Un lien étroit entre l’air et le monde vivant

> > Un lien étroit entre l’air et le monde vivant ; écrit le: 26 janvier 2012 par Mahfoudhi modifié le 17 novembre 2014

L’air baigne tous les écosystèmes de surface et il constitue une source essentielle d’éléments chimiques indispensables à la vie. Il est le lien entre tous les écosystèmes de la planète qui définissent ainsi une biosphère dans laquelle les êtres vivants puisent les éléments né­cessaires à leur survie. L’oxygène et le gaz carbonique qui composent l’air sont en permanence libérés et puisés par les végétaux et les ani­maux. Indispensables à la photosynthèse et à la respiration, ces gaz sont directement utilisés par les êtres vivants. Ainsi leur proportion dans l’air dépend de l’activité des êtres vivants.

La photosynthèse

L’oxygène de l’air est produit par les végétaux chlorophylliens. Il est le principal déchet libéré lors de la photosynthèse. Grâce à ce pro­cessus biochimique, ces plantes élaborent de la matière organique à partir de l’énergie lumineuse, du gaz carbonique et de l’eau, ce sont des autotrophes. Ils fabriquent ainsi des molécules carbonées élé­mentaires, des glucides. Ces derniers constituent la source d’énergie chimique indispensable au métabolisme cellulaire. Et pour l’utiliser, la majorité des êtres vivants a recours à un processus d’oxydation mo­léculaire, la respiration. Mais cette dernière consomme de l’oxygène et libère du gaz carbonique. Cependant, même si les autotrophes res­pirent jour et nuit, le bilan de leurs échanges gazeux sur 24 heures reste largement en faveur de la production d’oxygène et de la fixation du carbone atmosphérique.

L’air : fruit d’un équilibre entre les êtres vivants

Par contre, le bilan des êtres vivants non chlorophylliens est inver­sé. Ils consomment de l’oxygène et libèrent du gaz carbonique dans l’atmosphère. Ne pouvant pas réaliser la photosynthèse, ils ne peu­vent que consommer la matière organique déjà créée. Ce sont des hé- térotrophes et tout leur métabolisme est basé uniquement sur un processus d’oxydation moléculaire : la respiration. Ils sont donc des consommateurs qui dégradent et transforment la matière organique à différents niveaux de la chaîne alimentaire grâce à l’oxygène.

Ainsi, l’air permet à la vie de se développer mais sa composition en est aussi la conséquence. L’air est donc le fruit d’un équilibre subtil entre les êtres vivants sans lequel nous ne serions pas là. La vie engendre un cycle du carbone et de l’oxygène qui débute et finit dans l’air où les autotrophes et les hétérotrophes constituent à la fois le moteur et les étapes successives. D’abord puisé dans l’atmosphère et fixé dans la matière organique, le carbone est ensuite libéré progressivement sous forme de gaz carbonique tout au long de la chaîne alimentaire. L’oxy­gène quant à lui est puisé dans l’eau, libéré dans l’air par les plantes puis utilisé par tous les hétérotrophes qui l’associent à l’hydrogène lors du processus de la respiration pour en faire de l’eau. La boucle est bouclée.

L’espèce humaine dépendante de cet équilibre

L’espèce humaine a su conquérir et s’adapter à un grand nombre de milieux. Grâce à son organisation sociale, elle peut s’affranchir de certaines conditions extrêmes. Elle lui donne les moyens de subvenir à ses besoins en un lieu donné grâce aux richesses d’une autre région, d’un autre écosystème.

Mais malgré cela, l’homme est toujours totalement dépendant des con­ditions de vie à la surface de la Terre. Et en particulier, il est comme tous les hétérotrophes. Il respire grâce à l’oxygène qu’il puise dans l’air.

L’oxygène que vous respirez pendant que vous lisez ces lignes pro­vient peut-être de l’océan Austral. Mais notre survie dépend pourtant d’un fil ténu. Car ces algues sont pour l’essentiel actives dans une épaisseur d’eau qui est de l’ordre de la vingtaine de centimètres. C’est donc une zone particulièrement vulnérable aux pollutions par les hy­drocarbures.

Un équilibre fragile

Que se passera-t-il pour l’homme si l’équilibre arrive à se rompre ? Depuis des millions d’années, l’équilibre qui s’est établi entre les be­soins gazeux des plantes et des animaux ainsi qu’avec les phénomè­nes volcaniques ont permis de maintenir une composition de l’air constante : 21 % d’oxygène, 78 % d’azote, 1 % d’autres gaz dont le C02 et tous les autres gaz dit rares comme le méthane, le xénon, l’hé­lium… assurant ainsi des conditions de vie optimales.

Mais ces proportions ne sont pas étemelles car elles dépendent étroi­tement de l’intensité de l’activité des êtres vivants. On pourrait penser que la fraction des 1 % d’autres gaz, représente quantité négligeable et bien non. Elle joue même un rôle essentiel dans les propriétés phy­siques de l’air, notamment en ce qui concerne l’effet de serre. Deux gaz en sont les principaux responsables : le gaz carbonique qui repré­sente une fraction de 0,035 % et le méthane qui en représente quant à lui 0,0001 %. On sait désormais qu’une modification même très fai­ble de ces proportions a des conséquences importantes sur l’intensité de l’effet de serre. Et on le constate aujourd’hui d’autant mieux que l’activité humaine les modifie. On s’attend donc à des changements importants de notre environnement à travers un changement clima­tique majeur qui aura des répercussions sur nos conditions de vie.

Malgré l’expansion de la population humaine, ce ne sont pas ses fonc­tions vitales qui ont un impact sur l’atmosphère, mais ses besoins tou­jours croissants en énergie. Et la technologie humaine privilégie la combustion de combustibles fossiles. Cette dernière conduit toujours à trois déchets ultimes : l’eau, l’azote et le gaz carbonique. Mais la combustion est toujours incomplète et elle libère aussi des sous-pro­duits plus ou moins nocifs (voir page 26). Par ailleurs, l’industrie chi­mique libère aussi des produits dans l’atmosphère. Du fait des courants aériens, les gaz et les solides sous forme de poussières sont éparpillés dans l’air tout autour de la planète. L’impact de l’activité humaine sur l’atmosphère se répercute sur les conditions de vie à la surface de la Terre. En modifiant les proportions des constituants ori­ginels de l’atmosphère, ses propriétés risquent de changer. Et en libé­rant des produits plus ou moins nocifs, la santé des êtres humains est menacée.

Vidéo: Un lien étroit entre l’air et le monde vivant

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