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La Photosynthèse du chat

De
260 pages
Pouvons-nous manger sans crainte ce qu'il y a dans nos assiettes ? L'eau du robinet est-elle potable ? Est-il dangereux de respirer l'air des villes ? Le trou dans la couche d'ozone et le réchauffement de la planète sont-ils réels ? A quoi sont-ils dus ? Quels dangers représentent-ils pour nous ? Faut-il se mobiliser pour préserver les espèces en voie de disparition ? Les écologistes sont-ils des prophètes ou des illuminés ? Que font réellement les gouvernants de la planète dans le domaine de l'écologie ? Quelle est ma propre responsabilité dans la dégradation de l'environnement ? Que puis-je faire pour ne pas polluer davantage notre environnement ? Finalement, qu'est-ce que l'écologie ?
C'est à ces questions posées par sa fille depuis des années, avec un brin de provocation (comment fonctionne la photosynthèse du chat ?), que le biologiste et écologiste Michel Lamy a décidé de répondre. Dans cet ouvrage où le scientifique parle en termes simples, il explique comment la Terre, son atmosphère, ses terres et ses ressources en eau se sont constituées, comment les activités des hommes les perturbent et ce qu'il en est réellement de l'état de notre planète aujourd'hui, avant de proposer des solutions concrètes (une écologie pratique) pour améliorer notre devenir. Il en profite pour nous donner un aperçu de différentes formes que revêt l'écologie : la science écologique, la philosophie écologique et l¹écologie politique.
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Du même auteur

L’Intelligence de la nature, Éditions du Rocher, 1990, rééd. 2002

Les Enveloppes écologiques de l’homme, Presses universitaires de Bordeaux, 1993 (épuisé)

L’Eau, de la nature et des hommes, Presses universitaires de Bordeaux, 1995

La Biosphère, Flammarion, coll. « Dominos », 1996

Les Insectes et les hommes, Albin Michel, 1997

La Biosphère, la biodiversité et l’homme, Ellipses, 1999

La Diversité du vivant, coll. « Quatre à Quatre », Le Pommier, 1999

Le Grand Livre du vivant, Fayard, 2001, prix Royan-Atlantique 2002

Introduction à l’écologie humaine, Ellipses, 2001

L’Écologie dans tous ses états, Ellipses, coll. « L’esprit des sciences », 2002

Algues, lapins, termites… Quelles espèces nous menacent ?, coll. « Les Petites Pommes du savoir », Le Pommier, 2002

À Isabelle, Aymeric et Hector

L’auteur tient à remercier Sophie Le Callennec pour son aide dans la mise en forme du manuscrit et Jérôme de La Noé de l’Observatoire de Bordeaux (Floirac) pour ses conseils sur l’ozone.

Pour mes soixante ans – c’était en mars 1999 –, ma famille s’est réunie à Ruffec, ma ville natale, et ma fille, avec l’aide de tous, m’a offert un ordinateur. Et, maintenant que je suis à la retraite, elle m’a demandé de lui écrire un livre sur l’écologie. Cette partie de la biologie ne s’est développée qu’au cours du dernier quart du XXe siècle et les applications, associées aux biotechnologies issues de la biologie moléculaire, marqueront le XXIe siècle aussi sûrement que l’informatique a marqué le XXe siècle.

Comme sa mère et moi étions biologistes et universitaires, ma fille a fui l’université et la biologie. Son ignorance était telle qu’elle demandait, comme le cancre cher à Fernand Raynaud : « Papa, pourquoi les vaches elles ont des cornes et les chevaux y z’en ont pas ? » et cherchait à me provoquer sur mes terres écologiques en me parlant de la « photosynthèse du chat ».

Lui raconter ce qu’est l’écologie est pour moi un grand plaisir. Mais c’est également une grande difficulté. Il m’a fallu du temps pour organiser mes idées. Il m’a également fallu du temps pour apprivoiser l’ordinateur qu’elle avait eu la géniale idée de m’offrir.

Elle m’a posé une première question : « Qu’est-ce que l’écologie ? » Pour y répondre, je ne vais pas m’empêcher de commencer par un cours (je suis professeur) sommaire sur l’écologie. C’est l’objet de la première partie de cet ouvrage. Partant de la science écologique – ma spécialité –, je lui ai expliqué ce qu’elle est devenue ou est en train de devenir, comme philosophie pour certains (l’écologisme), comme partie intégrante de la politique pour d’autres (l’écologie politique).

Ensuite, elle m’a fait part de ses inquiétudes quant à sa santé. Sa santé est-elle menacée par l’air qu’elle respire, l’eau qu’elle boit et les aliments qu’elle consomme ? Je n’ai pu qu’abonder dans son sens. Air, eau et aliments sont, dans notre environnement, les éléments les plus précieux, car indispensables à notre vie d’homme : si nous arrêtions de respirer, nous mourrions en quelques minutes ; si nous cessions de boire de l’eau tout en continuant à manger, nous mourrions en quelques heures ; si nous faisons une grève de la faim, la mort interviendrait en quelques jours. Il me faut donc lui expliquer les raisons de la détérioration de ces éléments vitaux de notre environnement ; ce sera l’objet de la deuxième partie.

Comme je lui ai souvent dit que la Terre est semblable à un organisme vivant, elle s’interroge aussi sur l’état de santé de la planète. Les médias l’alertent sur le trou dans la couche d’ozone, sur le réchauffement du climat ! Elle constate les perturbations climatiques, banalisées par la télévision : inondations, cyclones, tempêtes. Bien que n’étant pas une fine observatrice, elle constate qu’il n’y a plus de coquelicots dans les champs et que peu d’insectes butinent les fleurs ; elle n’entend plus le chant des grillons et des sauterelles ; même des oiseaux familiers ont déserté la maison où elle a grandi. La Terre serait-elle atteinte dans sa composition, dans sa diversité ? La Terre est-elle malade ? Je suis bien placé pour répondre à cette question par l’affirmative : tant physiquement (la biosphère) que biologiquement (la biodiversité), la planète Terre est malade par la faute des hommes. J’essaierai, dans cette troisième partie, de répondre aussi à cette question plus triviale qu’elle me pose tous les ans : « Pourquoi Bougrain-Dubourg s’obstine-t-il à aller, tous les premiers mai, dans le Médoc, pour y prendre des œufs dans la figure ? » Ma fille est impertinente !

Enfin, comme je fais souvent avec elle ce constat accablant, elle finit toujours par me demander, non sans quelque agressivité : « Alors, que peut-on faire ? » Je la comprends et vais, dans une dernière partie, lui donner des conseils pratiques. Car nous sommes tous coupables – elle, comme moi – d’agir sur notre environnement. Quelles actions écologiques pouvons-nous entreprendre, au niveau individuel ou collectif, dans nos activités agricoles, dans nos activités industrielles et dans nos activités domestiques et urbaines, afin que notre environnement garde ses qualités, mieux encore, qu’il s’améliore.

Pour conclure, nous reprendrons le slogan des écologistes : « Agir localement, penser globalement. » Car les éléments comme l’air, l’eau et les aliments s’échangent, s’internationalisent. L’écologie globale, celle de la biosphère et de la biodiversité, sera l’enjeu du XXIe siècle et nous serons tous concernés : simples « écocitoyens », mais aussi philosophes, scientifiques et hommes politiques, afin de pouvoir compter sur une écologie enfin au service de l’homme au sein de la biosphère, une écologie humaine et humaniste.

I

QU’EST-CE QUE L’ÉCOLOGIE ?



Tu te poses naturellement la question de savoir ce qu’est l’écologie. Et tu as raison, car ce mot évoque bien des interprétations différentes.

Très peu de gens savent que l’écologie est une science, reconnue par la communauté scientifique : par les biologistes, qui en sont les fondateurs, et par les scientifiques d’autres disciplines, qui contribuent à son développement et aussi essaient de se l’approprier.

Mais l’écologie (et c’est la seule science à l’avoir fait) a donné naissance à la fois à une philosophie et à un mouvement politique. Cette situation est suffisamment originale pour que l’on s’interroge sur ses causes.

Or, si certains discutent des qualités de cette philosophie et de ce mouvement politique, il importe de se souvenir qu’une science n’est ni bonne ni mauvaise ; ce sont les applications qu’en font les hommes qui nous permettront d’en apprécier les bienfaits pour l’humanité. Ainsi, la physique nucléaire a produit l’énergie nucléaire… et Hiroshima, de triste mémoire ! L’écologie en est au stade où s’engrangent les connaissances et où les applications sont en devenir…

Alors peut-on faire de l’écologie la science d’où viendraient tous les bienfaits ? Il est trop tôt pour répondre à cette question. Les chefs d’État se réunissent régulièrement pour débattre des grands problèmes écologiques : effet de serre, trou dans la couche d’ozone, changements climatiques, atteinte à la biodiversité… Les solutions proposées par les scientifiques seront-elles mises en œuvres par les responsables politiques ?

CHAPITRE I

La science écologique


L’écologie est une science puisque, comme toutes les sciences, elle a un objet d’étude bien identifié, des méthodes d’étude adaptées à cet objet et des connaissances acquises (des « résultats ») qui donnent lieu à une diffusion, et même à un enseignement. L’écologie répond donc à la définition de ce qu’est une science. Son histoire montre que son objet d’étude a évolué au cours du temps, ce qui conduit à de nouvelles méthodes d’étude et à l’acquisition de nouvelles connaissances qui ont enrichi la science écologique et ont participé à son développement.

Quand l’écologie est-elle née ?

Le mot « écologie » (du grec oïkos, habitat, et logos, étude) est né en 1866 sous la plume d’Ernst Haeckel, un embryologiste allemand, qui la définissait alors comme « la science globale des relations des organismes avec leur monde extérieur environnant, dans lequel nous incluons au sens large toutes les conditions d’existence », avant de laisser à d’autres le soin de l’explorer. Trois naturalistes en furent les pionniers : Carl von Linné, Alexander von Humboldt et Charles Darwin.

Carl von Linné (1707-1778), médecin et botaniste suédois, est connu pour sa classification des êtres vivants, mais il est également l’auteur du premier livre d’écologie : L’Économie de la nature (1749). Il y décrit les interactions entre le géologique et le biologique et montre que les êtres vivants sont liés par la chaîne alimentaire. Comme Linné était déiste, ce bel arrangement était, pour lui, l’œuvre du « Créateur », dont l’homme était le chef-d’œuvre.

Au XVIIIe siècle et au début du XIXe siècle, les grandes expéditions outre-mer embarquèrent à leur bord des scientifiques, dont des botanistes, qui décrivirent les espèces végétales et les mirent en relation avec la latitude ou avec l’altitude : ainsi naquit la géobotanique. Au cours d’un voyage de cinq années (1799-1804) en Amérique, le baron allemand Alexander von Humboldt (1769-1859) regroupa les espèces végétales selon leur localisation géographique dans le but de « déterminer comment les forces naturelles agissent les unes sur les autres et de quelle manière l’environnement géographique exerce une influence sur les animaux et les plantes ». Son idée la plus originale fut de tracer les lignes isothermiques (de même température) sur la carte et de faire apparaître ce qui nous paraît aujourd’hui évident : à conditions climatiques égales correspond un même ensemble de végétation.

Passionné par les récits de voyage de von Humboldt, le jeune Charles Darwin (1809-1882) s’embarqua à son tour, en 1831, sur le Beagle pour un tour du monde qui dura cinq années. Il n’avait alors qu’une formation scientifique modeste, mais ce voyage lui permit de devenir l’un des plus grands naturalistes de l’histoire. En effet, la somme considérable d’observations, de notes, d’échantillons qu’il recueillit l’amena à élaborer, aux antipodes de l’économie divine de Linné, une nouvelle conception de la biologie : l’évolution des espèces en fonction des contraintes de leur environnement. La découverte de Darwin transforma tant la biologie qu’à la suite de Worster, on peut dire qu’avec Darwin s’achève l’époque des naturalistes et commence celle des écologistes. Darwin fut donc le dernier naturaliste, celui qui a « laïcisé les conceptions linnéennes » (Pascal Acot), au grand dam de l’Église, qui attendit 1997 pour reconnaître que le darwinisme est plus qu’une hypothèse…

De son côté, le naturaliste anglais Alfred Russel Wallace (1823-1913) eut l’intuition de l’évolution des espèces. Trop tard pour être le père de cette théorie. Mais il comprit que les espèces ne sont pas indépendantes les unes des autres et imagina de les regrouper, donnant ainsi naissance à la zoogéographie. Il pressentit également le rôle du morcellement des continents dans la généalogie des espèces : lorsque le supercontinent originel s’est scindé pour finalement former les six continents actuels, il y a 100 millions d’années, des espèces ont été isolées et ont évolué indépendamment du fait de la présence des océans, ce qui a conduit à la biodiversité actuelle.

Qu’est-ce que l’écologie appelle un écosystème ?

Il fallut attendre 1935 pour que l’écologiste anglais Arthur G. Tansley (1871-1955) propose d’appeler « écosystème » le système de relations qui existe entre un ensemble d’êtres vivants (plantes, micro-organismes, animaux… formant la biocénose) et leur lieu de vie (le biotope, défini par la présence d’eau, la température, la lumière… auxquels les êtres vivants doivent s’adapter pour coloniser et organiser ce biotope). L’écosystème peut être petit (une souche d’arbre mort) ou très grand (une forêt, une savane, un écosystème agricole, un fleuve, un océan…). Il y a donc écosystème chaque fois qu’il y a interaction entre des organismes et un milieu.

Comme tout système physique, l’écosystème a besoin d’énergie pour fonctionner. Cette énergie s’échange par le biais de la chaîne alimentaire. Ainsi, dans ton jardin poussent des végétaux chlorophylliens qui, grâce à la photosynthèse, convertissent l’énergie solaire en énergie chimique. Ils sont mangés par des herbivores (par exemple, des insectes), eux-mêmes dévorés par des carnivores (par exemple, des oiseaux insectivores). Tous meurent et servent à leur tour d’aliments aux détritivores ou décomposeurs (micro-organismes). Laisse-moi en profiter pour te dire que, dans cette chaîne alimentaire, lorsque ton chat mange un oiseau insectivore, il donne un sens à ta boutade sur la « photosynthèse du chat ».

La chaîne alimentaire permet de transférer l’énergie d’un niveau à l’autre. En outre, l’eau, le carbone et les autres éléments de la matière se transforment et s’échangent tout au long des cycles biogéochimiques. Finalement, un écosystème ressemble à une usine qui fonctionnerait grâce à l’énergie solaire et qui produirait de la matière vivante (de la « biomasse »). De savants calculs permettent de mesurer, comme en économie, la productivité des écosystèmes. Le botaniste Paul Ozenda en a déduit que les forêts (environ un tiers des surfaces émergées) représentent une forte biomasse et une forte productivité (la production de matière végétale constitue, à elle seule, la moitié du bilan photosynthétique du globe), que les groupements herbacés (savanes, prairies, marais) et les cultures (environ un tiers des surfaces émergées) ont une faible biomasse mais une bonne productivité du fait de leur renouvellement annuel, et que les groupements terrestres vivant dans des conditions limites (steppes, déserts, toundras, prairies alpines, soit un tiers environ des surfaces émergées) ont une biomasse, une productivité et des productions très faibles. Les océans et les mers, quant à eux, représentent une biomasse très faible (l’Océan est un immense désert) et une faible productivité, mais leur production totale est importante du fait de l’énormité des surfaces (les trois quarts du globe). Ces quelques données sont intéressantes pour l’homme qui souhaite exploiter la productivité de certains écosystèmes.

Qu’est-ce que l’écologie appelle la biosphère ?

La vie ne se développe que dans des limites précises, au sein de trois compartiments ou enveloppes : l’enveloppe gazeuse ou atmosphère, l’enveloppe liquide ou hydrosphère et l’enveloppe solide ou lithosphère. Ces trois enveloppes contiennent la « biosphère » (terme créé par le géologue autrichien Eduard Suess en 1875).

La grande majorité des espèces, la biodiversité, se situe dans une enveloppe de deux cents mètres d’épaisseur : entre cent mètres au-dessous du niveau de la mer et cent mètres au-dessus du sol. Bien sûr, certaines espèces vivent dans les grandes plaines abyssales (jusqu’à onze kilomètres de profondeur) ou dans l’atmosphère (des spores et des germes, transportés par les courants aériens, se déplacent jusqu’à quinze kilomètres d’altitude). L’enveloppe de vie (la biosphère) au sens le plus large a donc vingt-six kilomètres, alors que la Terre a un diamètre de 12760 kilomètres : sur une boule d’un mètre de diamètre, la vie ne représenterait qu’une couche de deux millimètres.

Qu’est-ce qu’une espèce ?

Pour Linné, l’espèce était l’unité de base, immuable, de la classification. Pour Darwin, l’espèce évolue du fait de la sélection naturelle. Certains biologistes du XXe siècle pensent plutôt que le hasard, dans la double loterie de la méiose (division des cellules sexuelles) et de la fécondation, assure la diversité des êtres vivants : chaque être est unique génétiquement parlant.

La notion d’espèce est alors liée à la sexualité : appartiennent à la même espèce les individus plus ou moins semblables entre eux qui sont interféconds dans l’espace (les individus s’accouplent et de cet acte naissent des descendants) et dans le temps (ces enfants sont à leur tour capables de procréer : la pérennité de l’espèce est ainsi assurée). Du croisement d’un cheval et d’une ânesse naît un mulet stérile, preuve que le cheval et l’âne sont deux espèces différentes… En revanche, le lion et le tigre, ainsi que le chameau et le dromadaire, qui sont interféconds, sont des pseudo-espèces.

Les naturalistes ont recensé 2 millions d’espèces vivant actuellement : 500000 espèces végétales et micro-organismes, et 1,5 million d’espèces animales, dont 1 million d’espèces d’insectes. Autrement dit, une espèce sur deux est un insecte. Mais ces chiffres sont provisoires, puisque chaque année, 5000 à 10000 espèces nouvelles sont répertoriées et puisque de nombreuses espèces, dans les grands fonds marins ou au sommet des montagnes, restent pour le moment inaccessibles. Certains estiment à quatre-vingts millions le nombre d’espèces d’arthropodes (dont les insectes) et d’invertébrés.

Pour ce qui est du passé, les paléontologistes ne peuvent décrire que les espèces qui ont laissé des restes fossiles accessibles. Aussi tente-t-on d’estimer le pourcentage des espèces encore existantes par rapport aux espèces disparues : selon les auteurs, ce pourcentage varie de 1 à 4 %. Cela donne des chiffres faramineux et montre l’étendue de notre ignorance : notre planète aurait porté de 200 millions à 32 milliards d’espèces.

Dans les années quatre-vingt, les paléontologistes ont mis en évidence la survenue par le passé de périodes géologiques « catastrophiques » marquées par la disparition d’un grand nombre d’espèces et le redémarrage de l’évolution à partir des espèces rescapées. Ils ont nommé « extinctions » ces périodes et en ont décrit cinq, marquées chacune par des changements climatiques importants. La dernière, la mieux connue, a vu, à la fin du Crétacé, il y a soixante-cinq millions d’années environ, la disparition des grands reptiles, dont les dinosaures, et l’avènement des mammifères. La disparition des dinosaures s’est étalée sur plus de dix millions d’années, et l’on débat pour savoir si elle a été provoquée par la chute d’une météorite de grande taille sur la Terre ou par une gigantesque éruption volcanique, éventuellement par les deux, l’impact d’une météorite ayant peut-être provoqué une onde de choc qui, aux antipodes, aurait entraîné une éruption volcanique : autant dire que les dinosaures n’avaient aucune chance de s’en tirer !

Comment les espèces survivent-elles ?

Les procréations successives et multiples produisent des ensembles d’individus qui appartiennent à la même espèce et que les écologistes baptisent des « populations ». Il est possible d’en étudier les caractéristiques et l’évolution, qui dépend notamment de l’environnement : l’eau qui inonde ou qui vient à manquer, la température trop élevée ou trop basse, mais aussi la présence d’autres espèces. Un chercheur russe, Georgi F. Gause (1935), a ainsi démontré que deux espèces qui ont les mêmes besoins (en nourriture, en espace…) ne peuvent coexister : la plus apte éliminera l’autre ! De même, les populations de prédateurs régulent celles des proies. Si le nombre de prédateurs diminue, le nombre de proies augmente et l’espèce risque d’être anéantie par son propre nombre. Mais si le nombre de proies augmente, les conditions sont remplies pour que se développe un plus grand nombre de prédateurs.