Notes d'écologie générale

4.12 NOTION DE LA PRODUCTIVITE

Dans les écosystèmes, une partie du flux lumineux (1 à 3% du flux solaire) pénètre dans les réseaux trophiques et elle y est stockée sous forme d'énergie chimique. Cette production ininterrompue des matières organiques constitue un des processus fondamentaux de la biosphère. La productivité est la vitesse de la production de la matière vivante par unités de temps et de surface. On distingue la productivité primaire et la productivité secondaire.

4.12.1. Productivité primaire

C'est la vitesse avec laquelle l'énergie est emmagasinée par l'activité photosynthétique des producteurs (plantes) sous forme des matières organiques utilisables comme aliments par les consommateurs (animaux). Cette productivité se définit aussi comme le taux global d'assimilation photosynthétique des producteurs d'un écosystème.

La productivité primaire est calculée parfois en tonnes des matières organiques sèches synthétisées par hectare et par an. Une meilleure évaluation consiste à calculer la quantité d'énergie contenue dans ces matières. On sait, par exemple, qu'un gramme des feuilles vivantes correspond à 4,7 kilocalories.

De la sorte, la productivité primaire sera exprimée en kcal/m²/an. Ce qui permettra de comparer la productivité de plusieurs écosystèmes.

Elle est calculée grâce au taux de production primaire. On peut distinguer deux sous-ensembles de production primaire :

- la production primaire brute : énergie totale assimilée par les plantes (producteurs primaires) par la voie de la photosynthèse ;

- la production primaire nette : quantité d'énergie accumulée dans la biomasse de la plante (croissance et reproduction).

La productivité primaire peut être vue à l'échelle d'une plante (ex: un arbre) ou à celle d'un écosystème. Dans le cas de l'écosystème, on parle de production primaire nette de l'écosystème. Cette valeur est utile pour les écologistes dans le sens ou elle permet de déterminer la quantité d'énergie disponible pour les autres organismes (détritivores, herbivores et autres maillons de la chaîne alimentaire).

4.12.1.1. La production brute (PB) :

C'est la production de la photosynthèse totale du système photosynthétique c'est à dire des feuilles (assimilation totale) y compris les matières brûlées dans la respiration du système (RMF : Respiration de Maintenance des Feuilles). La quantité des matières organiques assimilées, n'est pas toute utilisée. Une partie est exportée vers les systèmes non photosynthétiques de la plante (tiges, racines, tubercules) et correspond à la Production du Surplus (PS) 

PB-RMF = PS.

PS assure la maintenance des organes existants, la construction des organes nouveaux l'élaboration et le stockage des matières de réserve (amidon).

4.12.1.2 Production nette (PN)

On l'appelle aussi photosynthèse apparente. Elle correspond à la production de la matière organique formée moins celle qui est perdue par la respiration.

PN = PB-RA

PN étant la production nette, PB la production brute, RA l'ensemble des pertes par respiration de la phytocénose.

La production nette peut être obtenue en mesurant la biomasse à deux époques successives t₁ et t₂ . Si pendant cette période, la masse initiale est B1 et la masse au temps t₂ est B2, on a :