Production primaire400px|vignette|Selon les données « couleur de l'océan » recueillies par le capteur SeaWiFS, la production primaire dans l'océan mondial est sensiblement égale à celle sur les terres émergées, bien que la biomasse primaire océanique soit environ 500 fois moins importante que la biomasse terrestre, ce qui traduit la très grande efficacité du phytoplancton océanique (avec notamment les diatomées qui représentent 40 % de la production primaire des écosystèmes marins).
Écologie des écosystèmesL’écologie des écosystèmes est l'étude intégrée des composants vivants (biotiques) et non-vivants (abiotiques) des écosystèmes et de leurs interactions dans un cadre écologique. Cette science examine le fonctionnement des écosystèmes et le relie à leurs composants tels que les produits chimiques, la roche-mère, le sol, les plantes et les animaux. L'écologie des écosystèmes examine les structures physiques et biologiques et étudie comment ces caractéristiques des écosystèmes interagissent entre elles.
Cycle des nutrimentsvignette|Nutrient-cycle Le cycle des nutriments (ou recyclage écologique) est le processus par lequel les composés organiques et inorganiques sont réutilisés dans un nouveau but de production de la matière. A l'inverse, l'énergie est utilisée dans un but de consommation sans jamais revenir à son état de départ. On ne peut pas parler de cycle de l'énergie, contrairement au cycle des nutriments minéraux.
Glaciervignette|Le glacier d'Aletsch (Suisse), le plus grand glacier des Alpes. vignette|Le glacier Briksdal, en Norvège. vignette|Front du glacier Hubbard, en Alaska. Un glacier est une masse de glace plus ou moins étendue qui se forme par le tassement de couches de neige accumulées. Écrasée sous son propre poids, la neige expulse progressivement l'air qu'elle contient, se soude en une masse compacte et se transforme en glace. Le domaine de plasticité de la glace étant particulièrement étendu, un glacier s'écoule lentement sous l'effet de la gravité le long d'une pente ou par fluage.
Cascade trophiqueEn écologie, les cascades trophiques découlent d'interactions prédateur-proie qui affectent l'abondance, la biomasse ou la productivité de plus d'un niveau au sein d'un réseau trophique. Cela se produit lorsqu'un prédateur réduit l'abondance ou modifie le comportement de sa proie, ce qui diminue la prédation sur le prochain niveau trophique inférieur. Les cascades trophiques ont initialement été perçues comme un mécanisme peu commun et typique des écosystèmes aquatiques peu diversifiés, parce que les premières évidences empiriques ont été décrites dans ce type de milieu.
Nutrient pollutionNutrient pollution, a form of water pollution, refers to contamination by excessive inputs of nutrients. It is a primary cause of eutrophication of surface waters (lakes, rivers and coastal waters), in which excess nutrients, usually nitrogen or phosphorus, stimulate algal growth. Sources of nutrient pollution include surface runoff from farm fields and pastures, discharges from septic tanks and feedlots, and emissions from combustion. Raw sewage is a large contributor to cultural eutrophication since sewage is high in nutrients.
Productivity (ecology)In ecology, the term productivity refers to the rate of generation of biomass in an ecosystem, usually expressed in units of mass per volume (unit surface) per unit of time, such as grams per square metre per day (g m−2 d−1). The unit of mass can relate to dry matter or to the mass of generated carbon. The productivity of autotrophs, such as plants, is called primary productivity, while the productivity of heterotrophs, such as animals, is called secondary productivity.
Recul des glaciers depuis 1850right|thumb|upright=1.3|Glacier de Grinnell dans le Parc national de Glacier (États-Unis) montrant le recul depuis 1850 de USGS. Le recul des glaciers depuis 1850, ou plutôt le « recul du front des glaciers », est mondial et rapide ; il affecte l'accès à l'eau douce pour l'irrigation et pour l'utilisation domestique, les loisirs de montagne, les animaux et les plantes qui dépendent de la fonte des glaciers, et à plus long terme, le niveau des océans.
Réseau trophiquevignette|Deux représentations rendant compte du fonctionnement d'un écosystème : pyramide écologique (a) et réseau trophique (b). Un réseau trophique est un ensemble de chaînes alimentaires reliées entre elles au sein d'un écosystème et par lesquelles l'énergie et la biomasse circulent (échanges d'éléments tels que le flux de carbone et d'azote entre les différents niveaux de la chaîne alimentaire, échange de carbone entre les végétaux autotrophes et les hétérotrophes).
ProductionLa production est l'action d'un sujet qui transforme une matière première pour faire exister un nouvel objet. On rencontre ce phénomène de production dans la société, mais aussi bien dans la nature. C'est pourquoi on peut l'étudier soit sous l'angle économique et sociologique, soit sous l'angle biologique. Le terme « production » dérive du latin classique qui signifie « prolonger, mettre en avant ». Dans l'Antiquité, il désigne aussi bien les créations de la nature (l'arbre producteur de fruits) que celles de l'homme (l'artisan producteur d'objets utiles).
Marine primary productionMarine primary production is the chemical synthesis in the ocean of organic compounds from atmospheric or dissolved carbon dioxide. It principally occurs through the process of photosynthesis, which uses light as its source of energy, but it also occurs through chemosynthesis, which uses the oxidation or reduction of inorganic chemical compounds as its source of energy. Almost all life on Earth relies directly or indirectly on primary production. The organisms responsible for primary production are called primary producers or autotrophs.
Flux de matière et d'énergieEn écologie, le flux d'énergie est un concept qui caractèrise le transfert énergétique entre les organismes du réseau trophique, ou les échanges réalisés d'un écosystème à un autre. Les êtres vivants ont besoin d'un apport constant en énergie par l'assimilation des nutriments ou d'un apport direct en énergie, comme celle du Soleil via son rayonnement lors de la photosynthèse. La biomasse des êtres vivants est convertie et est mesurée en joules, tandis que l'énergie transmise entre eux, ou qui sort du réseau trophique, est calculée par un indice et étudiée par l'efficience écologique.
Écologie des systèmes lotiquesL'écologie des systèmes lotiques est l'étude des interactions biotiques et abiotiques dans les flux d'eaux courantes continentales. Avec l'écologie des systèmes lentiques, qui concerne les eaux continentales moins dynamiques, comme les lacs ou les étangs, elle forme le champ d'études plus général de l'eau douce ou de l'écologie aquatique. Les milieux lotiques prennent des formes très diverses, allant du ruisseau peu large au grand fleuve de plusieurs kilomètres de large, mais présentent des invariances qui justifient leur étude commune.
Réchauffement climatiquevignette|redresse=1.35|Températures moyennes de l'air en surface de 2011 à 2020 par rapport à une moyenne de référence de 1951 à 1980. vignette|redresse=1.35|Température observée par la NASA par rapport à la moyenne de 1850-1900 comme référence préindustrielle. Le principal facteur d'augmentation des températures mondiales à l'ère industrielle est l'activité humaine, les forces naturelles ajoutant de la variabilité. vignette|redresse=1.35|L'énergie circule entre l'espace, l'atmosphère et la surface de la Terre.
Écosystèmethumb|Tapis de Salix glauca sur le Scoresby Sund (Groenland) avec un crâne de bœuf musqué au premier plan, deux espèces caractéristiques de la toundra. En écologie, un écosystème est un ensemble formé par une communauté d'êtres vivants en interaction (biocénose) avec leur environnement (biotope). Les composants de l'écosystème développent un dense réseau de dépendances, d'échanges d'énergie, d'information et de matière permettant le maintien et le développement de la vie.
Eutrophisationthumb|upright=1.6|Les fertilisants utilisés pour les cultures (phosphore et azote) dopent la croissance des plantes et des algues dans le ru jouxtant le champ cultivé. En France et en Europe, la mise en place de zones-tampons est obligatoire le long des cours d'eau et des lacs. L'eutrophisation (du grec ancien : , « bien », et de , « nourriture ») est le processus par lequel des nutriments s'accumulent dans un milieu ou un habitat (terrestre ou aquatique).
Bilan de masse d'un glaciervignette|alt=Histogrammes rouge et bleu et courbe oscillant autour de l'équilibre jusqu'en 1985, puis plongeant vers le bas.|Bilan de masse du Glacier du Silvretta. En bleu clair : bilan hivernal (accumulation). En rouge : bilan estival (ablation). La courbe bleue correspond au bilan total de masse du glacier. La perte est telle que la courbe disparait du diagramme à partir de 2003. La valeur atteinte en 2020 est de -23,7 mètres.
StreamA stream is a continuous body of surface water flowing within the bed and banks of a channel. Depending on its location or certain characteristics, a stream may be referred to by a variety of local or regional names. Long, large streams are usually called rivers, while smaller, less voluminous and more intermittent streams are known as streamlets, brooks or creeks. The flow of a stream is controlled by three inputs – surface runoff (from precipitation or meltwater), daylighted subterranean water, and surfaced groundwater (spring water).
Service écosystémiqueLes écosystèmes procurent de nombreux services dits services écologiques ou services écosystémiques. Certains étant vitaux pour de nombreuses espèces ou groupes d'espèces (comme la pollinisation), ils sont généralement classés comme bien commun et/ou bien public. Les notions d'évaluation (économique et parfois marchande) de la biodiversité et des services fournis par les écosystèmes, basées sur une vision anthropocentrée de la nature, ont émergé dans les années 1970-1990 avec notamment les travaux de Westman (1977), puis de Randall (1988), Pearce & Moran en 1994 et de Perrings (1995).
Enjeux du réchauffement climatiqueCet article examine les enjeux du réchauffement climatique. En 1824, le physicien français Joseph Fourier découvre le phénomène de l'effet de serre et son effet sur le bilan thermique de la Terre. En 1896, Svante Arrhenius publie un article décrivant le phénomène, et proposant une prédiction de l'élévation de la température atmosphérique en cas de doublement de la concentration en . Dans les années 1980, cette question refait surface à l'échelle mondiale, avec la création du GIEC en 1988.
