Sol et durabilité des écosystèmes terrestres

De quoi parle-t-on ? 

L’eau est utile aux êtres vivants de deux façons :

1) Elle circule et permet de dissoudre et de transporter des éléments nécessaires à la vie. Par exemple, la sève des arbres est formée d’eau et de divers corps dissous dont des sucres (la récolte de la sève des érables au Québec permet par évaporation de l’eau de produire du sirop d’érable qui rappelle un peu le miel). De même notre sang contient plus de 50 % d’eau, qui transporte globules rouges et blancs et diverses matières dissoutes. Notre urine est formée d’eau qui transporte sous forme dissoute des rejets de notre organisme. De la même façon, notre sueur n’est pas formée d’eau pure, et elle a un goût salé. Nous ne pouvons d’ailleurs pas facilement manger des aliments sans eau (il est difficile de manger trois « petits Lus » en moins d’une minute !).

2) L’eau peut se transformer : ses composants (hydrogène et oxygène) sont alors utilisés par notre organisme pour participer à la formation d’autres composés, dont des graisses. La bosse du dromadaire, qui est formée de graisses, lui permet de récupérer de l’eau au fil des jours en retransformant ces graisses, sans avoir à boire. Tous les animaux des déserts ont ainsi des « astuces » qui leur permettent de se passer de boire, tout en ayant de l’eau à leur disposition : le sang du dromadaire ne va pas se dessécher au fil des jours ! Les « plantes grasses » comme les cactus stockent, quant à elles, directement de l’eau, et non pas des graisses. Elles ont en outre besoin de très peu d’eau. C’est l’évolution qui a favorisé dans les déserts les plantes et les animaux ayant les meilleures astuces : ces animaux et ces plantes y ont tout simplement mieux survécu que d’autres. 


Performances des êtres vivants et des écosystèmes

Tout comme celles des animaux, les performances des plantes dépendent étroitement de l’eau. En effet, les plantes utilisent pour survivre, mais aussi pour leur croissance et la fabrication de leurs fleurs et de leurs fruits, l’énergie solaire afin de capter le carbone du « gaz carbonique » de l’air, à partir de petites ouvertures qui se trouvent sur les feuilles et qu’on appelle les stomates (pas les tomates !). Mais les plantes produisent également de la vapeur d’eau (mettre une plante dans un bocal fermé), qui s’échappe elle aussi par les stomates. Quand une plante manque d’eau, pour éviter qu’elle en perde plus les stomates se ferment progressivement de façon automatique : le « gaz carbonique » ne peut plus être absorbé. La sécheresse peut donc empêcher une plante de fleurir, de grandir, voire de survivre, ses feuilles pouvant aller jusqu’à se dessécher et tomber (observe pendant quelques jours une plante d’appartement qu’on n’arrose pas). Comme quand un sportif n’a pas assez bu, la performance de la plante sera altérée (quels sont les sens de « être altéré » ?).

L’importance de l’eau pour les performances de chaque plante ou animal aura des répercussions plus larges. Certaines « communautés », c'est-à-dire des ensembles d’êtres vivants établis en un même lieu, dépendront de la même manière de l’arrivée de pluies, saisonnières ou irrégulières : les canards venus du Nord de l’Europe viennent passer l’hiver dans le sud de la France, par exemple en Camargue, quand les pluies d’hiver leur offrent de grandes zones d’abri. Les grenouilles, les crapauds et les salamandres iront sur des mares temporaires déposer leurs œufs, qui devront éclore et donner des larves, les têtards, et qui devront se développer avant que les mares ne s’assèchent. Les fleurs du désert, comme les cactus, fleuriront toutes simultanément après une pluie, quelle que soit la saison. Un lieu désertique se transforme en jardin : on parle du « désert vivant ».

Les performances individuelles des plantes se répercuteront aussi à l’échelle d’une prairie ou d’une forêt, c’est-à-dire de toute une portion d’espace avec les êtres vivants associés, qu’on appelle un « écosystème ». Les arbres consomment de l’eau pour leur croissance. L’activité biologique des arbres produira de la vapeur d’eau, qui rejoindra la vapeur d’eau atmosphérique que nous retrouverons dans les nuages. Une partie de l’eau dans les feuilles ou l’herbe sera consommée par les animaux, qui, quand ils respirent rejettent aussi de la vapeur d’eau (souffler sur un miroir), mais qui pourront aussi renouveler l’eau de leur corps en buvant. L’écosystème forêt ne pourra pas tirer beaucoup d’eau du sol pendant des vagues de chaleur, mais il en perdra encore plus que par temps normal. Pour économiser l’eau les stomates des feuilles des arbres se fermeront. La forêt fabriquera moins de bois, et comme les arbres, en consommant de l’énergie pour rester vivants perdent du carbone par « respiration » il arrivera parfois que la forêt perde du carbone : une forêt peut maigrir parce qu’elle a soif !

Les besoins en eau étant propres à chaque espèce vivante, leur distribution est en grande partie régie par la disponibilité en eau, liée au climat et au sol. Le chêne vert, un arbre caractéristique du sud de la France ne dépasse pas actuellement la latitude de Lyon. Au Maroc, il est absent des plaines, trop sèches pour lui. Que va-t-il se passer avec le réchauffement attendu du climat ?

 

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