Biosphère

La présence d'eau et la photosynthèse est un élément et un mécanismes essentiels de la biosphère. Cette image composite rend visible en fausses couleurs (verts) les zones terrestres les plus végétalisées et les zones de concentration en plancton (Advanced Very High Resolution Radiometer instrument).

La biosphère ou symbiosphère (expression de Joël de Rosnay^[1] est le niveau planétaire d'intégration de toutes les échelles du Vivant (du gène à la somme des biomes (sans laquelle l'oxygène et donc la couche d'ozone n'existeraient pas) ; Le gène est représenté à part, car non vivant en tant que tel, mais support d'information et base du vivant. Plus on monte dans la pyramide, plus l'échelle est globale et plus le niveau de complexité mais aussi de stabilité et de résilience du système semble augmenter.

La notion de biosphère désigne à la fois un espace vivant et un processus dynamique et auto-entretenu (jusqu'à ce jour et depuis près de 4 milliards d'années) sur la planète Terre. Le processus est évolutif et correspond à l'entretien et à la complexification de la vie sur Terre. Les milieux produits, adaptés et/ou entretenus par les organismes vivants font partie intégrantes des écosystèmes présent dans la lithosphère, l'hydrosphère et une partie de l'atmosphère. On y ajoute parfois la cryosphère).

La biosphère résulte pour l'essentiel de l'action ancienne, présente et conjointe d'une très grande variété de phénomènes, d'organismes et d'espèces vivantes en relation et en interdépendance plus ou moins grande. C'est ce qui constituent l'évolution et la diversité biologique des écosystèmes.

Pour le biologiste, la biosphère est un vaste espace de vie et d'étude. Pour le physicien, la biosphère est un espace de vie et d'étude d'un vaste système thermodynamique ouvert aux influences extérieures, qui tire l'essentiel de son énergie du rayonnement solaire, via la photosynthèse. Fixant chaque année, en énergie chimique, quelque 500 milliards de milliards de calories, soit près de 10 fois plus que n'en utilisent toutes les formes de l'industrie humaine.

Histoire de la biosphère

Le mot « biosphère » aurait été créé par le géologue Eduard Suess en 1875. Il intègre ainsi aux sciences de la Terre et notamment à la géologie les éléments de la révolution darwinienne.
Les aspects biogéologique et écologique du concept de biosphère datent eux, des années 1920 où Vernadsky les a développés, avant qu'en 1935 Arthur George Tansley ne développe la notion d'écosystème.

Scène familière où l'on voit simultanément les trois espaces que sont lithosphere, hydrosphère et atmosphère.

Le concept holistique et interdisciplinaire de biosphère a peu à peu été associé à l'astronomie, la géophysique, la météorologie, la biogéographie, la biologie évolutive, la géologie, la géochimie, l'écologie et d'une façon générale toutes les sciences de la Terre et du vivant.

Les géochimistes donnent aussi au terme biosphère le sens de somme totale des organismes vivants (en d'autres termes, ce qui est couramment nommé biomasse ou biote par les biologistes et les écologues).

Selon cette définition, la biosphère est un des quatre constituants du modèle géochimique (avec la lithosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère).

Certains estiment que le flou sémantique et conceptuel entourant le terme de biosphère se retrouve dans les débats actuels portant sur la biodiversité, le développement durable… Selon eux, l'utilisation du terme biosphère issu du vocabulaire des géochimistes serait une conséquence de l'organisation très spécialisée de la science actuelle. Certains préfèrent désormais le terme d'écosphère, qui date des années 60-70, époque à laquelle est apparue la notion de crise écologique pouvant menacer jusqu'à la biosphère entière.

James Lovelock a également proposé le nom de « symbiosphère » pour souligner l'interdépendance entre les espèces et le tout qu'elles constituent.

Vernadsky a défini l'écologie comme étant la science de la biosphère en 1926.

Pour les tenants de la géophysiologie

..la Biosphère est le système écologique global, auto-entretenu (« autocatalytique »), qui intègre tous les êtres vivants et les relations qu'ils tissent entre eux et avec les compartiments que sont la lithosphère (les roches), l'hydrosphère (l'eau), et l'atmosphère (air), dans un métabolisme qui transforme sans cesse la surface de la Terre en recyclant ou stockant les éléments et en créant de la complexité et néguentropie là où sans la vie, il n'y aurait que de l'entropie.

Le concept de « biosphère » a - dans un contexte religieux - intéressé Teilhard de Chardin, lequel a aussi utilisé celui de noosphère (comme étant constituée par le phénomène humain, au-dessus de la biosphère). Au-delà des croyances, la compréhension des concepts de l'écologie scientifique moderne a popularisé l'appellation et a développé la perception de l'environnement de la planète Terre, hôte de la biosphère.

La « biosphère profonde »

DARCLIFE doit explorer la « Biosphère profonde ») pour mieux comprendre les relations qui lie la biodiversité des grandes profondeurs aux grands systèmes planétaires (dont le système climatique)

C'est la partie profonde et sous-marine de la biosphère et probablement la moins connue.
Elle est essentiellement constituée de bactéries et d'archées et de virus marins adaptés à la vie en condition extrêmes.

Un programme international de recherche^[2], soutenu par l'Union européenne, dénommé DARCLIFE (pour Deep subsurface Archaea : carbon cycle, life strategies, and role in sedimentary ecosystems) vise - à partir d'Avril 2010 à mieux l'étudier, ce qui demande des moyens s'apparentant plus à l'exploration spatiale qu'à l'océanographie développée sur le plateau continental ou dans les couches supérieures de la mer.

Les expériences Biosphère I et II

A deux reprises, on a tenté, en vain, de faire vivre en autarcie un petit groupe humain dans une sphère vitrée sans communication avec l'extérieur. L'équipe devait produire sa propre nourriture et recycler ses déchets sans autre appoint que l'énergie du soleil. Biosphère I a rapidement montré ses limites. L'expérience a été renouvelée avec Biosphère II dans une sphère plus grande et avec des écosystèmes plus complexes, sans succès à cause en particulier de problèmes de gestion de l'oxygène et du CO2.

Bibliographie

• Vladimir I.VERNADSKY (1863-1945), Biosfera, Leningrad, Nauchno-techn. Izd., 1926. 146p. (2e éd. en français revue et augmentée, La Biosphère, Paris, Librairie Félix Alcan, 1929, 323 p. Rééd. par Jean-Paul Deléage, Paris, Seuil, coll. Points/Science, 2002.)
• Robert BARBAULT (1943- ), Ecologie générale : Structure et fonctionnement de la biosphère, Paris, Dunod, 1983, 224p. (5e édition, 2000, 326 p.)
• Jacques GRINEVALD, « La Biosphère : un concept holistique fondamental », in Michel Bassand et al., eds., Transformations techniques et Sociétés, Bern, Peter Lang, 1992, p. 51-73.
• Jacques GRINEVALD, "Introduction: The invisibility of the Vernadskian revolution", p.20-3éin Vladimir I. Vernadsky, The Biospere, Foreword by Lynn Margulis and colleagues, translated by David Langmuir, edited and annoted by Mark McMenamin, New-York, Copernicus, Springer-verlag, 1998, 192 p.
• Jacques GRINEVALD, "La révolution industrielle à l'échelle de l'histoire humaine de la Biospère", dans Revue européenne des sciences sociales, 2006, 134, p.139-167.
• Jacques GRINEVALD, La Biospère de l'anthropocène, Genève, Georg éditeurs, collection Stratégies énergétiques, Biospère & Société, 2007. 24 cm, 292 p., ill.
• UNESCO, Utilisation et conservation de la biosphère, Paris, Unesco, « recherches sur les ressources naturelles », X, 1970, 305p. (Actes de la “Conférence de la Biosphère” à l’Unesco en 1968.)

Voir aussi

Biosphère fut le nom donné après coup au pavillon américain créé par R. Buckminster Fuller sur l'île Sainte-Hélène de Montréal - exposition universelle de 1967

• Biodiversité
• Biome
• Théories Gaïa
• Réserve de biosphère
• Programme Man and Biosphere (projet de l'UNESCO)
• Éco-évolution
• Michel Lamy

Liens externes

• (fr) La pollution de la biosphere traité dans le cadre d'un TPE

Notes et références

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