Les activités humaines s'appuient aujourd'hui sur l'exploitation et l'altération des ressources, des paysages, de la biodiversité et des écosystèmes. Depuis plusieurs décennies, les inquiétudes se sont multipliées face aux dégradations subies par ces derniers. Une des questions majeures en écologie fut de comprendre ces changements et de les prévoir. Dans l'idée de protéger ces écosystèmes mais aussi afin de pouvoir chiffrer leurs importances pour l'homme, la notion de services écosystémiques a vu le jour. A travers cette vision, les écosystèmes et leurs fonctions fournissent des services de plus ou moindre importance à l'Homme. On peut citer les services dis d'approvisionnement comme la production de biomasses (bois, nourriture,...) ou la fourniture d'eau potable, mais aussi les services de régulations comme la résistance de l'écosystème à divers changements. Dans ce cadre, les pertes de biodiversité observées ont souvent été mises en relation, comme causes ou comme conséquences avec les dégradations des propriétés des écosystèmes et indirectement de leurs services. Lors de la publication du rapport du Millenium Ecosystem Assessment, ce débat quitte le monde scientifique pour se propager dans le domaine public et politique. C'est dans ce contexte que se développe de plus en plus la Biodiversity Ecosystem Functionning theory (BEF). Celle-ci postule l'existence d'une relation positive entre biodiversité d'un écosystème et son fonctionnement (et donc indirectement les services qu'il fournit).
Plusieurs questions se posent ici. Cette relation existe-elle et si oui, quelles sont les preuves qui la soutiennent ? Dans quels cas et pour quelles mesures de la biodiversité cette théorie fonctionne ? Enfin peut-on réellement utiliser la BEF pour évaluer les services écosystémiques, et quels en sont les risques ?
Nous tenterons de répondre à ces questions progressivement. En un premier temps, il est important de définir clairement les termes de biodiversité, propriétés, fonctions et services écosystémiques. Par la suite, nous tenterons de voir si oui et à quel point un lien entre biodiversité et ces dernières variables a t-il pu être établi. Nous mettrons aussi en exergue les limites et le futur de ces domaines de recherche. Enfin nous terminerons en passant par la relation entre fonctions et services pour discuter de la notion de services écosystémiques et de l'utilisation de la BEF pour justifier celle-ci.
Le terme biodiversité peut représenter de nombreuses variables biotiques à diverses échelles spatiales comme temporelle. Ici, nous parlerons de diversité au niveau d'un écosystème ou d'une population et biodiversité représentera la diversité générale de celui-ci, diversité qui ne peut être exactement connue mais approchée par les diverses mesures de diversité et indices existants.
Les propriétés d'un écosystème correspondent à la taille de ses compartiments et des flux existants entre ces derniers. Les fonctions d'un écosystème correspondent eux, aux processus biologiques de fonctionnement, d'auto-entretien et de résilience qui maintiennent les écosystèmes en leur permettant d'évoluer. Si l'on parle de services écosystémiques cette fois-ci, on entendra l'ensemble des fonctions et propriétés qui auront un rôle pour l'humain (et qui peuvent parfois faire l'objet d'une évaluation monétaire). Selon les publications étudiées, ces définitions peuvent varier sensiblement mais les conclusions restent majoritairement les mêmes.
De nombreuses études ont été effectués pour quantifier les relations existant entre diversité et fonctionnement dans un écosystème. En un premier temps, nous nous intéresserons ici à la production d'un écosystème. Dans ce cas, les modèles théoriques sont assez développés. Ces derniers prévoient dans la plupart des cas, une relation positive et saturante. Deux mécanismes ont été supposés au gré des expériences et modèles : le premier considère que c'est seulement quelques espèces dominantes qui vont être à l'origine de l'augmentation de la production. En augmentant le nombre d'espèces, on augmente la probabilité d'inclure une de ces espèces. C'est ce qu'on appelle le "sampling effect".
Le deuxième type de mécanisme considère que ce sont les interactions entre ces espèces qui vont augmenter la production. On peut citer ici comme mécanisme des phénomènes de "niche partitionning", chaque nouvelle espèce ayant la probabilité d'occuper une nouvelle niche et donc augmenter l'entrée de ressources ou encore des phénomènes de facilitation où la présence d'une espèce va améliorer la production de l'autre espèce et vice versa [1].
De même dans le cas de la stabilité d'un écosystème, on semble retrouver une même relation. Ici, le mécanisme principal mise en cause serait la redondance des espèces, la disparition d'une de celles-ci ne modifiant ainsi pas les propriétés de l'écosystème [1].
Au niveau des expériences, de nombreux biais et difficultés empêchent d'avoir toujours des résultats très probants. Cependant la majorité des résultats semblent indiquer une relation positive comme attendu [2]. Néanmoins, cette relation et son importance varie énormément entre les expériences. Les deux mécanismes ont pu être mises en évidences, parfois l'un indépendamment de l'autre, parfois les deux à l'œuvre dans un même écosystème. Ainsi il semble que ces deux mécanismes soient les acteurs majeurs de cette relation.
Pour explorer plus en profondeur cette relation, on s'est intéressé à la diversité mesurée. Au départ, la biodiversité majoritairement mesurée était une diversité dite spécifique. Cependant, de nombreux autres mesures se sont développées. On peut citer la diversité fonctionnelle [3], la diversité génétique [4], ou encore la diversité des structures des communautés et des réseaux trophiques [5]. Cependant, ces diversités sont très souvent fortement corrélées et les résultats restent sensiblement similaires De même, les mécanismes semblent eux aussi semblables. Il est à noter que c'est la diversité fonctionnelle qui semble fournir les résultats les plus probants [1].
Enfin, chaque mesure de biodiversité a ses avantages et ses inconvénients. Ainsi, la diversité génétique apporte une dimension temporelle et évolutive d'une extrême importance [4] quand la structure trophique des écosystèmes, elle, permet de mieux prévoir l'impact des changements observés [5].
Enfin, il est important de noter que la plupart des expériences souffrent de nombreuses limites. Dans le cas d'expériences contrôlés, les manipulations ou conditions nécessaires sont bien souvent trop compliqués à recréer ou bien trop éloignés de la réalité. Pour les observations en nature, il est compliqué de contrôler le très grand nombre de facteurs confondants et d'isoler les variables d'intérêts. La limite est encore plus importante quand on s'intéresse aux fonctions de régulation d'un écosystème puisqu'une perturbation doit être observé. Enfin, une des critiques majeures concerne la difficulté à extrapoler les résultats de laboratoire à ceux observés dans la nature (Hooper, 2005).
Pour la suite, le développement des divers axes de recherches et des capacités techniques permettra peut être de combler ces deux méthodes de recherche. Cependant pour l'instant, il semble très difficile de juger de la puissance réelle de ces expériences.
Le lien entre fonctionnement des écosystèmes et provision des services écosystémiques a été établi [6], plus particulièrement en ce qui concerne la productivité et la stabilité des écosystèmes. Le parallèle se faisant, la nécessité du maintien de la diversité biologique pour une conservation durable des services écosystémiques est peut être l’argument le plus puissant en faveur de la protection de cette biodiversité [7].
Le concept de service écosystémique est né de la volonté de protéger la nature en dévoilant de manière concrète, voire en chiffrant, les services qu'elle rendait aux sociétés humaines [8]. Cependant, cette nouvelle approche pour la protection des systèmes naturels fait débat. Les services écosystémiques (SE) sont critiqués de par leur vision anthropocentrée de la nature, quand la biodiversité prend davantage en compte la valeur intrinsèque de la nature [9]. Sur le plan sémantique, c'est donc la valeur instrumentale de la biodiversité qui représente le socle commun entre services écosystémiques et biodiversité.
Rayers et ses collègues soutiennent qu'il faille prendre les SE comme un outil utile a des fins de conservation, permettant la synergie des actions menées par différents acteurs généralement opposés (entreprises, organisations de conservation, etc). Cette alliance jouerait aussi un rôle dans l'amélioration des conditions de vie en incluant l'homme dans un système durable et respectueux de l'environnement. Lorsqu'une relation positive n'est pas possible, des compromis devraient être pensés, considérant les interêts humains comme ceux de la nature. Sur un plan plus pratique, l’identification des groupes et espèces responsables de la provision des ES étant hasardeuse et complexe, la protection de toutes les espèces est nécessaire par précaution. Le principe de précaution n'est cependant concevable que pour les services écosystémiques dit sensibles (facilement perturbables et dont les processus écologiques les gouvernant sont peu connus). Ces types de services sensibles sont moins courants et il est souvent plus simple de déterminer les services résilients (ne dépendants pas d'espèces particulières, ou dépendants d'espèces résilientes), afin de cibler les entités clés de l'écosystème à protéger. Mettre en valeur ces entités naturelles sur lesquelles reposent les sociétés humaines permettrait, en théorie, de sensibiliser les porteurs de projets afin d'inclure les enjeux environnementaux dans leurs préoccupations [10].
Pour que les précédentes hypothèses soient rendues possibles, l'étude la plus complète possible des impacts future d'une perte de biodiversité est nécessaire pour ancrer le rapprochement entre SE et biodiversité [11]. Néanmoins la question se pose, même si il est possible de pallier le manque de connaissance autour de la relation entre BEF et services écosystémiques, est-ce que cela légitime pour autant la notion de SE ?
En effet, l'approche de conservation des SE est lourdement critiquée. La relation entre biodiversité et SE reste mal connue, et l'établissement d'une stratégie de conservation basée sur les SE sera potentiellement néfaste si l'étude de la BEF admet dans les années à venir des relations neutres ou négatives, justifiant ainsi la “non protection” des espèces considérées inutiles. Pourtant, on assiste aujourd'hui à la mise en place de modèles de gestion [10] visant à identifier les entités clés (espèces, groupes fonctionnels) et fournisseur de services écosystémiques. Mais est il rationnel de limiter l’effort de conservation au maintien des SE ? D'autant plus que les nombreuses espèces rares ne possèdent pas de valeur dite conventionnelle. De plus et comme on a pu le voir, les services écosystémiques, bien que très utilisés à présent pour des raisons économiques, reposent sur de faibles connaissances écologiques, en intégrant la richesse spécifique plus que fonctionnelle, génétique ou trophique. Leur utilisation devrait se faire avec précaution. Faith affirme de surcroît que les SE sont limités dans leur considérations des conséquences futures sur les écosystèmes ([9].
La valeur intrinsèque et la valeur exploitable de la biodiversité sont souvent opposées en conservation de par leurs philosophies contradictoires, menant à une polarisation de la communauté scientifique. Cependant, le débat se situe dans la définition des concepts et leur portée, et reste très théorique. La situation est manifestement complexe et il est important de ne pas s’arrêter aux principes quand la pratique présente des applications et résultats multiples. Le lien entre biodiversité et SE, bien qu'étudié est encore peu connu et de nombreux domaines de recherches sont en pleine expansion pour essayer de mieux comprendre et analyser ces questions. Ainsi, il semble que c'est par un développement scientifique autour de la BEF mais aussi écologique, politique, économique et philosophique autour du concept des SE et même de l'application de la BEF que ce débat permettra une réponse efficace aux changements écologiques actuels.