveur de la diversité pour que la prépondérance des preuves soit telle que nous puissions établir une règle générale sur ce service.
Une plus grande diversité d’espèces et de traits des plantes peut augmenter ou non le stockage de carbone à long terme (Synthèse de 33 études d’observation)
Une plus grande diversité de pollinisateurs peut ou non augmenter la pollinisation (Synthèse de 7 études d’observation), mais une publication de mars 2013 suggère que la diversité accrue des pollinisateurs natifs augmente les dépôts de pollen (bien que les auteurs long matériel supplémentaire).
Services entravés
Services de provisioning
Une plus grande diversité d’espèces de plantes réduit la production primaire (synthèse de 7 études expérimentales)
Services de régulation
Une plus grande diversité génétique et spécifique d’un certain nombre d’organismes réduit la purification de l’eau douce (Synthèse de 8 études expérimentales, mais les auteurs n’ont pas réussi à étudier l’effet de la diversité détritivore sur la purification de l’eau douce). a été trouvé
Services de provisioning
Effet de la diversité des espèces de plantes sur le rendement en biocarburants (dans une étude de la littérature, les chercheurs ont trouvé seulement 3 études)
Effet de la diversité des espèces de poissons sur le rendement de la pêche (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé que 4 études expérimentales et 1 étude d’observation)
Services de régulation
Effet de la diversité des espèces sur la stabilité du rendement en biocarburants (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé aucune étude)
Effet de la diversité des espèces de plantes sur la stabilité du rendement fourrager (Dans une étude de la littérature, les investigateurs n’ont trouvé que 2 études.)
Effet de la diversité des espèces de plantes sur la stabilité du rendement des cultures (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé qu’une seule étude)
Effet de la diversité génétique des plantes sur la stabilité du rendement des cultures (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé que 2 études)
Effet de la diversité sur la stabilité de la production de bois (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé aucune étude)
Effet de la diversité des espèces de taxons multiples sur le contrôle de l’érosion (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé aucune étude – ils ont cependant trouvé des études sur l’effet de la diversité des espèces et de la biomasse racinaire)
Effet de la diversité sur la régulation des inondations (Dans une étude de la littérature, les chercheurs n’ont trouvé aucune étude)
Effet de la diversité des espèces et des traits des plantes sur l’humidité du sol (Dans une étude de la littérature, les chercheurs ont trouvé 2 études seulement)
D’autres sources ont fait état de résultats quelque peu contradictoires et, en 1997, Robert Costanza et ses collègues ont indiqué que la valeur globale des services écosystémiques (non capturés sur les marchés traditionnels) était estimée à 33 000 milliards de dollars par an en moyenne.
Depuis l’âge de la pierre, la perte d’espèces s’est accélérée au-dessus du débit de base moyen, sous l’effet de l’activité humaine. Les estimations des pertes en espèces sont à un rythme 100 à 10 000 fois plus rapide que ce qui est typique dans les fossiles. La biodiversité offre également de nombreux avantages non matériels, notamment les valeurs spirituelles et esthétiques, les systèmes de connaissances et l’éducation.
Agriculture
La diversité agricole peut être divisée en deux catégories: la diversité intraspécifique, qui comprend la variété génétique au sein d’une même espèce, telle que la pomme de terre (Solanum tuberosum) composée de nombreuses formes et types (par exemple, aux États-Unis, pommes de terre ou pommes de terre violettes, toutes différentes, mais toutes appartenant à la même espèce, S. tuberosum).
L’autre catégorie de diversité agricole est appelée diversité interspécifique et se réfère au nombre et aux types d’espèces différentes. En pensant à cette diversité, on peut noter que de nombreux petits producteurs de légumes cultivent de nombreuses cultures différentes, comme les pommes de terre, mais aussi les carottes, les poivrons, la laitue, etc.
La diversité agricole peut également être divisée selon qu’il s’agit d’une diversité «planifiée» ou d’une diversité «associée». C’est une classification fonctionnelle que nous imposons et non une caractéristique intrinsèque de la vie ou de la diversité. La diversité planifiée comprend les cultures qu’un agriculteur a encouragées, plantées ou élevées (cultures, couvertures, symbiotes et bétail, entre autres), ce qui peut être comparé à la diversité associée qui arrive parmi les cultures (herbivores, espèces de mauvaises herbes et pathogènes, entre autres).
Le contrôle de la biodiversité associée est l’un des grands défis agricoles auxquels les agriculteurs sont confrontés. En ce qui concerne les monocultures, l’approche consiste généralement à éradiquer la diversité associée en utilisant une série de pesticides biologiquement destructeurs, des outils mécanisés et des techniques d’ingénierie transgéniques, puis à faire tourner les cultures. Bien que certains producteurs de polyculture utilisent les mêmes techniques, ils utilisent également des stratégies de gestion intégrée des ravageurs ainsi que des stratégies à forte intensité de main-d’œuvre, mais généralement moins dépendantes du capital, de la biotechnologie et de l’énergie.
La diversité des cultures interspécifique est en partie responsable de la variété de ce que nous mangeons. La diversité intraspécifique, la variété des allèles au sein d’une même espèce, nous offre également un choix dans notre alimentation. Si une culture échoue dans une monoculture, nous comptons sur la diversité agricole pour replanter la terre avec quelque chose de nouveau. Si une culture de blé est détruite par un ravageur, nous pouvons planter une variété de blé plus résistante l’année suivante, en nous appuyant sur la diversité intraspécifique. Nous pouvons renoncer à la production de blé dans cette zone et planter une espèce complètement différente, en nous appuyant sur la diversité interspécifique. Même une société agricole qui cultive principalement des monocultures, dépend de la biodiversité à un moment donné.
La maladie de la pomme de terre irlandaise de 1846 fut un facteur majeur dans la mort d’un million de personnes et l’émigration d’environ deux millions. Ce fut le résultat de la plantation de deux variétés de pommes de terre, toutes deux vulnérables à la brûlure, Phytophthora infestans, qui est arrivé en 1845.
Lorsque, dans les années 1970, le virus du stunt herbeux du riz a frappé l’Indonésie en Inde, 6 273 variétés ont été testées pour leur résistance. Une seule était résistante, une variété indienne et connue de la science seulement depuis 1966. Cette variété, hybride avec d’autres variétés, est maintenant largement cultivée.
La rouille du caféier a attaqué les plantations de café au Sri Lanka, au Brésil et en Amérique centrale en 1970. Une variété résistante a été trouvée en Éthiopie. Les maladies sont elles-mêmes une forme de biodiversité.
La monoculture a contribué à plusieurs catastrophes agricoles, notamment l’effondrement de l’industrie européenne du vin à la fin du XIXe siècle et l’épidémie de la brûlure des feuilles du maïs du sud des États-Unis en 1970.
Bien qu’environ 80% des réserves alimentaires des humains proviennent de seulement 20 types de plantes, les humains utilisent au moins 40 000 espèces. Beaucoup de gens dépendent de ces espèces pour se nourrir, se loger et se vêtir. La biodiversité qui subsiste sur Terre fournit des ressources pour accroître la gamme de produits alimentaires et d’autres produits adaptés à l’utilisation humaine, bien que le taux d’extinction actuel réduise ce potentiel.
Santé humaine
La pertinence de la biodiversité pour la santé humaine est en train de devenir un problème politique international, les preuves scientifiques s’appuyant sur les implications pour la santé de la perte de biodiversité sur la santé mondiale. Cette question est étroitement liée à la question du changement climatique, dans la mesure où de nombreux risques pour la santé liés au changement climatique sont associés aux changements de la biodiversité (changements des populations et distribution des vecteurs de maladies, pénurie d’eau douce, impact sur la biodiversité agricole et les aliments). ressources etc.). C’est parce que les espèces survivantes sont celles qui protègent contre la transmission des maladies infectieuses, alors que les espèces survivantes tendent à augmenter la transmission de la maladie, comme celle du virus du Nil occidental, de la maladie de Lyme et du hantavirus. -autorisée par Felicia Keesing, écologiste au Bard College et Drew Harvell, directeur associé pour l’environnement du Centre Atkinson pour un avenir durable à l’Université Cornell.
La demande croissante et le manque d’eau potable sur la planète représentent un défi supplémentaire pour l’avenir de la santé humaine. En partie, le problème réside dans le succès des fournisseurs d’eau pour accroître les approvisionnements et la défaillance des groupes qui encouragent la préservation des ressources en eau. Alors que la distribution d’eau propre augmente, dans certaines parties du monde, elle reste inégale. Selon l’Organisation mondiale de la santé (2018), seulement 71% de la population mondiale utilisait un service d’eau potable géré de manière sûre.
Parmi les problèmes de santé influencés par la biodiversité figurent la sécurité alimentaire et la sécurité nutritionnelle, les maladies infectieuses, la science médicale et les ressources médicinales, la santé sociale et psychologique. On sait également que la biodiversité joue un rôle important dans la réduction des risques de catastrophe et dans les efforts de secours et de redressement après une catastrophe.
La biodiversité apporte un soutien essentiel à la découverte de médicaments et à la disponibilité des ressources médicinales. Une proportion significative des médicaments provient, directement ou indirectement, de sources biologiques: au moins 50% des composés pharmaceutiques présents sur le marché américain proviennent de plantes, d’animaux et de micro-organismes, tandis que 80% de la population mondiale dépend des médicaments. de la nature (utilisée dans la pratique médicale moderne ou traditionnelle) pour les soins de santé primaires. Seule une infime fraction des espèces sauvages a été étudiée pour son potentiel médical. La biodiversité a été essentielle aux progrès dans le domaine de la bionique. Les données tirées des analyses de marché et de la science de la biodiversité indiquent que le déclin de la production du secteur pharmaceutique depuis le milieu des années 1980 peut être attribué à l’abandon de l’exploration des produits naturels en faveur de la génomique et de la chimie synthétique. la valeur des produits pharmaceutiques non découverts pourrait ne pas inciter suffisamment les entreprises des marchés libres à les rechercher en raison du coût élevé du développement; En attendant, les produits naturels soutiennent depuis longtemps une innovation économique et sanitaire importante. Les écosystèmes marins sont particulièrement importants, bien que la bioprospection inappropriée puisse accroître la perte de biodiversité et violer les lois des communautés et des États d’où proviennent les ressources.
Entreprise et industrie
De nombreux matériaux industriels proviennent directement de sources biologiques. Ceux-ci comprennent les matériaux de construction, les fibres, les colorants, le caoutchouc et l’huile. La biodiversité est également importante pour la sécurité des ressources telles que l’eau, le bois, le papier, les fibres et les aliments. En conséquence, la perte de biodiversité est un facteur de risque important pour le développement des entreprises et une menace pour la durabilité économique à long terme.
Valeur de loisir, culturelle et esthétique
La biodiversité enrichit les activités de loisirs telles que la randonnée, l’observation des oiseaux ou l’étude de l’histoire naturelle. La biodiversité inspire les musiciens, peintres, sculpteurs, écrivains et autres artistes. De nombreuses cultures se considèrent comme faisant partie intégrante du monde naturel, ce qui les oblige à respecter les autres organismes vivants.
Les activités populaires telles que le jardinage, la pisciculture et la collecte de spécimens dépendent fortement de la biodiversité. Le nombre d’espèces impliquées dans de telles poursuites est de plusieurs dizaines de milliers, bien que la majorité n’entre pas dans le commerce.
Les relations entre les zones naturelles originales de ces animaux et plantes souvent exotiques et les collectionneurs commerciaux, les fournisseurs, les éleveurs, les propagateurs et ceux qui favorisent leur compréhension et leur plaisir sont complexes et mal comprises. Le grand public réagit bien à l’exposition à des organismes rares et inhabituels, reflétant leur valeur intrinsèque.
Philosophiquement, on pourrait dire que la biodiversité a une valeur esthétique et spirituelle intrinsèque pour l’humanité en soi. Cette idée peut servir de contrepoids à la notion selon laquelle les forêts tropicales et les autres domaines écologiques ne valent que la conservation en raison des services qu’ils offrent.
Services écologiques
La biodiversité soutient de nombreux services écosystémiques:
« Il existe maintenant des preuves irréfutables que la perte de biodiversité réduit l’efficacité avec laquelle les communautés écologiques capturent des ressources biologiquement essentielles, produisent de la biomasse, décomposent et recyclent des nutriments biologiquement essentiels … Il est de plus en plus évident que la biodiversité augmente la stabilité des fonctions de l’écosystème dans le temps … Diverse communities are more productive because they contain key species that have a large influence on productivity and differences in functional traits among organisms increase total resource capture… The impacts of diversity loss on ecological processes might be sufficiently large to rival the impacts of many other global drivers of environmental change… Maintaining multiple ecosystem processes at multiple places and times requires higher levels of biodiversity than does a single process at a single place and time. »
Il joue un rôle dans la régulation de la chimie de notre atmosphère et de notre approvisionnement en eau. La biodiversité participe directement à la purification de l’eau, au recyclage des éléments nutritifs et à la création de sols fertiles. Des expériences avec des environnements contrôlés ont montré que les humains ne peuvent pas facilement créer des écosystèmes pour subvenir à leurs besoins. Par exemple, la pollinisation par les insectes ne peut pas être imitée, bien qu’il y ait eu des tentatives pour créer des pollinisateurs artificiels à l’aide de véhicules aériens sans pilote. La seule activité économique de la pollinisation représentait entre 2,1-14,6 milliards de dollars en 2003.