BIOSPHÈRE

La biosphère est l'ensemble des organismes vivants et leurs milieux de vie, donc la totalité des écosystèmes présents que ce soit dans la lithosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère.

La présence d'eau et la photosynthèse sont un élément et un mécanisme essentiels de la biosphère. Cette image composite rend visible en fausses couleurs (verts) les zones terrestres les plus végétalisées et les zones de concentration en plancton (Advanced Very High Resolution Radiometer instrument).

Histoire du terme

Le mot « biosphère » aurait été créé par le géologue Eduard Suess en 1875. Il intègre ainsi aux sciences de la Terre et notamment à la géologie les éléments de la révolution darwinienne.
Les aspects biogéologique et écologique du concept de biosphère ont été développés dans les années 1920 par Vladimir Vernadsky, avant qu'Arthur George Tansley ne développe la notion d'écosystème « dans un article décisif » en 1935

Scène familière où l'on voit simultanément les trois espaces que sont lithosphere, hydrosphère et atmosphère.

Le concept holistique et interdisciplinaire de biosphère a peu à peu été associé à l'astronomie, la géophysique, la météorologie, la biogéographie, la biologie évolutive, la géologie, la géochimie, l'écologie et d'une façon générale toutes les sciences de la Terre et du vivant.

Les géochimistes donnent aussi au terme biosphère le sens de somme totale des organismes vivants (en d'autres termes, ce qui est couramment nommé biomasse ou biote par les biologistes et les écologues).

Selon cette définition, la biosphère est un des quatre constituants du modèle géochimique (avec la lithosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère).

Certains estiment que le flou sémantique et conceptuel entourant le terme de biosphère se retrouve dans les débats actuels portant sur la biodiversité, le développement durable… Selon eux, l'utilisation du terme biosphère issu du vocabulaire des géochimistes serait une conséquence de l'organisation très spécialisée de la science actuelle. Certains préfèrent désormais le terme d'écosphère, qui date des années 1960-70, époque à laquelle est apparue la notion de crise écologique pouvant menacer jusqu'à la biosphère entière.

James Lovelock a également proposé le nom de « symbiosphère » pour souligner l'interdépendance entre les espèces et le tout qu'elles constituent.

Vernadsky a défini l'écologie comme étant la science de la biosphère en 1926.

La biosphère ou symbiosphère (expression de Joël de Rosnay¹ est le niveau planétaire d'intégration de toutes les échelles du Vivant (du gène à la somme des biomes (sans laquelle l'oxygène et donc la couche d'ozone n'existeraient pas) ; Le gène est représenté à part, car non vivant en tant que tel, mais support d'information et base du vivant. Plus on monte dans la pyramide, plus l'échelle est globale et plus le niveau de complexité mais aussi de stabilité et de résilience du système semble augmenter.

Pour les tenants de la géophysiologie

La Biosphère est le système écologique global, auto-entretenu (« autocatalytique »), qui intègre tous les êtres vivants et les relations qu'ils tissent entre eux et avec les compartiments que sont la lithosphère (les roches), l'hydrosphère (l'eau), et l'atmosphère (air), dans un métabolisme qui transforme sans cesse la surface de la Terre en recyclant ou stockant les éléments et en créant de la complexité et néguentropie là où sans la vie, il n'y aurait que de l'entropie.

Le concept de « biosphère » a - dans un contexte religieux - intéressé Teilhard de Chardin, lequel a aussi utilisé celui de noosphère (comme étant constituée par le phénomène humain, au-dessus de la biosphère). Au-delà des croyances, la compréhension des concepts de l'écologie scientifique moderne a popularisé l'appellation et a développé la perception de l'environnement de la planète Terre, hôte de la biosphère.

La « biosphère profonde »

C'est la partie profonde et sous-marine de la biosphère et probablement la moins connue.
Elle est essentiellement constituée de bactéries et d'archées et de virus marins adaptés à la vie en condition extrêmes.

Un programme international de recherche⁴, soutenu par l'Union européenne, dénommé DARCLIFE (pour Deep subsurface Archaea : carbon cycle, life strategies, and role in sedimentary ecosystems) vise - à partir d'avril 2010 à mieux l'étudier, ce qui demande des moyens s'apparentant plus à l'exploration spatiale qu'à l'océanographie développée sur le plateau continental ou dans les couches supérieures de la mer.

Articles détaillés : Extrêmophile et Extrêmobiologie.

DARCLIFE doit explorer la « Biosphère profonde ») pour mieux comprendre les relations qui lie la biodiversité des grandes profondeurs aux grands systèmes planétaires (dont le système climatique)

L'expérience Biosphère II

À deux reprises, on a tenté, en vain, de faire vivre en autarcie un petit groupe humain dans une sphère vitrée sans communication avec l'extérieur. L'équipe devait produire sa propre nourriture et recycler ses déchets sans autre appoint que l'énergie du soleil.