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Services Ecosystémiques & Biodiversité

Services de régulation

Le maintien de la qualité de l'air et du sol, la maîtrise des inondations et des maladies ou encore la pollinisation des cultures font partie des «services de régulation» assurés par les écosystèmes. Souvent invisibles, ces services sont de ce fait considérés pour la plupart comme allant de soi. Quand ils sont altérés, les pertes qui en résultent peuvent être importantes et difficiles à compenser.

L'agriculture, les forêts et la pêche sont influencées par tous les types de services écosystémiques et, à l'inverse, influent sur eux. Ci-dessous, on s'intéressera à l'interaction entre les différents systèmes de production et les divers types de services écosystémiques, selon la typologie de l'initiative Économie des écosystèmes et de la biodiversité (TEEB).

Climat et qualité de l'air au niveau local

Les écosystèmes influent sur le climat et la qualité de l'air au niveau local. Par exemple, les arbres fournissent de l'ombre et les forêts influent sur les précipitations et la disponibilité de l'eau, à la fois au niveau local et au niveau régional. Les arbres et les autres végétaux jouent également un rôle important dans la régulation de la qualité de l'air, en éliminant les polluants de l'atmosphère.

Les polluants de l'air ont des incidences sur les cultures, qu'il s'agisse d'espèces annuelles ou pérennes, car ils peuvent altérer dans chaque plant les processus qui contrôlent ou modifient la croissance et la reproduction, ce qui influe sur le rendement. Les espèces cultivées, comme tous les végétaux, sont aussi capables de contribuer à la purification de l'air. Par exemple, des rangées de conifères plantées sur le bord d'un champ peuvent protéger les cultures d'un exploitant agricole des nuages de pesticides dérivant de champs voisins.

Livestock can have a negative influence on local air quality, especially through ammoniac (NH3) emission coming from high density livestock systems. Installing filters in barns can help reducing this impact.

La pêche et l'aquaculture sont directement touchées par les variations de température de l'eau et de l'air, car celles-ci ont des incidences sur les cycles de reproduction, les aires de répartition des espèces, les risques de maladies et les habitats aquatiques, notamment les récifs coralliens, particulièrement sensibles aux variations de température.

Les arbres urbains peuvent modifier la qualité de l'air car ils: i) convertissent le dioxyde de carbone en oxygène grâce à la photosynthèse; ii) interceptent les particules polluantes (poussières, cendres, pollens et fumée) et absorbent des gaz toxiques tels que l'ozone, le dioxyde de soufre et le dioxyde d'azote, iii) émettent divers composés organiques volatiles qui contribuent à la formation d'ozone dans les villes; iv) font baisser la température de l'air localement; et v) modèrent les températures extrêmes dans les bâtiments, à la fois en été et en hiver, ce qui contribue à la réduction des émissions polluantes des installations génératrices d'électricité.

Piégeage et stockage du carbone

Les écosystèmes ont un effet régulateur sur le climat mondial, en stockant les gaz à effet de serre. Par exemple, pendant leur croissance, les arbres et les végétaux prélèvent le dioxyde de carbone dans l'atmosphère et le piègent efficacement dans leurs tissus.

Historiquement, la conversion de l'affectation des terres et la mise en culture des terres constituent d'importantes sources d'émission de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Selon les estimations, elles seraient responsables d'environ un tiers des émissions de gaz à effet de serre. Cependant, les pratiques agricoles améliorées peuvent contribuer à atténuer le changement climatique, en réduisant les émissions imputables à l'agriculture et à d'autres sources et en favorisant le piégeage du carbone dans la biomasse végétale et les sols.

Les émissions de gaz à effet de serre imputables aux filières d'élevage s'élèvent globalement à 7,1 gigatonnes d'équivalent dioxyde de carbone (équivalent CO2) par an – soit 14,5 pour cent de toutes les émissions de gaz à effet de serre d'origine anthropique. Une partie des émissions de gaz à effet de serre imputables à l'élevage s'explique par la modification directe et indirecte de l'affectation des terres, qui a une incidence sur les réserves de carbone et sur le potentiel de fixation de carbone du sol et de la végétation. Inversement, la fixation du carbone par les herbages pourrait contrebalancer les émissions d'une manière non négligeable, puisque la quantité fixée globalement serait approximativement de 0,6 gigatonne d’équivalent CO2 par an.

Les océans et les systèmes aquatiques sont d'importants pièges et puits de gaz à effet de serre: à l'heure actuelle, les océans absorbent environ un tiers du dioxyde de carbone en excès libéré dans l'atmosphère, et stockent quelque 93 pour cent du dioxyde de carbone terrestre. Le réchauffement climatique mondial et l'acidification des océans peuvent avoir des incidences sur la pêche et l'aquaculture du fait, par exemple, de la modification des processus biologiques et de la répartition des espèces, de la hausse du niveau de la mer, du blanchiment des coraux, des phénomènes climatiques extrêmes, des maladies, et des risques après capture, récolte ou ramassage. La pêche et l'aquaculture sont susceptibles de favoriser le piégeage et le stockage du carbone, en contribuant au maintien de puits de «carbone bleu» (marais, forêts de mangrove, prairies sous-marines, autres habitats océaniques végétalisés), et par l'intermédiaire des organismes qui piègent le carbone, notamment les mollusques et les algues.

Les arbres urbains peuvent modifier la qualité de l'air car ils: i) convertissent le dioxyde de carbone en oxygène grâce à la photosynthèse; ii) interceptent les particules polluantes (poussières, cendres, pollens et fumée) et absorbent des gaz toxiques tels que l'ozone, le dioxyde de soufre et le dioxyde d'azote, iii) émettent divers composés organiques volatiles qui contribuent à la formation d'ozone dans les villes; iv) font baisser la température de l'air localement; et v) modèrent les températures extrêmes dans les bâtiments, à la fois en été et en hiver, ce qui contribue à la réduction des émissions polluantes des installations génératrices d'électricité.

Modération des phénomènes climatiques extrêmes

Les écosystèmes et les organismes vivants contribuent à amortir les catastrophes naturelles. Ils limitent les dégâts provoqués par les inondations, les tempêtes, les tsunamis, les avalanches, les glissements de terrain et les sécheresses.

Ces dernières années, l'aggravation de la variabilité climatique s'est traduite par des épisodes de sécheresse toujours plus marqués et plus fréquents, qui influent sur les systèmes agricoles à tous les stades de la croissance, donc sur les rendements des cultures. La diversification des cultures et l'ajustement des systèmes de production végétale font partie des moyens permettant de limiter les pertes, et ainsi d'atténuer les incidences des sécheresses sur la vie des ruraux pauvres.

Les animaux d'élevage sont frappés de plein fouet par des phénomènes tels que la sécheresse. Dans un monde menacé par le changement climatique, les races résistantes à la sécheresse, aux chaleurs extrêmes ou aux maladies tropicales revêtent une importance potentielle majeure. Il faut absolument conserver la diversité des races traditionnelles si l'on veut disposer des moyens de résister aux phénomènes climatiques extrêmes. Les systèmes diversifiés (systèmes mixtes cultures-élevage, systèmes sylvopastoraux) s'avèrent également plus résilients face à ces phénomènes. En contribuant au contrôle de la végétation, les animaux d'élevage jouent aussi un rôle dans la lutte contre les incendies et les avalanches.

Des mangroves et des récifs coralliens en bonne santé jouent un rôle efficace dans la protection des populations côtières contre les phénomènes climatiques extrêmes. La pêche et l'aquaculture peuvent contribuer à modérer les phénomènes climatiques extrêmes, par exemple, avec l'aménagement de bassins intégrant mangroves et aquaculture, l'utilisation directe durable des mangroves dans le secteur, et la limitation des pratiques susceptibles de dégrader les systèmes de récifs coralliens.

Les phénomènes climatiques extrêmes et les catastrophes naturelles font peser une menace croissante sur les forêts mondiales. Mais, d'un autre côté, l'état des forêts est susceptible d'influer sur les phénomènes climatiques extrêmes. Par exemple, un bon couvert forestier et une gestion raisonnée des forêts peuvent contribuer à limiter localement l'incidence et l'ampleur des inondations et des glissements de terrain. Cependant, l'intensité des grandes inondations observées dans le bassin inférieur de cours d'eau majeurs ne semble être liée ni au couvert forestier du bassin versant ni aux pratiques de gestion qui y sont employées. De même, les forêts ne peuvent pas empêcher les gigantesques glissements de terrain ou mouvements de masse imputables à des forces telluriques ou à des précipitations hors du commun.

Traitement des eaux usées

Certains écosystèmes, notamment les marais, filtrent les effluents, décomposent les déchets au moyen de l'activité biologique de micro-organismes et éliminent les agents pathogènes nocifs.

Les effluents agricoles constituent une source importante de pollution de l'eau. Les systèmes agricoles peuvent être conçus de manière à promouvoir le traitement des eaux usées dans des marais ou des ceintures de protection. En s'employant à réduire ces effluents, on peut contribuer à alléger la pression exercée sur les écosystèmes. Les systèmes agricoles peuvent aussi être conçus de manière à employer moins de produits chimiques agricoles, lesquels risquent de se retrouver dans l'eau de ruissellement et les plans d'eau.

Les élevages produisent des eaux usées et sont susceptibles d'être une source de pollution de l'eau. L'influence de l'élevage sur la qualité de l'eau tient à la concentration dans le paysage: il peut s'agir soit des points d'eau où les animaux se rassemblent, soit de la pollution par le fumier et les engrais utilisés dans les cultures fourragères, soit des deux à la fois. En adoptant certaines pratiques de gestion, il est possible d'éviter la pollution de l'eau.

Un grand nombre d'espèces aquatiques sont essentielles dans le fonctionnement des marais qui constituent le principal mécanisme naturel de traitement des eaux usées. Les poissons, les mollusques et d'autres animaux aquatiques, au même titre que leurs habitats, sont au cœur de fonctions et de processus écosystémiques qui jouent un rôle fondamental dans la qualité de l'eau. La planification spatiale au service d'une pêche et d'une aquaculture durables peut permettre de réduire le plus possible les effets négatifs sur ces écosystèmes.

Les arbres contribuent d'une manière non négligeable au traitement des eaux usées, par l'intermédiaire de leurs systèmes racinaires et en raison du rôle qu'ils jouent dans le cycle des éléments nutritifs.

Prévention de l'érosion et maintien de la fertilité des sols

Le couvert végétal empêche l'érosion des sols et améliore leur fertilité, grâce à des processus biologiques naturels tels que la fixation de l'azote. L'érosion des sols est un facteur clé des processus de dégradation des sols, de déclin de la fertilité et de désertification, qui contribue à la baisse de la productivité de la pêche en aval.

L'inversion de la tendance à la dégradation des sols, de l'eau et des ressources biologiques est au cœur de la sécurité alimentaire et de la stabilité des moyens d'existence. Parmi les nombreux symptômes de la dégradation des sols, on trouve notamment le déclin de la fertilité des sols, l'acidification, la salinisation, l'alcalisation, la détérioration de la structure des sols, l'accélération de l'érosion éolienne et hydrique, la disparition de la matière organique et l'appauvrissement de la biodiversité. Les conséquences socioéconomiques sont les suivantes: effondrement de la productivité du travail agricole et des revenus tirés de l'agriculture, intensification de l'exode rural et aggravation de la pauvreté rurale. Les efforts déployés pour rétablir la productivité des sols dégradés doivent être associés à des mesures qui intéressent les modes d'utilisation des terres – il faut promouvoir, en particulier, l'agriculture de conservation, les bonnes pratiques en matière d'agriculture et d'irrigation et la gestion intégrée des éléments nutritifs des végétaux.

Les déjections animales peuvent constituer une précieuse source d'aliments nutritifs et contribuer au maintien de la fertilité des sols des pâturages et des champs cultivés, notamment dans les pays en développement. À l'échelle mondiale, quelque 15 pour cent de l'azote fourni aux cultures proviennent de déjections animales. À l'inverse, l'élevage est susceptible de favoriser l'érosion et la dégradation des sols lorsque le surpâturage, divers facteurs pédoclimatiques et certaines pratiques de gestion (extinction des incendies, défrichement) se conjuguent. Il s'avère parfois nécessaire de recourir à des méthodes telles que l'aménagement d'enclos ou le pâturage tournant ou rationnel si l'on veut éviter la dégradation des sols ou bien faciliter leur régénération.

Les organismes aquatiques contribuent effectivement à la régulation des processus de sédimentation, de sorte que le recours, par exemple, à une planification spatiale judicieuse et à des systèmes intégrés dans les secteurs de la pêche et de l'aquaculture, peut permettre de réduire le plus possible l'érosion des sols le long des cours d'eau et des lacs et dans les zones côtières.

Des études ont montré que plus un système agricole ressemblait à une forêt naturelle par la structure du couvert végétal, l'espacement des arbres et la couverture du sol, moins il existait de risque d'érosion du sol. Les techniques traditionnelles d'agroforesterie, qui assurent un couvert naturel, ont permis pendant des siècles de produire des aliments sans infliger de dommages durables à l'environnement.

Pollinisation

Les insectes et le vent, en pollinisant les végétaux et les arbres, jouent un rôle fondamental dans le développement des fruits, des légumes et des semences. La pollinisation par vecteur animal est un service écosystémique qui est principalement assuré par des insectes, mais également par des oiseaux et des chauves-souris. Dans les écosystèmes agricoles, les agents pollinisateurs sont des auxiliaires indispensables de l'arboriculture fruitière, de l'horticulture et de la production fourragère, ainsi que de la production de semences de nombreux végétaux cultivés pour leurs racines et leurs fibres. Les agents pollinisateurs, comme les abeilles, les oiseaux et les chauves-souris, contribuent à 35 pour cent de la production végétale mondiale, en faisant augmenter de quelque 75 pour cent la production des principales cultures alimentaires partout dans le monde.

La sécurité alimentaire, la diversité des aliments, la nutrition humaine et les prix des denrées sont tous fortement tributaires des agents pollinisateurs animaux, or, la pollinisation par vecteur animal est menacée par des facteurs tels que la destruction des habitats et les pratiques agricoles non durables, notamment l'intensification des cultures et l'utilisation irraisonnée de pesticides. On observe un regain d'intérêt pour de meilleures pratiques de gestion agricole permettant d'aider la nature à assurer les services de pollinisation, par exemple: plantation de haies, promotion de la diversité végétale, paillage et emploi raisonné/réduit des pesticides.

Bien gérés, les herbages constituent un habitat précieux pour les agents pollinisateurs. S'agissant plus précisément des insectes pollinisateurs, l'accroissement de la diversité floristique des herbages leur serait formidablement bénéfique.

Des plantes d'eau douce importantes, telles que les nénuphars, ont besoin d'agents pollinisateurs pour se reproduire. Par conséquent, les agents pollinisateurs sont également utiles dans les systèmes d'eau douce, car ils contribuent à l'équilibre des systèmes et, ainsi, appuient indirectement la pêche.

Les forêts naturelles sont des habitats importants pour les agents pollinisateurs, qui y trouvent de quoi se nourrir et s'abriter. Les abeilles sauvages, si elles ont le choix, préfèrent s'installer dans un arbre plutôt que dans un lieu ouvert. Lorsqu'elles sont présentes en nombre suffisant dans une forêt, les abeilles assurent une pollinisation plus efficace, propice à la régénération des arbres et à la conservation de la biodiversité forestière.

Lutte biologique

Il s'agit de l'activité des prédateurs et des parasites dans les écosystèmes, qui contribue à la lutte contre les populations d'organismes nuisibles et de vecteurs potentiels de maladies.

La production agricole repose non seulement sur les cultures mais aussi sur la biodiversité qui y est associée dans les écosystèmes agricoles. Les organismes nuisibles, les maladies et les adventices limitent la production végétale mais sont eux-mêmes endigués par leurs ennemis naturels, essentiellement des arthropodes et des micro-organismes. La lutte biologique, pratiquée dans le cadre d'une approche écosystémique, constitue un moyen de réduire l'emploi des pesticides et de favoriser la biodiversité tout en maintenant la production.

Les maladies animales entraînent de lourdes pertes économiques à l'échelle des éleveurs mais aussi aux échelles nationale et régionale. Le parasitisme par des nématodes gastro-intestinaux fait partie des principales maladies qui mettent en difficulté l'élevage de petits ruminants dans les zones subtropicales et tropicales. Une méthode de lutte biologique contre les nématodes gastro-intestinaux des ruminants consiste à utiliser des fungi prédateurs. En outre, la volaille est employée pour lutter contre les tiques et divers autres vecteurs de maladies animales et humaines.

Les populations d'organismes aquatiques contribuent à réguler les réseaux trophiques et peuvent modifier la structure communautaire d'autres espèces, influant ainsi sur les organismes nuisibles et les maladies. La carpe herbivore (carpe chinoise), par exemple, a été introduite aux États-Unis en 1963, dans le cadre de la lutte contre des adventices aquatiques. Cependant, la lutte biologique peut avoir des conséquences inattendues, c'est pourquoi, lorsqu'on y recourt, soit en favorisant une population existante soit en introduisant une nouvelle population, il faut impérativement bien comprendre les interactions écosystémiques afin d'éviter de favoriser une espèce par rapport à une autre et de bouleverser l'équilibre de l'écosystème. La pêche durable et la gestion des stocks peuvent favoriser le maintien de l'équilibre entre les différentes populations et permettre d'employer au mieux la lutte biologique.

La lutte biologique est souvent la méthode choisie lorsqu'il est indispensable de combattre des organismes nuisibles dans une forêt, car l'environnement forestier relativement stable garantit qu'il n'y aura pas d'effets nocifs tels que l'interférence de pesticides ou le bouleversement de pratiques agricoles. Les forêts naturelles et les forêts gérées conformément aux principes du développement durable constituent également des réservoirs importants d'agents naturels de lutte contre les organismes nuisibles.

Régulation de la circulation de l'eau

La régulation de la circulation de l'eau est un service clé qui est assuré par la couverture et la configuration des terres, mais sa dynamique est mal comprise par la plupart des hauts responsables et des organisations chargées de l'aménagement des terres.

L'agriculture consomme de grandes quantités d'eau et, parallèlement, a des incidences importantes sur la régulation de la circulation de l'eau. La gestion des terres agricoles peut, soit favoriser les inondations, soit - comme dans le cas de la «Machine des eaux du Gange» - être considérée comme un mécanisme permettant de contrôler la circulation de l'eau à l'échelle régionale.

Le secteur de l'élevage est gros consommateur d'eau et a aussi des incidences importantes sur la régulation de la circulation de l'eau. La gestion des herbages peut soit favoriser les inondations, soit être considérée comme un mécanisme permettant de contrôler la circulation de l'eau à l'échelle régionale.

Les poissons et les autres espèces aquatiques sont sensibles aux variations intéressant la circulation de l'eau, par conséquent, il est impératif de prendre en compte le secteur dans les débats relatifs à la gestion de la circulation de l'eau pour que le développement de la pêche et de l'aquaculture soit durable.

Les forêts influent sur la quantité d'eau disponible et les périodes auxquelles l'eau est mise en circulation. La régulation des flux d'eau par les forêts dérive des processus qui se déroulent dans la frondaison, à la surface du sol et en dessous – plusieurs processus se combinent: interception, transpiration, évaporation, évapotranspiration et infiltration. En conséquence, la gestion durable des forêts est un facteur essentiel de la régulation de la circulation de l'eau.