La chaîne alimentaire

Herbe → lapin → renard : voilà la chaîne alimentaire la plus simple. Chaque flèche se lit « est mangé par » et indique le sens de circulation de la matière et de l’énergie. Dans la nature, ces chaînes s’entrecroisent pour former des réseaux complexes, qui décrivent le fonctionnement de chaque écosystème.

Les maillons d’une chaîne alimentaire

Les omnivores, comme l’humain, l’ours brun ou le sanglier, mangent à plusieurs niveaux à la fois. Les décomposeurs ne forment pas un maillon de plus au bout de la chaîne : ils interviennent à tous les niveaux, sur les cadavres, les excréments et les feuilles mortes, et ferment le cycle de la matière.

Exemples de chaînes alimentaires

• Forêt : feuille de chêne → chenille → mésange → épervier.
• Prairie : herbe → criquet → lézard → couleuvre → buse.
• Mare : algue → larve d’insecte → grenouille → héron.
• Océan : phytoplancton → zooplancton (krill) → sardine → thon → requin.
• Arctique : algues des glaces → krill → morue polaire → phoque annelé → ours polaire.
• Sol : feuilles mortes → cloporte → araignée → musaraigne.

Une chaîne compte rarement plus de quatre ou cinq niveaux : l’énergie disponible devient trop faible au-delà.

Du réseau trophique à la pyramide

Le réseau trophique

Un même animal mange plusieurs espèces et est mangé par plusieurs autres. Le renard consomme des lapins, des campagnols, des insectes et des fruits ; le lapin est la proie du renard, de la buse et de l’hermine. L’ensemble des chaînes interconnectées d’un milieu forme un réseau trophique. Plus il est diversifié, plus l’écosystème résiste à la disparition d’une espèce, car les prédateurs peuvent se reporter sur d’autres proies.

La pyramide écologique et la règle des 10 %

À chaque passage d’un niveau à l’autre, la plus grande partie de l’énergie est perdue : respiration, chaleur, déplacements, parties non consommées ou non digérées. En moyenne, seulement 10 % environ de l’énergie d’un niveau est transmise au niveau suivant. Cette estimation remonte aux travaux de l’écologue américain Raymond Lindeman (1942) ; le rendement réel varie selon les écosystèmes, de moins de 5 % à environ 20 %.

Conséquence : pour 10 000 kg de végétaux, on obtient environ 1 000 kg d’herbivores, 100 kg de carnivores et 10 kg de superprédateurs. Représentée graphiquement, cette diminution donne une pyramide :

C’est pourquoi les grands prédateurs sont toujours peu nombreux et ont besoin de vastes territoires, et pourquoi produire de la nourriture d’origine végétale demande beaucoup moins de surface que produire de la viande.

Bioaccumulation et bioamplification

Certaines substances toxiques persistantes, qui ne sont ni dégradées ni éliminées par l’organisme, s’accumulent dans les tissus (souvent les graisses) : c’est la bioaccumulation. Comme chaque prédateur mange de nombreuses proies contaminées, la concentration augmente à chaque niveau de la chaîne : c’est la bioamplification.

• DDT : cet insecticide, massivement employé après 1945, s’est concentré chez les rapaces, dont il amincissait les coquilles d’œufs. Il a été popularisé par le livre Printemps silencieux de Rachel Carson (1962) et interdit en agriculture aux États-Unis en 1972, puis dans la plupart des pays.
• Mercure : à Minamata, au Japon, des rejets industriels de mercure ont contaminé poissons et coquillages ; la maladie de Minamata a été officiellement reconnue en 1956.
• Aujourd’hui, les autorités sanitaires recommandent aux femmes enceintes et aux jeunes enfants de limiter la consommation de grands poissons prédateurs (espadon, requin, thon), plus chargés en méthylmercure.

Que se passe-t-il quand un maillon disparaît ?

La disparition ou l’introduction d’une espèce peut déséquilibrer toute la chaîne, en cascade :

• si les prédateurs disparaissent, les herbivores pullulent et surexploitent la végétation ;
• si une proie disparaît, ses prédateurs déclinent ou se reportent sur d’autres espèces ;
• une espèce introduite sans prédateur, comme le lapin en Australie au XIXe siècle, peut proliférer et dévaster le milieu.

Ces effets en cascade, dits cascades trophiques, expliquent pourquoi le déclin d’une espèce peut avoir des conséquences bien au-delà d’elle-même, et pourquoi la biodiversité est protégée dans son ensemble.

Questions fréquentes

Pourquoi une chaîne alimentaire commence-t-elle toujours par un végétal ?

Parce que seuls les producteurs savent fabriquer de la matière organique à partir de matière minérale. Les végétaux, les algues et certaines bactéries captent l’énergie du Soleil ; tous les autres êtres vivants dépendent d’eux. Dans les grands fonds, la chaîne commence par des bactéries chimiosynthétiques.

Quelle est la différence entre chaîne alimentaire et réseau trophique ?

La chaîne alimentaire est une suite linéaire (un aliment, un consommateur). Le réseau trophique représente toutes les relations alimentaires d’un milieu, avec leurs croisements : c’est une description plus fidèle de la réalité.

Où se situe l’être humain dans la chaîne alimentaire ?

L’humain est omnivore et mange à plusieurs niveaux. Une étude de 2013 a calculé son niveau trophique moyen à environ 2,2, comparable à celui de l’anchois ou du cochon, loin des superprédateurs comme l’orque (supérieur à 4).

Quel est le rôle des décomposeurs ?

Ils dégradent la matière organique morte (feuilles, cadavres, excréments) et la transforment en éléments minéraux réutilisables par les plantes. Sans eux, la matière ne serait pas recyclée et les sols s’appauvriraient.