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Notions de base sur les écosystèmes: ordre, information et entropie

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     Le concept d’auto-organisation, issu du domaine de la cybernétique, permet de concevoir qu’il puisse exister au sein de tout système biologique une certaine « créativité ». Que peut un environnement ? On ne le sait pas à l’avance. Henri Atlan, l’un des pionniers des théories de la complexité du vivant, parle d’auto-organisation pour tout système ayant « la capacité d’utiliser les phénomènes aléatoires pour les intégrer dans le système et les faire fonctionner comme des facteurs positifs, créateurs d’ordre, de structures, de fonctions ».

Dans le domaine biologique, les processus d’auto-organisation sont, par définition, ceux qui n’obéissent ni à une série formelle d’instructions d’origine interne (programme génétique), ni à une succession de stimuli externes prévus et nécessaires (programme épigénétique), ni à un apprentissage imposé en fonction de niveaux de développement du système nerveux central (programme scolaire). Ces processus d’auto-organisation découlent des propriétés intrinsèques du système : l’ouverture, la complexité, la redondance, la fiabilité, la compétence.

Dans le cas du système nerveux central, la répétition, ou plus précisément la redondance, se traduit par le fait que de nombreux éléments identiques quant à la structure et à la fonction sont interconnectés entre eux et ne sont pas tous localisés en un même lieu. Ces propriétés lui permettront, dans le cas où surviennent des perturbations aléatoires, de rattraper l’inévitable et transitoire désorganisation, voire même de créer du nouveau par accroissement de complexité. C’est-à-dire par diminution de la redondance et augmentation des spécifications neuroniques.

Il s’agit ici d’une application de la théorie de l’information, théorie qui avec Von Forster avait permis d’établir le principe « d’ordre à partir du bruit ». L’ordre ou la complexité par le bruit constitue le principe même de l’auto-organisation.  Pour se maintenir à un état d’équilibre, un système ouvert doit nécessairement s’adapter aux perturbations de l’extérieur (le bruit) en se désorganisant pour mieux se réorganiser, élevant en cela son degré de complexité interne.

Entropie et information

     Selon la thermodynamique classique, on défini l’entropie (second principe) d’un système physique pourvu d’une certaine quantité d’énergie et d’un certain ordre, par le fait que celui-ci ne peut évoluer spontanément que vers un état d’équilibre thermique homogène. Cet état signifie que le système est devenu indifférent à ce qui l’entoure, c’est-à-dire qu’il a atteint un désordre maximal du fait de la désorganisation progressive des structures matérielles qui le composent. Dit plus grossièrement, tout phénomène laissé à lui-même va à sa perte selon les lois de l’entropie universelle.

Par suite, c’est le physicien franco-américain Léon Brillouin qui a introduit la notion de néguentropie ou d’entropie négative. Pour diminuer l’entropie d’un système, il faut donc lui fournir de la néguentropie, c’est-à-dire une certaine quantité d’information. En 1950, Léon Brillouin calculera le coût énergétique minimum de toute information permettant de définir « l’efficience d’une expérience, par le rapport entre l’information acquise sur le coût entropique ».

image00122 dans -> NOTIONS D'ECOLOGIE

image00212 dans -> PERSPECTIVES TRANSVERSES

état désordonné

état ordonné

     Le passage d’un état désordonné à un état plus ordonné s’explique donc par l’annulation de la production d’entropie par le système, annulation résultant de la réception par celui-ci d’un flux externe d’informations permettant l’adoption par les éléments du système d’un comportement cohérent, «plus ordonné ». L’information s’oppose à l’entropie par ses capacités de reproduction, de répétition (apprentissage), de différentiation mais également de régulation, c’est-à-dire de rétroaction et de correction d’erreurs.

Ainsi pour Ernest Lawrence Rossi « la vie est une qualité de la matière qui surgit du contenu informationnel inhérent à l’improbabilité de la forme ». Physiquement, ce qui fait une information (un bit) c’est une « redondance improbable » qui permet d’identifier un signal, de le détacher un bruit de fond. L’information c’est l’écart, c’est l’exception, ou encore c’est « une différence qui fait la différence » comme le souligne Gregory Bateson.

Pour Roger Balian : « entropie, manque d’information, incertitude, désordre, complexité, apparaissent donc comme des avatars d’un seul et même concept. Sous l’une ou l’autre de ces formes, l’entropie est associée à la notion de probabilité [...] Elle caractérise non pas un objet en soi, mais la connaissance que nous en avons et nos possibilités de faire des prévisions. Elle a donc un caractère à la fois objectif et subjectif ». Autrement dit le concept d’information se révèle être autant subjectif qu’objectif, puisque si l’information doit renvoyer à un phénomène objectif et que sa valeur est dans son improbabilité, il n’y a d’information constituée que par un récepteur, un système cognitif.

Information et écosystèmes

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     Un système peut se représenter comme une différenciation interne entretenue par un flux énergétique externe. Le flux qui traverse le système détermine un intérieur différencié et un extérieur constituant l’environnement du système, ouvert à la circulation des flux qui assurent la régulation de l’ensemble. Un système est donc toujours relié à un environnement, à une écologie.

image0054 dans Ilya Prigogine

Un des aspects qui se dégage de l’étude des écosystèmes, c’est que ceux-ci sont toujours traversés par deux flux :

  • Un flux d’énergie, dont l’origine est solaire et qui traverse successivement les producteurs primaires (les végétaux autotrophes capables de réaliser la photosynthèse), puis les consommateurs et les décomposeurs qui dispersent cette énergie en respirant, transpirant et produisant des déchets.

  • Un flux de matière qui circule en permanence entre herbivores, carnivores, détritivores, coprophages, nécrophages, etc. et tous les organismes de la microfaune et de la microflore qui participent à la minéralisation de la matière organique nécessaire à l’alimentation minérale des plantes, et donc à la fermeture des cycles (biogéochimiques) de la matière. Ces flux de matière font naître et entretiennent des structures alors que la seconde loi de la thermodynamique (entropie) établit que près de l’équilibre, ces structures disparaissent (entropie maximale).

     Malgré l’incertitude fondamentale concernant l’évolution de tout système complexe, des régularités s’observent. Tout d’abord des alternances entre complexification et simplifications. Les stratégie de développement débutent par une phase « juvénile » de production matérielle quantitative. C’est à dire une stratégie de reproduction maximale avec une durée de vie courte des populations. Celle-ci aboutit alors, en l’absence de perturbation, au « développement de la maturité ». Un tel stade correspond au climax, soit à une économie d’énergie globale par l’accumulation d’information dans les structures, la différenciation, le recyclage, la protection, la réduction de la fertilité et l’allongement des durée de vie. A une stratégie de reproduction se substitue donc dans le temps une stratégie de survie (voir l’article sur les successions végétales). Un tel système peut donc être défini comme une accumulation d’information dans le temps. Information dont la fonction biologique est précisément la résistance à l’entropie (reproduction, croissance, différenciation, auto-organisation, complexification).

La thermodynamique des systèmes vivants est celle des systèmes dissipatifs. C’est à dire la thermodynamique des systèmes ouverts traversés par un courant d’énergie qui les maintient loin de l’équilibre. Pour Prigogine, les structures biologiques exigent une dissipation constante d’énergie et de matière, d’où leur nom de structures dissipatives : « c’est par une succession d’instabilités que la vie est apparue. C’est la nécessité, c’est-à-dire la constitution physicochimique du système et les contraintes que le milieu lui impose, qui détermine le seuil d’instabilité du système. Et c’est le hasard qui décide quelle fluctuation sera amplifiée après que le système a atteint ce seuil et vers quelle structure, quel type de fonctionnement il se dirige parmi tous ceux que rendent possibles les contraintes imposées par le milieu. »

Le métabolisme de la cellule ou de l’écosystème correspond donc à ce torrent d’énergie constant qui doit traverser un système vivant pour en assurer le maintien à long terme. Ce flux d’énergie passe d’un niveau à l’autre sous forme de transfert d’information (message chimique, visuel, etc.) et/ou de matière, et il n’y a jamais un saut de niveau : on ne passe pas directement des cellules aux écosystèmes, mais les interactions se font entre niveaux d’organisation successifs.

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     En théorie des systèmes, plus les voies de circulation de l’énergie sont nombreuses, plus un système est capable de s’autoréguler. Autrement dit, un système est dit persistant (résiliant) si tout blocage du flux d’énergie/matière en tout point du réseau est compensé par la mise en place d’un autre cheminement possible. Dans les écosystèmes, il y a stabilité sur une très grande échelle temporelle car il y a souvent redondance. Toutes les interactions sont viables, car elles existent depuis longtemps, mais toutes ne sont pas nécessaires.

En s’élevant dans les différents niveaux d’organisation, on part d’un niveau où toutes les interactions sont nécessaires et où il n’existe pas d’alternative ou en tout cas très peu d’alternatives (niveau moléculaire, cellulaire), et on arrive à des niveaux « baroques » avec redondance dans les écosystèmes complexes. Au niveau de l’organisme (niveau intermédiaire entre la cellule et l’écosystème), les boucles de régulations du système endocrinien sont complexes et multiples, mais témoignent d’un niveau de complexification tel que des alternatives sont possibles pour assurer la stabilité et l’intégrité de l’individu. Aux niveaux inférieurs, c’est soit la disparition pure et simple, soit l’attente de conditions plus favorables avec formes de résistance ou de dissémination à longue distance.

  • à petite échelle (micron), la stabilité est plus facile à atteindre à travers le développement de fonctions de maintenance de la stabilité du milieu interne vis à vis des fluctuations externes.

  • à grande échelle (kilomètre), les fluctuations possibles étant très nombreuses, il faut donc en permanence ajuster le développement des redondances pour assurer un nouveau cheminement de l’énergie et de l’information en cas de blocage.

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Article d’après sources et extraits :

L’Homme coloniaire et le devenir végétal de la société contemporaine

Deux extraits tirés d’un dialogue de septembre 2001 entre le botaniste Francis Hallé et le psychologue Raphaël Bessis sur ce que pourrait-être le devenir végétal des sociétés contemporaines. L’intégralité des échanges est disponible sur le site caute.lautre.net.

L’Homme coloniaire et le devenir végétal de la société contemporaine dans -> CAPTURE de CODES : spe

[...]

F.Hallé : Vous avez donc comme finalité la réflexion sur le cyberespace ?

R.Bessis : Oui, c’est bien cela, avec tout de même cette idée que le cyberespace et internet ne sont que des symptômes majeurs d’une situation matricielle bien plus vaste…

F.Hallé : La mondialisation ?

R.Bessis : Exactement. Alors, j’aimerais cheminer avec vous le long de cette double voie, celle de la botanique contemporaine et celle d’une anthropologie des réseaux, l’une comme l’autre débouchant sur un questionnement philosophique plus large.
Je vais donc commencer par rappeler ce que vous avez montré très clairement dès le début de votre ouvrage, à savoir qu’il y a eu (et continue d’y avoir) un zoocentrisme au sein des sciences du vivant qui a laminé les recherches pendant des années, ou du moins, qui a créé une inertie, du point de vue de l’avancement de ces recherches : ce zoocentrisme opérait une sorte de résistance épistémologique…

F.Hallé : Complètement. Et il est innocent…c’est ce qui en fait la force, car, ce n’est pas du tout voulu.

R.Bessis : Oui, c’est donc à l’insu du chercheur lui-même que s’accomplit cette résistance épistémologique. Et bien, de la même façon je dirais que spontanément le chercheur en sciences sociales réapplique le schème, ou les schèmes, de la biologie zoocentriste sur l’individu comme sur la société. C’est-à-dire qu’il se représente la société comme corps organique, comme un corps vivant animal et non pas végétal.

F.Hallé : Beaucoup d’anthropologues font cela ?

R.Bessis : Oui, les plus classiques ne manquent pas de céder à cette analogie, qui les font réfléchir la société sur le modèle d’un immense organisme vivant…

F.Hallé : Mais cet organisme est censé être animal ?! Bizarrement, c’est que les sociétés d’animaux font des super-organismes qui sont plutôt végétaux… mais, bien sûr, les auteurs classiques n’ont pas pu s’en rendre compte puisqu’ils étaient partis sur les bases erronées…

R.Bessis : Tout à fait. Si l’on part des hypothèses de Nobert Elias (historien et sociologue) et de Gregory Bateson (anthropologue éthologue) qui, tous deux, évitent la division arbitraire et sans fondement de la société d’un côté et de l’individu de l’autre…

F.Hallé : On peut penser une chose pareille ??

R.Bessis : Mais bien sûr…(rires). La question ici que vous posez est celle de l’échelle. Lorsqu’on découpe le réel, on trouve à un certain niveau : l’individu… Mais, cela ne correspond en définitif qu’à un seul niveau de perspective du réel, cela correspond à une échelle d’analyse du réel. En revanche, lorsque l’on étudie l’individu sur le plan social, on se rend compte qu’il n’existe pas seul, que sa pensée, son discours, son comportement social évolue en rapport à d’autres, et à ce point là de notre perception de l’humain, nous sommes tenus d’intégrer de nouveaux concepts afin de mieux rendre compte du complexe qu’est la personne humaine. De sorte qu’il me paraît bien plus adéquat de parler de configuration singulière, plutôt que d’individu, configuration singulière qui ne prend forme qu’en rapport à d’autres configurations singulières, lesquelles ne se comprennent que dans un contexte très fortement dynamique. Ainsi, l’homme n’est plus pensé dans une position isolationniste, archipélique où les êtres seraient complètement distincts les uns des autres : atomisés… (c’est pourtant là la pensée de l’individu). Au contraire, les humains nous apparaissent comme étant dans une reliance constante, très fluide, qui modifie en permanence leurs singulières configurations, et est à la base de la morphogenèse psychique de chaque subjectivité. C’est à ce niveau d’analyse que l’on commence à percevoir les turbulences dans lesquelles séjourne l’âme humaine : l’individu au sens strict n’existe nullement, tant la subjectivité humaine s’ancre dans de multiples expansions, établissant la pluralité de ces racines dans un champ beaucoup plus large : celui de la collectivité, laquelle n’ayant pas davantage de forme parfaitement close, pleine et isolée, s’ouvrirait et s’ancrerait sur un collectif encore plus vaste. Si bien que d’une expansion à l’autre, nous nous retrouverions assez vite au niveau presque le plus général, celui de la société elle-même. C’est en ce sens que le schisme entre la société d’un côté et l’individu de l’autre est souvent une opinion sociologique non interrogée, qui en fait une problématique tout à fait passionnante. Peut-être pouvons nous l’exprimer en un chiasme : l’individu est un être social et la société est faite d’individus…

F.Hallé : Donc le concept d’individu serait un concept gigogne ? récurrent ?

R.Bessis : Tout-à-fait.

F.Hallé : Alors là, je retrouve une problématique végétale.

magrittelittle dans -> PERSPECTIVES TRANSVERSES

R.Bessis : Si, donc, nous faisons cet effort de penser l’individu ou la société – peu importe ici à quel niveau d’échelle on se situe – non plus au travers de schèmes issus de la biologie zoologique et zoocentriste, mais au travers d’une biologie des plantes et d’une botanique, à ce moment là, cela offre des perspectives tout à fait innovantes, et je pense pertinentes. L’hypothèse que je souhaite ici développer consiste donc à dire que la psyché comme le socius humain sont structurés selon des problématiques végétales qu’une épistémologie zoocentriste, issue des sciences de la vie et réexploitée naïvement dans le champ des sciences humaines, ne pouvait percevoir, tout occupée qu’elle était à valider son paradigme centré sur la condition animale.

Nous allons tenter ici d’ouvrir plus avant cette brèche, par des réflexions qui auront pour certaines une portée anthropologique, quand d’autres seront plus étroitement et précisément liées aux expériences contemporaines des univers informatiques en réseaux.C’est en faisant le pari d’une fécondité propre au dialogue interdisciplinaire engagé ici, que je pense à vos côtés approfondir mon hypothèse.

[...]

R.Bessis :Je finirai ce dialogue entre nous par la phrase la plus philosophique qui termine votre travail et votre éloge de la plante. Vous dites, en citant René Thom : « Une contrainte fondamentale de la dynamique animale, qui distingue l’animal du végétal est la prédation (…). La plante n’a pas de proie individuée, elle cherche donc toujours à s’identifier à un milieu tridimensionnel » . Chez le végétal, « on trouve une sorte de dilution fractale dans le milieu nourricier ambiant ». Vous rajoutez alors ceci : « Peut-être à la transcendance de l’animal et de l’être humain faut-il opposer l’immanence de la plante. » Comment entendez-vous, au juste, cette dernière phrase ?

F.Hallé : Si l’on se place sur le plan de l’évolution biologique, celle de Darwin, alors l’évolution de la plante et celle de l’animal, sont très différentes. Evoluer pour les animaux, c’est se dégager de mieux en mieux des contraintes du milieu, et en ce sens, l’homme est bien placé au sommet de la pyramide, parce que pour nous à la limite, on ne sait même plus ce qu’est le milieu. Evoluer pour une plante, c’est se conformer de mieux en mieux aux contraintes du milieu, cela consiste donc, non pas à échapper mais au contraire à se dissoudre dedans, à disparaître d’une certaine manière. C’est en quoi la plante m’est apparue immanente, alors que l’animal serait transcendant.

R.Bessis : Je pense que notre société actuelle développe un devenir de type végétal, mais elle n’en a pas véritablement le choix. Tout ce qu’elle fait, soi-disant à ‘‘l’autre’’ (au milieu, à la nature, au monde) par volonté carnassière, c’est en fait, à elle-même qu’elle le fait. Si bien que le meurtre de l’autre se retourne en suicide, et la pulsion d’agression en pulsion de mort. Le devenir végétal appelle au contraire à ne plus vivre une opposition, mais à déployer une immanence.

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test34 dans Francis Halle

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+ Quelques notions de phytosociologie

[Devenir-pluri-cellule-èrE]

Photo-synthèse @les7sages.fr

Evolution, intégration et organisation. De l’algue bleue à la multinationale… quelques résonances et analogies, sur quoi se branche-t-on ? Version, versant - La grandeur de l’homme, c’est qu’il est un pont et non une fin - Friedrich Nietzsche in Ainsi parlait Zarathoustra

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http://www.dailymotion.com/video/x9xdh9

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Pluri

 

Source : la plus belle histoire des plantes - Jean-Marie Pelt, Marcel Mazoyer, Théodore Monod, Jacques Girardon - Seuil 2004 – p.28-32.

Le mystère du noyau 

Jacques Girardon : (…) entre elle [l’algue bleue] et nous, que s’est-il passé ?

Jean-Marie Pelt : Un mystère. Le troisième mystère des origines de la vie. Parce qu’il y en a trois. Au commencement est le big bang, la formation du monde, de notre Terre… Le premier milliard d’années est le temps de la chimie pré-biotique… L’apparition de la vie est un premier mystère, mais plus tout à fait, puisqu’en a approximativement réussi reproduire en laboratoire les molécules constitutives du vivant, en recréant l’atmosphère primitive de la Terre.
Ensuite, deuxième mystère : on ne voit pas comment et à quel moment précis la, chlorophylle s’installe dans une cellule. Et on ne le saura jamais.
Le troisième mystère est donc celui du passage de l’algue bleue à la cellule végétale à noyau, trois milliards d’années après la naissance de la Terre. Ou, pour utiliser les termes scientifiques, le passage de la cellule dite « procaryote » à la cellule complète, dite « eucaryote ». L’apparition de la vie n’avait nécessité qu’un milliard d’années. Moitié moins que le regroupement des chromosomes en noyau!

Jacques Girardon : Deux milliards d’années sans évolution notable, ça fait un sacré bail ! Alors pourquoi cette vie primitive’ qui semblait si stable s’est-elle soudain mise à se perfectionner, à associer des cellules, bref à partir dans tous les sens et à évoluer de plus en plus vite ?

Jean-Marie Pelt : On n’en sait rien. Pas plus qu’on ne sait comment le noyau s’est formé. Aucune théorie n’est performante sur le sujet. Aucune hypothèse satisfaisante. Certains biologistes comme Lynn Margulis évoquent une bactérie qui, par une sorte de transgression, serait devenue énorme, ne parvenant plus à échanger ses gènes avec les autres parce que ceux-ci étaient dilués dans la masse de la cellule… Ils se seraient donc regroupés au centre…

Il faut être honnête et le dire clairement : actuellement, on ignore la façon dont ça s’est passé. On sait seulement qu’il y a un milliard et demi d’années sont apparues des cellules à noyau, alors que depuis deux milliards d’années n’existaient que les algues bleues.

Jacques Girardon : Le noyau apparaît à ce moment-là, ou est-ce qu’on ne le détecte qu’à cette époque ?

Jean-Marie Pelt : Nous le repérons, nous, à ce moment-là.

Jacques Girardon : Il a donc pu exister, bien avant, des cellules à noyau, sous une forme transitoire, et qui ont disparu après avoir donné naissance à celles, plus compétitives, que nous connaissons ?

Jean-Marie Pelt : Peut-être. C’est très souvent comme cela que ça se passe. Les êtres qui ont survécu ou laissé des empreintes étaient les plus performants. Mais il est probable, lorsque l’on trouve un fossile, qu’il s’est passé mille choses auparavant dont on ne saura jamais rien. Les prototypes ont disparu définitivement : seules les fabrications en grandes séries laissent des traces.

Jacques Girardon : Un jour, donc, est apparue une très grosse cellule…

Jean-Marie Pelt : … au centre de laquelle tous les chromosomes étaient regroupés, formant un noyau, qui s’entourait d’une membrane. Mais cette disposition ne permettait plus le transfert ni la réception des patrimoines héréditaires par simple contact. Le libre échange des gènes, pour reprendre une expression économique, ne fonctionnait plus. L’échange d’information entre les grosses cellules à noyau devenait impossible. Celles-ci ont alors eu recours à la sexualité qui, depuis, brasse les gènes de génération en génération.

Première capture, premier asservissement 

Jacques Girardon : Sexualité et noyau de la cellule ont donc été inventés de pair, mystérieusement.

Jean-Marie Pelt : Absolument. Inventés, comme toujours par accident, et sélectionnés par l’évolution. Et il s’est alors passé une chose très étonnante : on s’est aperçu que la grosse cellule à noyau, organisme déjà sophistiqué, avait capté des algues bleues ! Elle les a absorbées pour en faire des chloroplastes – la partie de la cellule végétale qui effectue la photosynthèse. 

Des algues bleues ont été intégrées dans un ensemble plus complexe… C’est là où l’on voit combien le phénomène de symbiose, négligé par les biologistes, a pu jouer un rôle essentiel dans le passage de certains caps de l’évolution.

Jacques Girardon : La cellule a capturé des algues bleues parce que celles-ci savaient faire la photosynthèse ? Elle les a en quelque sorte, « avalées », et les a fait travailler pour se nourrir…

Jean-Marie Pelt : Oui. Et l’on est passé à ce moment-là, à un niveau d’organisation très supérieur. Les chromosomes étaient regroupés dans un noyau, protégés par une membrane avec, autour, un cytoplasme qui fabriquait du sucre à partir dé gaz carbonique, d’eau et de lumière. La cellule était déjà une petite usine, contrairement à la bactérie où tout est mélangé, interchangeable, moins organisé.

Jacques Girardon : Cela se passait donc il y a un milliard et demi d’années. Quand le monde végétal va-t-il inventer le monde animal ? Quand se situe 1′ embranchement, l’apparition de la fameuse bouche ?

Jean-Marie Pelt : On l’ignore totalement ! On sait comment des êtres très anciens conservés jusqu’à aujourd’hui, les péridiniens – l’algue dont nous parlions tout à l’heure -, passent, par juxtaposition, du végétal l’animal. C’est tout.

Jacques Girardon : Je vais formuler ma question autrement : A partir de quand trouve-t-on la trace d’êtres qui vivent sans faire de fermentation ni de photosynthèse ?

Jean-Marie Pelt : Ils semblent être apparus en même temps que la cellule à noyau et la sexualité.

Jacques Girardon : Décidément, il s’est passé des tas de choses extraordinaires, il y a un milliard et demi d’années !

Jean-Marie Pelt : Oui, un cap essentiel a été franchi. D’ailleurs, c’est encore durant cette même période qu’a été inventé un autre phénomène fondamental : l’organisation pluricellulaire. Dès que les cellules à noyau ont existé, elles se sont mises à coopérer. Elles se sont regroupées, non pas en se juxtaposant simplement, comme dans une colonie d’algues bleues, mais en se spécialisant.

Elles ont inventé la division du travail avec, en, particulier, la notion d’un dehors exposé l’environnement et d’un dedans, protégé. Chaque cellule, en se spécialisant, a dû faire des sacrifices et devenir dépendante des autres.
Celles du centre ne recevant plus la lumière étaient incapables d’assurer la photosynthèse ; elles devaient donc être alimentées par les cellules périphériques. Mais elles formèrent un squelette, nécessaire à l’architecture des grandes algues pluricellulaires que l’on voit sur le littoral. De même, toutes ne pouvaient pas se diviser sous peine de produire un mouvement chaotique, donnant à la plante des formes qui ne lui permettraient pas de survivre. Chez les algues vertes par exemple, la capacité de se diviser n’appartient qu’aux cellules spécialisées qui, à l’extrémité des filaments, permettent l’accroissement en longueur.

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http://www.dailymotion.com/video/xd7v1n

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 Pluri

Source : Terre à terre - Interview de Pierre-Henri Gouyon - Emission du 15 janvier 2011

Ruth Stégassy : Pierre Henri Gouyon (…) je voudrais que vous nous parliez d’une théorie que vous avez, qui nous ramène alors là pour le coup à la génétique des populations, sur la façon dont la vie s’organise, se structure. On sait qu’elle va vers davantage de complexité, mais vous avez là dessus des idées que je trouve tout à fait intéressantes.

Pierre-Henri Gouyon : En fait, l’histoire de la vie, c’est une histoire dans laquelle progressivement une information génétique a constitué des ordres et des formes vivantes qui la reproduisaient de mieux en mieux. Et au début, ça a consisté à fabriquer des cellules, qui se divisaient. Et dans chaque cellule se trouvait l’information génétique de la cellule de départ. Et de cette façon, il y avait perpétuation de l’information. Et il y a ce que l’on appelle des grandes transitions dans l’évolution. L’une des grandes transitions c’est le passage à l’état pluricellulaire. Il est arrivé un grand nombre de fois dans l’histoire de la vie que des cellules, au lieu de vivre leur vie séparément, s’organisent en organismes. Et puis progressivement, si ces organismes se développaient suffisamment, et bien les cellules de l’organisme perdent beaucoup de leur individualité. C’est le cas pour nous : une cellule de notre peau, une cellule nerveuse, etc, ne sont plus des cellules qui sont dans ce jeu de reproduction. Elles s’arrêtent à un moment ou à un autre de se reproduire, et elles sont en quelque sorte au service de l’organisme qui les porte.
Alors il y a des collègues qui travaillent sur la question de savoir quelles sont les conditions dans lesquelles se produit cette transition. Qu’est-ce qui va faire que des cellules abandonnent leur autonomie, et s’assemblent et se différentient, de manière à ne devenir que les éléments d’un organisme. On n’est pas encore au bout de ces recherches du tout. Il y a un collègue en Arizona qui s’appelle Rick Michod, qui travaille beaucoup là dessus, avec qui j’ai pas mal discuté. En tout cas, ce qui est sûr, c’est qu’un des éléments importants, c’est que l’assemblage pluricellulaire, ait des potentialités évolutives plus grandes, qu’il y ait plus de variations de résultats entre deux organismes qu’entre deux cellules, en quelque sorte.

Ruth Stégassy : ça n’est pas toujours le cas ?

Pierre-Henri Gouyon : Non. On pourrait imaginer des cas où il y ait des très grandes variations de taux réussite entre les cellules individuelles, et puis qu’au fond, une fois qu’elles sont assemblées, ça ne change plus grand chose. A ce moment là, ça ne marcherait pas, probablement ; il faut aussi que l’organisme arrive à avoir un minimum de contrôle sur les cellules individuelles qui le composent. Et en regardant ça et en regardant un certain nombre de films, de livres etc… sur ces questions, il y a un film en particulier que je recommande à tous les auditeurs : The Corporation. Je trouve que c’est un film remarquable, qui montre justement que les entreprises, dans nos sociétés d’abord, sont des personnes. Officiellement des personnes dites morales. Et ça a été un progrès sur le plan juridique de les traiter de personne, parce qu’on pouvait enfin les condamner. Ceci dit, malheureusement, on ne peut pas les condamner à grand chose, tout compte fait, on ne peut pas les mettre en prison (…)

Ruth Stégassy : D’où l’on comprend que vous estimez que le contrôle aujourd’hui n’est pas suffisant sur ces entreprises.

Pierre-Henri Gouyon : Non, ces personnes morales ont une logique qui est la leur. Ce n’est pas la logique des individus qui la constituent ; c’est la logique de la personne morale en question, c’est-à-dire une logique de maximisation du profit, de rétribution aux actionnaires, etc. Et plus ça va, plus ces personnes, en quelques sortes, agissent sans aucun contrôle, enfin avec un contrôle extrêmement faible. Et surtout, plus ça va, plus ces personnes s’affranchissent de la volonté humaine. D’ailleurs, les mots traduisent cela d’une façon incroyable, puisque non seulement les entreprises parlent au nom des personnes, mais dans les entreprises, les êtres humains et les personnes physiques sont devenus des ressources, des ressources humaines. Donc on a une inversion extraordinaire. Pour moi, les entreprises devraient être des ressources pour les humains, et ne devraient pas être des personnes. Et en fait, les entreprises sont des personnes juridiquement, et les humains sont les ressources pour l’entreprise.
Donc ces entreprises sont en train d’acquérir une espèce d’autonomie. Et c’est un truc qui est bien montré dans le filme The Corporation : c’est qu’au fond, les gens, même les dirigeants des sociétés les plus pourries, peuvent être des gens très sympathiques. Simplement ils font ce qu’ils doivent faire. Et tout compte fait, personne n’a plus le contrôle du système, puisque les actionnaires ne sont plus des personnes physiques assez souvent, mais des gestionnaires de fonds de pension qui ont une mission très simple qui est de maximiser les dividendes qu’ils reçoivent. Du coup, ils n’exigent que cela des dirigeants de l’entreprise. Et les dirigeants de l’ entreprise n’ont pas le choix s’ils veulent rester à leur place : ils doivent maximiser les profits. Et ainsi de suite. Et on a ainsi une chaîne de non responsabilité humaine.
Dans ce système, les entreprises, par le fait qu’elles se reproduisent, puisqu’elles fabriquent des filiales etc, etc, et qu’elles sont soumises à une très forte sélection, bien sûr, les entreprises qui ne font pas jouer le jeu qu’il faut, vont s’éteindre. Hé bien les entreprises sont en train de devenir des espèces de super organismes, dans lesquels les individus ne sont plus que des cellules. Elles prennent un contrôle croissant sur les individus humains. Ça malheureusement, les scientifiques y contribuent aussi, parce que le neuromarketing, et toutes ces études où on essaye de comprendre le comportement humain, et d’agir dessus, ça va à tous les niveaux, depuis les laboratoires de sociologie dont la mission est de trouver comment faire accepter les choses aux gens, d’acceptabilité du risque ou autre.

Ruth Stégassy : On serait donc, Pierre Henri Gouyon, à une époque de transition, où on passerait des modèles de société à des super-organismes qui seraient ces fameuses entreprises. Mais justement, si j’emploie le terme de société, c’est parce que de fait, on a bien compris ce que vous décriviez : à l’intérieur de chaque entreprise, les individus deviennent des cellules qui perdent leur autonomie, et qui sont au service de l’entreprise. Mais est-ce que ça n’a pas toujours été le cas au sein des sociétés qui ont été construites par les humains ?

Pierre-Henri Gouyon : Je pense que ce qu’il y a de nouveau, c’est qu’on a fabriqué un écosystème – éco dans le sens plutôt d’économique que d’écologique – dans lequel la lutte pour l’existence est devenue le seul critère, et dans lequel effectivement ces entreprises commencent à se reproduire sans avoir plus aucun contrôle, sans être contrôlées. Je pense qu’on n’était pas dans cette situation là avant. Le système néolibéral est plus ou moins explicitement calqué sur le darwinisme, il faut quand même bien le dire, et l’idée que c’est la sélection entre les entreprises qui conservera les meilleures, etc, est constamment avancée comme un des éléments d’efficacité du système néo-libéral.
Je pense qu’on a fabriqué là quelque chose de tout à fait spécial. On peut dire que les Etats aussi essayent d’asservir les individus, que les églises… qui vous voudrez. Mais il n’y a jamais eu cette pression de sélection extrêmement forte, qui faisait que se fabriquait une dynamique du système, qui s’auto-organise, de sorte que les entreprises deviennent des objets qui agissent quasiment comme des êtres vivants. Ce qui est rigolo d’ailleurs, c’est qu’on m’a dit : oui, mais cela de toute façon, ça ne va pas durer, il va y avoir des crises économiques, etc… mais les crises écologiques qui ont eu lieu à la surface de la Terre ont fait disparaître beaucoup d’organismes vivants, mais elles n’ont pas fait disparaître la vie, et elles n’ont pas fait disparaître les organismes pluricellulaires. Je pense qu’une fois qu’on a mis en place une dynamique darwinienne fondée sur une transformation d’information, et la reproduction de cette information par des entités, qui éventuellement se composent d’éléments qui coopèrent, et bien cette dynamique là est extrêmement forte. C’est ça que nous apprend la biologie évolutive : c’est incroyable ce que la puissance de ce système de sélection naturelle a pu faire.

Ruth Stégassy : Mais alors, est-ce à dire que les jeux sont faits, et que nécessairement on ira dans ce sens là ? Ou alors, est-ce que le fait que l’information soit passée de l’ADN aux ordinateurs, n’empêchera pas que là encore, au-delà des processus puissants que vous évoquez, les processus puissants de sélection, il y ait encore de la variabilité, il y ait encore des mutations, des migrations, voire même une sexualité (rire) des entreprises, qui permettraient que tout cela change, évolue, soit bousculé ?

Pierre-Henri Gouyon : Non mais moi je ne vous dis pas… D’abord, je ne sais absolument pas ce qui se passera, franchement je n’en sais rien. Ce que je vois, c’est que se met en place une dynamique qui ressemble à une dynamique que je connais. Est-ce que c’est souhaitable d’abord ? Je n’en sais rien, moi.

Ruth Stégassy : ça n’a pas l’air de l’être.

Pierre-Henri Gouyon : Voilà, ça ne me séduit pas à l’avance. Mais il faut toujours faire attention à notre incapacité à voir un avenir différent de notre présent comme positif. En admettant que ça ne le soit pas, est-ce qu’il y a moyen d’empêcher que ça se passe comme ça ? Ça sincèrement, je n’en sais rien. Je pense que la seule chose que l’on peut faire, c’est d’essayer de montrer qu’il y a quelque chose de dangereux qui est en train de se mettre en place. Je pense que ce sentiment que personne ne pilote plus le bateau, est un sentiment très partagé. Je pense qu’on l’entend tous les jours, dans toutes les couches de la société, ce n’est pas une découverte, franchement. Ce que je peux proposer, c’est une explication pourquoi il n’y a plus de pilote. Il n’y a plus de pilote parce qu’on a mis en place un système auto-reproductible, et qui se met à se piloter lui-même.

Ruth Stégassy : Mais est-ce qu’il n’y a pas, dans vos connaissances de la génétique, des éléments qui permettraient justement de voir qu’il y a d’autres possibilités, qu’il y a des alternatives ? Je pense par exemple au fait que vous avez décrit là un système extrêmement pyramidal, où le super-organisme contrôle, d’une certaine manière, contrôle et dicte aux cellules qui le composent, ce qu’elles ont à faire. Mais vous dites également, Pierre Henri Gouyon, que les cellules interagissent entre elles, se donnent des informations, quelque chose d’assez démocratique, si on continue dans cette sorte de parallèle que nous faisons.

Pierre-Henri Gouyon : Dans notre organisme à nous, les cellules interagissent beaucoup. Ça ne les empêche pas de fonctionner, pour un but commun, qui est la survie et la reproduction de notre corps. Donc je pense que si jamais la question qu’on est en train de poser là est prise au sérieux, ce qu’il conviendra de faire, sera d’étudier bien quelles sont les conditions dans lesquelles les super-organismes en question prennent un pouvoir exorbitant, au détriment vraiment des organismes qui les composent, des êtres humains dans le cas présent. Et quelles sont les conditions dans lesquelles ça n’arrive pas, et d’essayer de mettre en place les conditions pour lesquelles ça n’arrive pas.
Maintenant, il y a un certain nombre de gens qui ont théorisé quand même tout le fonctionnement néolibéral, et qui ont dit que c’était ça qui était bon. Ils l’ont fait, en sachant très bien qu’il y aurait de la casse chez les humains. Donc comment on fait les choix dans ces domaines-là ? Comment est-ce que le milieu social et politique opère des choix ? Pour moi, ça reste un peu mystérieux. Pourquoi est-ce qu’ils ont eu un tel succès, les gens qui ont décidé qu’il fallait faire ça ? Pourquoi est-ce que tout le monde les a suivis, pourquoi est-ce que tout le monde continue à les suivre ? Pourquoi est-ce qu’on entend dire des choses aussi absurdes au niveau européen, comme le fait que le problème avec les Français, c’est qu’ils aiment bien leurs services publics ? S’ils aiment bien leurs services publics, ce n’est pas un problème, au contraire. C’est un problème si on a décidé qu’il ne fallait plus de services publics, parce que les gens ne les aiment pas, mais à ce moment-là ça se contredit. Donc qu’est-ce qui détermine au niveau social le fait qu’on ait décidé à ce point là d’aller dans cette direction-là ? Sincèrement, je n’en sais rien. Je ne vois même pas qui a vraiment à y gagner, entre nous. Je pense qu’il est moins drôle d’être dirigeant d’entreprise aujourd’hui que ça ne l’était avant. Personne n’est gagnant dans ce jeu. J’espère quand même que si on démonte un peu ce mécanisme là, il y aura un sursaut et qu’il y a des gens qui vont se dire qu’on ne peut pas continuer comme ça.

Ruth Stégassy : Votre hypothèse a en tout cas un mérite qui me paraît essentiel, Pierre Henri Gouyon, c’est qu’elle rend obsolète la fameuse théorie du complot, qui est très souvent employée pour dénoncer ceux qui ont un regard critique sur le système qui est en train de se mettre en place. Il n’y a pas de théorie du complot, dans ce que vous dites.

Pierre-Henri Gouyon : Il y a eu une espèce de complot pour mettre en place un système néolibéral dur. Mais une fois que c’est fait, il n’y a plus du tout besoin de complot : le système marche tout seul. Je pense que c’est particulièrement vrai pour des cartésiens comme les Français. Je pense que c’est difficile d’accepter la théorie darwinienne de l’évolution. Quand on voit un œil, ça a l’air tellement bien fait. Comment s’imaginer que ça s’est fait juste par une série de variations au hasard et de sélections de ce qui marchait le mieux, et on recommence ?
Bon, sur 2,5 milliards d’années, ça fait du temps pour arriver à trouver des trucs. 2,5 milliards d’années, c’est tellement gros qu’on n’arrive même pas à s’imaginer ce que ça peut vouloir dire, en fait. Mais enfin, je pense qu’effectivement, ce système darwinien a une puissance qui est très contre intuitive. Je trouve que ce n’est pas facile de comprendre à quel point un système de sélection agissant sur des variations est puissant. Et du coup, je pense que ce n’est pas facile de voir ce que ça pourrait faire, ce système que je vous décris là.

Ruth Stégassy : Mais surtout, ce que ça rend difficile, me semble-t-il, c’est de voir comment il serait possible de l’infléchir. Vous disiez tout à l’heure, on peut regarder quelles sont les conditions favorables à l’émergence d’un tel super-organisme, et celles qui sont défavorables. En même temps, dans ce que vous décrivez, on se sent un petit peu impuissant.

Pierre-Henri Gouyon : Il reste la loi. Moi, je crois que la loi, c’est important. Et voilà, moi quand je vous disais tout à l’heure que je suis pour la peine de mort pour les personnes morales, je pense que lorsqu’une entreprise a fait quelque chose de suffisamment grave, et bien il faudrait absolument qu’elle soit dissoute, avec impossibilité de la refabriquer, et avec d’ailleurs distribution de ses avoirs, confiscation de ses avoirs. Ce qui fait d’ailleurs que du coup, les actionnaires deviendraient un peu plus prudents avec ce qu’ils font faire à leurs entreprises, quand même.
Vous voulez un exemple : Monsanto répand de l’agent orange sur le Vietnam, et provoque des catastrophes humanitaires monstrueuses, à cause de malformations qui sont liées à cela, et bien Monsanto est dissoute, et puis voilà on n’en parle plus. Et ça ferait déjà un problème de moins sur Terre. Et même plusieurs problèmes de moins. Je pense qu’il faudrait renforcer la loi sur les personnes morales, ça c’est déjà le premier point, de manière à les rendre plus compatibles avec ce que les humains peuvent souhaiter.

Ruth Stégassy : Mais pour cela, il faudrait que les sociétés s’emparent de la question, et décident collectivement de voter ces lois. Or aujourd’hui, on s’aperçoit qu’une sorte d’inertie frappe les organismes qui sont chargés de voter, justement.

Pierre-Henri Gouyon : Ben ce qui me fait peur, moi pour le moment… c’est pour ça que je ne suis pas sûr. Je pense que si on doit réagir, ça ne doit quand même pas être trop tard. Il ne faut pas trop attendre. Ce qui me fait peur, c’est qu’on a l’impression qu’effectivement, ces personnes morales ont la capacité – évidemment elles ont des moyens extrêmement élevés – d’essayer de démolir les gens qui les embêtent.
Alors il n’y a qu’à voir ce qu’on fait dès qu’un type comme le patron de Wikilix fait des choses qui ne plaisent pas: instantanément, on va chercher, fouiller dans sa vie privée, faire des choses absolument dégoûtantes pour essayer de le museler. Ces entreprises ont des moyens de soutenir des candidats politiques, et d’en démolir d’autres. Elles commencent même – et moi c’est ce qui m’inquiète – à avoir le pouvoir de ruiner des pays. Un pays qui ne ferait pas les choix politiques qu’il faut, on commence à être à une période où tout compte fait on a l’impression que les super-organismes peuvent détruire un pays si jamais il ne fait pas ce qu’il faut. Alors là, si on en est là, il commence à être un peu tard pour réagir.
Mais justement, raison de plus pour essayer de le faire vite. Je pense que ces entreprises auraient besoin qu’il y ait des lois qui soient spécifiques pour leur fonctionnement. Et, toujours pareil, je vais me permettre de citer ce film d’ailleurs qui est aussi un livre, The Corporation, puisqu’il montre que si ce sont des personnes, alors selon les critères de la loi américaine, ce sont des psychopathes. Puisque les critères de la loi américaine : un psychopathe = incapacité à ressentir la douleur d’autrui, incapacité à absorber une morale, recherche exclusive de son propre intérêt, etc… Vous prenez la liste des critères qui définissent un psychopathe aux USA, et les personnes morales sont des psychopathes. Alors si ce sont des psychopathes, il faudrait peut-être quand même fabriquer des asiles pour elles.

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La biodiversité : l’autre choc

     D’après le constat d’étape de l’office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques intitulé « la biodiversité : l’autre choc » : « le choc climatique dont nous commençons à sentir les effets va se doubler d’un choc biologique »

Concernant plus particulièrement l’état des écosystèmes aquatiques, ce dernier nous renvoie au récent  rapport de l’Académie des Sciences sur l’état des eaux continentales : « l’irrigation agricole est responsable de plus de 70 % des extractions et conduit, suivant les besoins et les milieux, à une concentration de pollutions, à une extinction des nappes et de leurs écosystèmes ou à une salinisation des eaux. Du fait de leur accroissement récent, qui s’additionne à des épisodes de sécheresse, ces prélèvements dépassent les capacités de résilience des écosystèmes aquatiques qui sont pourtant habitués aux variations du cycle hydrologique. »

Dans le cadre de notre approche générale des écosystèmes, notre question est alors : qu’est-ce qu’une capacité de résilience d’un écosystème ? En quoi cette notion est-elle liée à la biodiversité ?

La biodiversité : l'autre choc dans -> ACTUS image00127

De la biodiversité à la résilience écologique

      Dit simplement, la résilience écologique d’un écosystème est sa capacité à retrouver un fonctionnement et un développement « régulier » après avoir subi une perturbation importante. On parle ainsi de résilience d’un écosystème forestier pour décrire sa capacité à se reconstituer à la suite d’un incendie.

Nous avons vu précédemment qu’un écosystème était un système complexe dynamique. En ce sens, ce n’est pas un système stable, figé dans un état qui serait le seul état viable pour lui. Nous avons ainsi vu que plus le système est mature, plus il dispose d’alternatives ou de stratégies de croissance différenciées, plus les flux de matières et d’énergies peuvent opter pour des cheminements différents du fait de l’existence de redondances, d’accumulation d’information (relations symbiotiques). Or la biodiversité joue un rôle majeur dans les redondances et le stockage d’information. Plus d’espèces pouvant se substituer les unes aux autres sur la même fonction, plus espèces stockant plus de gênes et donc plus de possibilités ou potentialités de comportementales. De manière analogique, on pourrait dire que tout se passe un peu comme si la nature gérait un portefeuille d’actif, en répartissant les risques et en se préservant des portes de sortie.

Un écosystème évolue donc en permanence selon les fluctuations de son environnement, par à-coups sous l’effet de perturbations naturelles ou anthropiques. On peut même dire qu’il ne survit que grâce à ces perturbations, celles-ci étant un facteur de maintien de la biodiversité. En leur absence, le phénomène de compétition entre espèces peut en effet devenir prépondérant et permettre à l’une d’elles de prendre le dessus.

     Cependant l’écosystème peut perdre cette aptitude à retrouver un état d’équilibre, on dit alors qu’il perd sa capacité de résilience : lorsque la perturbation est trop importante, lors de certaines pollutions graves par exemple, et que les seuils dits d’irréversibilité sont dépassés. Concernant les écosystèmes aquatiques, leur capacité de résilience dépend en grande partie de leur la capacité d’épuration. Celle-ci est limitée la vitesse du processus de dégradation des matières organiques effectué par les bactéries aérobies. Vitesse dépendant de la teneur en oxygène du milieu aquatique et de la température de l’eau influençant l’activité bactériologique. Lorsque ce cumul naturel de matière organique devient trop important, le milieu n’est plus à même de réaliser ainsi son autoépuration et l’équilibre naturel est rompu. La concentration des nitrates d’origines agricole est une parfaite illustration de ce cas. On parle alors d’eutrophisation lorsque le milieu reçoit trop de matières nutritives assimilables par les algues et que celles-ci prolifèrent au détriment de l’équilibre général des espèces.

Transfert d'énergie dans l'écosystème sol

D’autres modifications irréversibles des écosystèmes aquatiques peuvent également survenir lorsque trop de substances toxiques pour les espèces vivantes sont introduites dans ces écosystèmes, provoquant une raréfaction, voire une disparition de certaines espèces fragiles déséquilibrant ainsi la chaîne alimentaire. De même, l’introduction, intentionnelle ou non, de nouvelles espèces peut aussi être à l’origine de profondes modifications de l’écosystème.

En dix ans, plus de 150 pays ont ratifié la Convention sur la biodiversité.  Mais le fait que certains pays comme les Etats-Unis s'en soient abstenu affaiblit considérablement sa portée. : (en orange, les pays qui n'ont pas ratifié la Convention sur la biodiversité signée à Rio en 1992)

En vert les pays adhérents à la convention internationale sur la biodiversité

Les autres « bénéfices » et « services » issus de la biodiversité 

     Si biodiversité et capacité de résilience des écosystèmes sont intimement liées, les « bénéfices » de la biodiversité sont également à rechercher par ailleurs :

  • En termes de santé le rapport précise : « des expériences convergentes effectuées au Brésil et aux Etats-Unis prouvent que la biodiversité est un facteur important d’inhibition de nombreuses maladies (leishmaniose, maladie de Chagas, maladie de Lyme, etc.). A l’opposé, la destruction des milieux est un facteur favorisant de propagation de ces maladies […] »

  • En termes d’agriculture : « [...] près de 20 000 espèces apparentées aux abeilles contribuent à la survie et à l’évolution de plus de 80 % des espèces de fleurs à travers la pollinisation [...] des recherches menées en Europe et aux Etats-Unis sur les herbacées révèlent une corrélation positive entre le nombre d’espèces plantées et la récolte de biomasse à l’hectare […] ceci s’explique, notamment, par le fait qu’un mélange d’espèces permet de combiner celles d’entre elles qui fixent le mieux l’azote et celles d’entre elles qui injectent le plus de carbone dans le sol. »

  • En termes de résistance : « des expériences […] faites aux Etats-Unis et au Burkina Fasso montrent que l’accroissement de la biodiversité permet de mieux résister à la sécheresse […] Des études de l’INRA ont mis en évidence que l’insertion de feuillus dans des plantations industrielles de conifères faisait baisser l’impact des ravageurs (probablement parce que ces feuillus hébergent les prédateurs de ces ravageurs). »

  • En termes de services hydrologiques : « les zones humides – dont la moitié ont disparu en France depuis cinquante ans –, les forêts, les talus jouent un rôle capital dans la distribution hydrologique. Et principalement sur deux points, la filtration et le cycle de rétention/élimination lente de l’eau. Par exemple, les zones humides ont une capacité précieuse à éliminer l’azote des nitrates provenant des bassins versants suivant un processus complexe de rétention puis d’élimination par des micro-organismes du sol. »

     Si le rapport insiste sur l’importance des différents services rendus par la biodiversité, ce dernier n’écarte cependant pas l’éternel problème de la mesure de ceux-ci dans notre champ économique classique (calcul des externalités positives) : « le chiffrage des biens et services fournis par la biodiversité a été calibré autour de 33 000 milliards de dollars en 1997, soit un chiffre analogue à celui du PIB mondial d’aujourd’hui. D’autres estimations, effectuées a contrario sont plus modestes, estimant les coûts non marchands – environnementaux et sanitaires – d’une forte dégradation de la biodiversité à 11 points du PIB ». En effet : « les services de biodiversité sont utilisés par le marché mais ne répondent pas aux critères de ce marché :

  • temps long de constitution contre temps court du marché,

  • utilité collective pas toujours clairement appropriable par des acteurs individuels,

  • absence actuelle apparente de rareté. 

[…] une évolution est donc nécessaire pour donner aux services de la biodiversité une assiette économique, et dans un premier temps sur deux points : l’agriculture et l’eau. »

Les forces à l’oeuvre

     Evolution d’autant plus nécessaires que les forces à l’œuvre pesant sur la biodiversité sont structurellement extrêmement lourdes, pouvant se regrouper sous les deux chapeaux suivants : les variations climatiques et la pression démographiques (besoins agricoles, urbanisation et déforestation).

image0046 dans -> NOTIONS D'ECOLOGIE

Les changements climatiques

     « Sur des échelles de temps longues, le changement climatique isole les espèces, leur permettant de diverger, et est donc plutôt favorable à l’enrichissement de la biodiversité (pompe à biodiversité). Cependant, à l’échelle de quelques décennies, une évolution climatique brutale n’a surement pas les mêmes effets sur les capacités d’adaptation des écosystèmes, sur les temps de réaction des écosystèmes au changement. Les possibilités d’évolution des organismes à cycle rapide de reproduction […] (i.e. des écosystèmes jeunes) ne sont pas les mêmes que pour les massifs forestiers dont la durée de réaction relève de plusieurs décennies, voire de plusieurs siècles […]  Une étude européenne – assise sur des hypothèses basses de réchauffement – montre qu’au moins 19 % des plantes européennes devront migrer d’un km/an pour survivre d’ici 2050 – ce qui correspond à la vitesse de repeuplement du chêne après la dernière glaciation. »

image0056 dans Biodiversité

Les conséquences de la pression démographique

     Déforestation : « une expérience menée sur plus de vingt ans suivant la même méthodologie en Guyane et au Brésil et les modélisations de cette expérience montrent qu’en cas de coupe sévère, les essences se reconstituent sur un siècle et les écosystèmes associés sur plus de deux siècles. On rappellera qu’un hectare de forêt stocke, suivant les essences, de 7 à 10 tonnes de CO2 et que la déforestation annuelle aboutit à l’émission de 2 GT de CO2. »

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     Sur les besoin en matière première : « l’extension dans les dernières années des plantations de palmiers à huile destinés à des biocarburants devrait nous alerter, d’autant plus qu’elles sont situées dans des zones de haute concentration de biodiversité (Asie du Sud-Est, Afrique équatoriale). Pour le seul territoire français, on rappellera que pour atteindre l’objectif de 5,75 % de biocarburant dans l’essence ou le diesel, il serait nécessaire de mobiliser la totalité des jachères. Même si la forêt française bénéficie d’accrus forestiers (70 000 hectares/an), et que sa surface est double de celle qu’elle occupait en 1800, elle pourrait être, à terme, menacée par les besoins des biocarburants. »

Par ailleurs inutile de revenir plus en détail sur les besoins concurrents en nourriture (donc en eau et agriculture intensive !) à venir…dans un monde de plus de neuf milliards d’individus d’ici à 2050 !

Quelques chiffres du rapport

  • « la perte de biodiversité des espèces dans les milieux humides et les eaux continentales a atteint 37 % entre 1970 et 2000 »

  • « la réduction des forêts tropicales sèches (Madagascar, forêt atlantique brésilienne, dont il ne reste plus que 7 à 10 %, se poursuit), »

  • « on observe une poursuite de la déforestation des forêts tropicales humides (Afrique, Asie, Amérique du Sud) à un rythme de 13 millions d’hectares par an, alors que ce milieu héberge 50 % de la flore mondiale. »

  • « en trente ans, la Beauce a perdu plus de 30 % des composés organiques de son sol. »

  • « en Allemagne, par exemple, 100 hectares de milieux naturels sont détruits chaque jour à des fins de construction ou d’installation d’infrastructures ;

  • «  au Brésil, la construction d’une route en milieu forestier, détruit la biodiversité de ce milieu jusqu’à 50 km de part et d’autre de cette route ;

  • «  Pour ne s’intéresser qu’au cas de la France, le nombre d’espèces invasives dénombrées a augmenté de 50 % en quatre ans (104 en 2002, 153 en 2006). »

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Valeurs de la biodiversité globale: en rouge une biodiversité élevée, en bleu une biodiversité réduite.
Source:
Biogeography & Conservation Lab, The Natural History Museum, London, UK.

Ecologie, composition de rapports et agencement

Ecologie, composition de rapports et agencement dans -> CAPTURE de CODES : image00121

     Sous un certain angle, l’écologie pourrait être vue comme l’art de composer des rapports, des agencements. Une fois dit que ceux-ci acquièrent une certaine permanence ou durée, c’est alors également l’art de coloniser de la roche nue, comme de « contaminer » un système de pensée.

Si l’on souhaite explorer plus en avant les conséquences possibles d’une telle définition, il conviendrait donc dans un premier temps de se demander ce que l’on peut entendre par agencement.

     Deleuze nous renseignait sur la philosophie de Spinoza et sur la place de l’agencement vu comme la nécessaire rencontre, composition des corps : « l’artifice fait complètement-partie de la Nature, puisque toute chose, sur le plan immanent de la Nature, se définit par des agencements de mouvements et d’affects dans lesquels elle entre, que ces agencements soient artificiels ou naturels […] l’Ethique de Spinoza n’a rien à voir avec une morale, il la conçoit comme une éthologie, c’est-à-dire comme une composition des vitesses et des lenteurs, des pouvoirs d’affecter et d’être affecté sur ce plan d’immanence. Voilà pourquoi Spinoza lance de véritables cris : vous ne savez pas ce dont vous êtes capables, en bon et en mauvais, vous ne savez pas d’avance ce que peut  un corps ou une âme, dans telle rencontre, dans tel agencement, dans telle combinaison. »

Or il semble qu’une autre perspective éclairante de l’agencement (circuit de système) puisse être vue chez Bateson pour qui : « si nous voulons expliquer ou comprendre l’aspect « mental » de tout événement biologique, il nous faut, en principe, tenir compte du système, à savoir du réseau des circuits fermés, dans lequel cet événement biologique est déterminé. Cependant, si nous cherchons à expliquer le comportement d’un homme ou d’un tout autre organisme, ce « système » n’aura généralement pas les mêmes limites que le « soi » – dans les différentes acceptions habituelles de ce terme. »

image0029 dans -> PERSPECTIVES TRANSVERSES

     Bateson prend l’exemple d’un homme abattant un arbre avec une cognée. Chaque coup de cognée sera corrigé en fonction de la forme de l’entaille laissée sur le tronc par le coup précédent. Ce processus autocorrecteur (mental) est donc déterminé par un système global fait de l’agencement suivant : arbre-yeux-cerveau-muscles-cognée-coup-arbre.

Pour Bateson, ce n’est pas ainsi qu’un homme occidental moyen considérera la séquence événementielle de l’abattage de l’arbre. Selon son mode de pensée, il dira plutôt : «J’abats l’arbre» et ira même jusqu’à penser qu’il y a un agent déterminé, le « soi », qui accomplit une action déterminée, dans un but précis, sur un objet déterminé. Ce mode de pensée caractéristique aboutissant au final à renfermer l’esprit dans l’homme et à réifier l’arbre et « finalement, l’esprit se trouve réifié lui-même car, étant donné que le soi agit sur la hache qui agit sur l’arbre, le « soi » lui-même doit être une chose ».  

image00311 dans Art et ecologie

     Bateson prend un autre exemple d’agencement, celui de l’aveugle avec sa canne et se demande alors : « où commence le « soi » de l’aveugle ? Au bout de la canne ? Ou bien à la poignée ? Ou encore, en quelque point intermédiaire ? » Pour lui toutes ces questions sont absurdes, puisque la canne est tout simplement une voie, au long de laquelle sont transmises les différences transformées (sa définition de l’idée), de sorte que couper cette voie c’est supprimer une partie du circuit systémique qui détermine la possibilité de locomotion de l’aveugle. L’agencement est donc un facteur positif, créateurs d’ordre, de structures, de fonctions. Mais bien plus : « l’unité autocorrective qui transmet l’information ou qui, comme on dit, « pense »,   « agit » et  « décide », est un système dont les limites ne coïncident ni avec celles du corps, ni avec celles de ce qu’on appelle communément « soi » ou conscience ».

image0043 dans Bateson

     Pour Bateson les idées sont immanentes dans un réseau de voies causales que suivent les conversions de différence (i.e. des idées qui ne sont pas des « impulsions », mais de « l’information »). Celles-ci « coulent » dans des réseaux multiples, s’articulant ou s’agençant par delà les formes et contours :

  • « ce réseau de voies ne s’arrête pas à la conscience. Il va jusqu’à inclure les voies de tous les processus inconscients, autonomes et refoulés, nerveux et hormonaux »;

  • « le réseau n’est pas limité par la peau mais comprend toutes les voies externes par où circule l’information. Il comprend également ces différences effectives qui sont immanentes dans les « objets » d’une telle information ; il comprend aussi les voies lumineuses et sonores le long desquelles se déplacent les conversions de différences, à l’origine immanentes aux choses et aux individus et particulièrement à nos propres actions».

image0053 dans Deleuze

Citations de Gregory Bateson d’après « Vers une écologie de l’esprit » – Tome 1

Notions de phytosociologie : la sociologie des plantes

Notions de phytosociologie : la sociologie des plantes dans -> NOTIONS D'ECOLOGIE image00120

     La phytosociologie est une branche de l’écologie et de la botanique qui étudie la manière dont les plantes s’associent dans l’espace et dans le temps pour composer différentes colonies de végétation. Autrement dit, c’est l’étude descriptive et causale des associations végétales. La notion d’association végétale ne doit pas être confondue avec celle de formation végétale (forêt, lande, prairie, etc.), qui ne tient pas compte de la composition et des associations spécifiques des groupements.

Sauf exceptions, les végétaux, organismes « individuellement » ouverts, sont toujours associées avec d’autres espèces végétales et animales, selon trois niveaux:

  • un niveau dit statique, réunissant les paramètres abiotiques du milieu (climat, sol).

  • un niveau d’interactions, qui tient compte des nombreuses relations interspécifiques (concurrence, symbiose, mutualisme entre différentes espèces..) et formant une association particulière: chaînes trophique, interactions biotiques ou abiotiques.

  • un niveau dit de succession, où les groupements passent par des stades différents pour tendre vers ce qu’on appellera un climax. Ce terme désignant l’ensemble sol-végétation caractérisant un milieu donné et parvenu, en l’absence de perturbations extérieures, à un état « stable » d’évolution.

C’est ce dernier niveau de succession qui nous intéressera dans la suite de cet article.

      Dans l’espace, la succession dynamique des différents stades de peuplement tend vers l’institution d’un équilibre populations-milieu qui modifie l’occupation de l’espace : densification des populations, structuration verticale et horizontal, augmentation des relations entre des espèces de plus en plus variées…

      Dans le temps, la succession végétale ou colonisation est le processus naturel par lequel un groupe de plantes d’une même station[1] y remplace progressivement un autre. Au début d’une succession végétale, les plantes sont en général des lichens et des mousses, suivis par des herbes, puis des arbustes et enfin des arbres. Une succession végétale est donc une séquence, une série dynamique de communautés qui sur un même complexe climat-sol, préparent le terrain à une autre communauté plus complexe, jusqu’au stade théorique ultime qu’est le climax.

image0027 dans Monde végétal

Processus de colonisation à petite échelle

D’après extraits et sources du centre de ressource pédagogiques en biologie végétale

       A partir d’eau, du carbone et de l’azote contenus dans l’air, la roche nue va donc être progressivement colonisée par différentes associations (séries dynamiques) de végétations.

     Le premier stade de la colonisation est effectué par les végétaux dits « pionniers ». Ainsi des lichens, puis mousses diverses viennent occuper les espaces libres (roche nues, flaque d’eau…). En l’absence de matière organique accessible dans le sol, ces végétaux sont les seuls capables de se développer dans un milieu strictement minéral (autotrophie). C’est notamment le cas des lichens à algues bleues, autotrophes pour le carbone et l’azote.

Comme ces végétaux de structure très simple ne sont pas capables d’une grande adaptation, leur « moment » sur la séquence correspond au temps de la faible compétition, soit à un espace caractérisé par des variations dures et brutales du milieu. C’est l’activité même de ces organismes qui en modifiant le biotope (humidité, brise-vent, création d’humus, compétition intraspécifique…) va alors favoriser l’arrivée de nouvelles espèces plus adaptées et compétitives. C’est donc en se développant que ces pionniers marquent la fin de leur « moment ». Cependant, leur destinée étant de disparaître de la station plus ou moins rapidement, ceux-ci sont programmés pour employer leur énergie à préparer ce départ : appareil végétatif très réduit, toute leur stratégie étant orientée vers la reproduction.

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     Le deuxième stade de colonisation est assuré par les végétaux dits « pionniers intermédiaires ». Tout comme les précédents, ils sont aussi destinés à disparaître une fois leur travail accompli. Celui-ci consiste en une densification et une meilleure structuration de l’occupation de l’espace  (structuration aérienne et terrestre). Apparaît alors à ce stade une plus grande diversité des espèces et donc des associations et interactions possibles (inter et intraspécifique).

Cette complexité croissante du milieu nécessite alors un peu plus d’énergie de l’appareil végétatif, lequel est à présent bien plus développé. Ainsi la vie est plus longue, la reproduction plus tardive et moins importante.Cependant il s’agit d’associations d’espèces encore instables, héliophiles (soleil) et sciaphiles (ombre). A ce stade la production brute est forte, la dépense d’énergie étant faible. La biomasse augmente rapidement, la productivité est importante.

     Le dernier satde, ou stade « climacique » est une association dense d’espèces qui toutes se maintiennent dans un milieu maintenant surpeuplé et donc soumis à une compétition très forte. En réponse, la végétation est très structurée, chaque espèce possède une niche écologique étroite. Les interrelations sont fondamentales et aboutissent à une coopération importante et des réseaux trophiques complexes. La biomasse individuelle est importante, la longévité aussi, la reproduction est faible et tardive. Les individus orientent donc leur métabolisme vers la survie et les populations fluctuent selon une stratégie de compétition.

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     Un exemple bien connu de série dynamique est celle menant au stade climacique de la forêt de chêne vert sur les sols calcaire de Provence. Dans le processus de colonisation il existe les différents stades d’espèces pionnières qui vont « préparer le terrain » pour l’arrivée de la forêt de chêne vert sur sa niche écologique. Les premières associations végétales vont construire le sol (travail de la roche, formation d’humus…), c’est le cas des diverses pelouses, des landes (garrigue ouvertes à ciste, romarin, ajonc). Les suivantes, comme le Pin d’Alep, permettrons de protéger la croissance (ombre, guide de croissance) des jeunes chênes vert. Voir plus

Conséquences en termes agricoles

     Les cultures de base choisies par l’homme sont majoritairement des végétaux appartenant à des stades pionniers intermédiaires. Ces espèces sont donc très productives à ce stade du fait de la rapidité de la croissance et du renouvellement des individus. Ainsi, afin de satisfaire à des besoins alimentaires importants et immédiats, l’agriculture requière des écosystèmes jeunes ou tout du moins continuellement rajeunis (déboisement, défrichement, pâturages, cultures sur brûlis, labourage…)

Or une caractéristique des écosystèmes jeunes réside dans leur recherche de stabilité, notamment par l’augmentation de la diversité et de la biomasse, d’où la production des « mauvaises » herbes. Parallèlement, leur forte production provoque le développement des consommateurs (parasites, rongeurs, insectes…)

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     Pour éviter que ces diverses compétitions ne grèvent les rendements, le travail agricole consiste précisément à s’opposer à cette « logique » naturelle, cela à travers des apports exogènes en eau, engrais minéraux ou organiques, pesticides, énergie…Cependant, dans les écosystèmes jeunes, les cycles sont encore ouverts et les végétaux ne retiennent pas l’ensemble de ces apports au milieu. Dès lors les surplus s’infiltrent dans les sols, l’eau ou passe dans l’atmosphère. Les intrants deviennent alors des polluants, à différent degré selon leur quantité ou leur qualité. L’agriculture moderne productive est donc excessive par essence. Il conviendrait donc de réduire les surplus tout en laissant une place plus importante aux mécanismes de régulation naturels (recyclage, diversité…)

Processus de colonisation à grande échelle

D’après extraits et sources Laboratoire de Chrono-Ecologie, Université de Franche-Comté, CNRS

     A grande échelle, on appelle écozone ou biome, l’ensemble des écosystèmes caractéristiques d’une aire biogéographique. Le biome est donc l’expression des conditions écologiques à une échelle régionale ou continentale. En d’autres termes, l’expression des conditions physiques (nature du sol, topographie…) et climatiques (température et précipitation moyenne), induisant les conditions écologiques auxquelles va répondre une biocénose adaptée : des producteurs primaires, les végétaux autotrophes capables de transformer l’énergie solaire en énergie chimique, des consommateurs que sont les animaux, des décomposeurs ou recycleurs, champignons et micro-organismes hétérotrophes.

Les grandes formations climaciques de ces biomes sont des forêts, sauf dans les régions désertiques, arctiques ou de hautes montagnes.

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Dans les régions tempérées et froides

  • les forêts de conifères des régions boréales : la taïga

Localisation : 31% des forêts du globe réparti entre le Canada et dans le nord de l’Eurasie.
Climat : 4 mois T°m > 10°C, 6 mois T°m < 0°C, enneigement de 160 à 200 jours par an.
Essences végétales : arbres adaptés au froid : conifères (pin, sapin, épicéa, mélèze) et quelques feuillus (aulne, bouleau et le saule).
Production végétale : décomposition lente, croissance et productivité primaire faible. Biomasse de 100 à 300 t/ha du nord au sud, productivité primaire en moyenne de 800 g/m2/an.

  • les forêts décidues des régions tempérées

Localisation : Europe tempérée, Chine septentrionale et centrale, continent nord américain jusqu’à la latitude du Saint Laurent.
Climat : Tempéré.
Essences végétales : arbres à feuilles caduques, chêne 34%, hêtre 15%, châtaignier, charme 8%, tilleul, érable et conifères tels que le pin maritime 12%, pin sylvestre 7%, sapin 7%, épicéa 3%.
Production végétale: la productivité primaire est d’environ 1200 g/m2/an et la biomasse de 240 à 320 t/ha.

  • les forêts sempervirentes des régions méditerranéennes

Localisation : bassin méditerranéen, régions de Californie, Afrique du sud et Australie.
Climat : T°m 15 à 20°C, étés secs et chauds, hivers doux et humides à gelées exceptionnelles.
Essences végétales : la végétation méditerranéenne primitive a été presque partout détruite par le feu particulièrement et remplacée par des stades de dégradation du maquis et de la garrigue (cistes, romarin, lavande, végétation sclérophylle et pyrophyte …) accompagnés de conifères (pin d’Alep et pin maritime).
Production végétale: Productivité primaire de 1300 g/m2/an et biomasse entre 250 et 350 t/ha.

  • les formations herbacées naturelles : prairies et steppes

Localisation : 24% de la surface de tous les continents : formations herbacées naturelles de la steppe russe, prairie nord-américaine et la pampa sud-américaine.
Climat : régions tempérées continentales, étés chauds et humides et hivers froids, pluviosité annuelle de 300 – 500 mm/an jusqu’à 1000 mm/an.
Essences végétales : diverses familles de graminées ou apparentées. Les arbres sont presque totalement absents.
Production végétale: productivité primaire 600 g/m2/an et biomasse 16 t/ha faibles (biomasse souterraine supérieure à la biomasse aérienne).

Dans les régions tropicales humides

  • les forêts équatoriales sempervirentes

Localisation : forêts denses et ombrophiles : Amazonie, Afrique occidentale et centrale, Indo-Malaisie.
Climat : régions chaudes à la pluviométrie élevée (2500 à 8000 mm/an), sans saison sèche ou de très courte durée.
Essences végétales : arbres sempervirents d’une grande diversité : palmiers, diptérocarpacées, orchidées, euphorbiacées, rubiacées, répartis par strates. La strate herbacée est clairsemée et formée d’espèces sciaphiles (fougères, sélaginelles).
Production végétale: productivité primaire et biomasse élevées : 2200 g/m2/an et 450 t/ha.

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  • les savanes

Localisation : formations végétales intertropicales couvrant de larges surfaces.
Climat : régions à climat ensoleillé, chaud en été (T°m 26°C) et pluviosité faible de 250 à 1000mm/an.
Essences végétales : Savanes herbeuses en Afrique, en Amérique du sud, végétation formée de poacées dures formant un tapis herbacé dense et difficilement pénétrable. Savanes arbustives Acacia, Baobab, en Afrique, Eucalyptus en Australie, Cactées en Amérique du sud).
Production végétale: productivité primaire et biomasse faibles : 900 g/m2/an et 40 t/ha.

La savane

Dans les régions arides et semi-arides

  • les déserts

Localisation : 34% de la surface des terres émergées sont des déserts ou des semi-déserts On estime que 810 millions d’ha ont été désertifiés depuis 50 ans.
Climat : pluviosité annuelle moyenne est inférieure à 100 mm et très irrégulière.
Essences végétales : végétation rare, localisée dans les dépressions ou les rares zones favorables. Arbustes, des plantes succulentes  sont caractérisés par une vie courte localisée à la période humide.
Production végétale: productivité primaire et biomasse très faibles : 90 g/m2/an et 7 t/ha.

  • la toundra

Localisation : zone située au delà de la limite naturelle des arbres.
Climat : période sans gelée < 3 mois,  T°m du mois le plus chaud < 10°C et précipitations < 250 mm/an.
Essences végétales : Au sud, arbrisseaux nains mêlés de tourbières à sphaignes. Au nord, pelouses et des tourbières, puis des tapis de lichens. Les conditions thermiques particulières expliquent que la croissance des plantes soit très lente et leur longévité très grande.
Production végétale: Productivité et biomasse très faibles : 140 g/m2/an et 6t/an.

Toundra

Pour une répartition géographique des différents biomes voir source Wikipédia



[1] Étendue de terrain de superficie variable (quelques m2 à plusieurs dizaines d’ha), homogène dans ses conditions physiques et biologiques.




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