L’énergie et les êtres vivants
« Le monde vivant » est une expression utilisée en biologie. Ce monde vivant, ou biosphère comme l’appellent les savants, va de l0 000 mètres sous le niveau de la mer, au fond des océans, jusqu’au sommet des plus hautes montagnes, à 9000 mètres environ au-dessus du niveau de la mer. La presque totalité de la surface de la Terre fait partie de la biosphère.
Il est difficile d’envisager l’énergie sur la totalité du globe. Nous préférons une unité de vie moins étendue, que nous appelons un écosystème. Il est constitué par un petit groupe d’êtres vivants qui peuvent subvenir à leurs propres besoins. Un écosystème peut être aussi petit qu’un jardinet ou aussi grand qu’une forêt. Cependant, tous les écosystèmes ont en commun le besoin en énergie solaire afin de pouvoir fonctionner.
La première et la plus importante partie d’un écosystème, ce sont les plantes. Elles capturent l’énergie solaire et la transforment en nourriture. Elles n’ont besoin que d’eau, d’air et de gaz carbonique, de sels minéraux, tirés du sol, et de lumière. Nous appelons donc ces producteurs des autotrophes. Tous les autres organismes doivent utiliser la nourriture produite par les plantes: ces consommateurs sont appelés des hétérotrophes.
Les animaux qui se nourrissent de plantes sont des herbivores. Ils ont tous des ennemis, qui ne mangent pas de plantes, mais de la viande : les carnassiers ou carnivores.
Voyons comment fonctionne un écosystème simple, tel un étang. Dans son eau, des plantes aquatiques produisent leur propre nourriture à partir de l’énergie solaire. Ces plantes peuvent être consommées par des escargots aquatiques qui sont des herbivores. À leur tour, ces escargots peuvent être mangés par des poissons comme les perches parce qu’elles sont carnivores. C’est un exemple simple de ce qu’on appelle une chaîne alimentaire.
L’escargot mange de nombreuses sortes de plantes aquatiques et la perche divers autres animaux qui peuplent l’étang. Ce réseau alimentaire relie tous les animaux et plantes de l’étang. Les réseaux alimentaires peuvent être très compliqués en raison des nombreux types d’animaux et de plantes qui vivent dans un écosystème, même très simple.
Dans notre chaîne alimentaire simple, l’énergie solaire captée par les plantes est transmise le long de cette chaîne. A chaque étape, seule une petite partie de l’énergie solaire originale sera transformée en nourriture. La plus grande partie sera utilisée par les plantes pour se maintenir en vie et pour se développer. L’escargot, comme la perche, a besoin de cette énergie pour se nourrir et se déplacer. Cependant, la plus grande partie de cette énergie, au fur et à mesure qu’elle passera par la chaîne alimentaire, sera perdue en chaleur dans l’eau de l’étang ou encore en déchets.
Les déchets de tous les organismes tombent au fond de l’étang, où ils seront décomposés en eau, gaz et sels minéraux. Toute l’énergie contenue dans ces déchets sera finalement transformée en chaleur. Cette chaleur n’étant pas recyclée, cette énergie est perdue.
Si l’on pouvait retirer de l’étang tous les organismes et les entasser, ils formeraient une pyramide dont la base serait entièrement occupée par les plantes, le centre par les herbivores et le sommet par les carnivores, beaucoup moins nombreux. On s’apercevrait alors que ce sont les plantes qui ont en réserve la plus grande quantité d’énergie, et les carnivores au sommet qui en ont le moins.
En suivant la chaîne alimentaire, l’énergie est dépensée à chaque étape où les plantes et les animaux l’utilisent pour vivre. Si l’homme pouvait vivre uniquement de plantes, il économiserait une quantité d’énergie qui se perd au cours de la chaîne alimentaire. Il ne le peut pas : son régime alimentaire doit comporter des protéines, que l’on trouve dans la viande.
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Un dernier mot
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