Contenu
- Le cycle du carbone
- Facteurs et termes clés
- Détermination du Net Ecosystem Exchange
- Propriétés des écosystèmes
Un écosystème comprend les animaux, les plantes, les microbes et les composants de l'habitat non vivant qui les entourent, tels que l'eau, l'air et le sol. Chaque organisme vivant nécessite une certaine forme de production d’énergie. Tous les animaux ont besoin de respiration, d'échange d'oxygène contre dioxyde de carbone pour rester en vie. Les plantes ont également besoin de respiration et d'oxygène, mais elles fixent ou éliminent également le carbone de l'environnement et produisent de l'oxygène vital utilisé par les animaux, alimenté par l'énergie solaire qu'ils récoltent à l'aide d'organites spécialisés appelés chloroplastes. L'échange net d'écosystème est calculé à l'aide d'une formule indiquant la quantité de carbone rejetée dans l'environnement par rapport à la quantité de carbone éliminée. On appelle parfois aussi échange net d’écosystème "production nette d’écosystème".
Le cycle du carbone
Pour maintenir la vie sur Terre telle qu’elle se présente actuellement, le carbone dans l’atmosphère et le carbone fixé dans les organismes biologiques doivent être équilibrés. Sinon, le changement climatique en résultera. Les animaux et les humains ajoutent plus de carbone à l'écosystème en respirant simplement. Le carbone atmosphérique est également produit par la décomposition, lorsque les animaux morts et les matières végétales libèrent du carbone stocké dans leurs tissus, et par la combustion d'arbres, de plantes et de combustibles fossiles, tels que le pétrole et le charbon. Pour contrer ces effets, les plantes vivantes sont appelées "puits de carbone", car elles éliminent le dioxyde de carbone de l'environnement et le transforment en oxygène et en énergie alimentaire.
Facteurs et termes clés
Plusieurs facteurs sont nécessaires pour déterminer l’échange net d’écosystème. Le premier est la production primaire nette, qui correspond à la quantité nette de carbone organique éliminée de l'écosystème par les plantes. Les plantes sont des autotrophes, ce qui signifie qu'elles sont capables de former des nutriments et de l'énergie à partir de substances inorganiques et de la lumière du soleil au cours d'un processus appelé photosynthèse. La quantité totale de carbone fixée - retirée de l'écosystème - lors de la photosynthèse est appelée production primaire brute. Cependant, les plantes émettent aussi du carbone pendant la respiration. Par conséquent, la production primaire nette est calculée en soustrayant la quantité de carbone dégagée par les plantes pendant la respiration de la quantité de carbone fixée lors de la production primaire brute.
Détermination du Net Ecosystem Exchange
Alors que les plantes sont des autotrophes, les humains et les animaux sont des hétérotrophes, ce qui signifie qu'ils ont besoin de nutriments organiques - de la nourriture - de l'environnement et qu'ils doivent utiliser l'oxygène pour produire de l'énergie à partir d'aliments digérés. La respiration hétérotrophe produit de grandes quantités de carbone qui sont introduites dans l'écosystème. Par conséquent, l'échange net d'écosystème est déterminé en soustrayant la quantité de carbone produite par la respiration hétérotrophe de la production primaire nette.
Propriétés des écosystèmes
Le bilan de carbone est une propriété fondamentale qui garantit la durabilité et la santé des écosystèmes. L’échange net d’écosystème permet de mesurer l’équilibre du cycle du carbone. Comme il est calculé en soustrayant la quantité de carbone que les centrales fixent ou retirent, de la quantité de carbone introduite dans l'écosystème, le meilleur résultat serait une valeur négative. Par exemple, des données de 1992 à 2000 ont montré que les échanges nets entre écosystèmes des forêts de l’est des États-Unis étaient compris entre -84 et -740. Cela indique que plus de carbone est éliminé que libéré. Si le carbone n'est pas éliminé efficacement, la qualité de l'air et de la vie dans un écosystème en souffrira. La pollution provenant des usines et des véhicules est un autre facteur à prendre en compte dans le bilan carbone d'un écosystème, tandis que les océans éliminent également le carbone de l'atmosphère.