Services de fourniture : Produits matériels obtenus directement des écosystèmes.
- Identifier les produits tangibles
- Quantifier les volumes produits
- Estimer la valeur marchande
- Calculer le total des services
Aliments, fibres textiles, bois, médicaments naturels
Mesure des rendements par unité de surface
Prix de marché des produits obtenus
Comparaison avec les alternatives artificielles
Totalisation des services de fourniture
Les services de fourniture comprennent tous les produits matériels produits par les écosystèmes et leur valeur économique.
• Équation de valeur : V = Σ(Qi × Pi) - Valeur totale des services
• Productivité agricole : Rendement = Production / Surface
• Approche fonctionnelle : Relations cause-effet entre biodiversité et services
Services de régulation hydrique : Contrôle du cycle de l'eau par les écosystèmes.
Les végétaux et la structure du sol favorisent l'infiltration
Les écosystèmes retiennent l'eau et la libèrent progressivement
Les sols filtrent naturellement les polluants
Les végétaux ralentissent le ruissellement
Mesure de la capacité de régulation en m³ d'eau
Les services de régulation hydrique incluent l'infiltration, la purification et la régulation du cycle de l'eau.
• Équation de bilan hydrique : P = E + R + ΔS
• Loi de Darcy : Q = K × A × (Δh/L) - Infiltration
• Capacité de rétention : θ = V_eau / V_sol - Humidité volumique
Services de soutien : Processus fondamentaux qui permettent aux autres services de fonctionner.
Désintégration des roches et accumulation de matière organique
Circulation de l'azote, phosphore, potassium dans l'écosystème
Photosynthèse qui fournit l'énergie de base
Variété génétique, spécifique et écosystémique
Mesure des indicateurs de santé écosystémique
Les services de soutien sont les bases biophysiques qui permettent aux autres services de fonctionner.
• Pyramide trophique : Base des producteurs pour tous les autres niveaux
• Loi de conservation : Les éléments sont recyclés mais pas perdus
• Indice de Shannon : H' = -Σ(pi × ln(pi)) - Diversité biologique
Services culturels : Bénéfices non matériels liés aux écosystèmes.
Activités récréatives dans les paysages naturels
Apprentissage et recherche scientifique
Valeurs culturelles et symboliques
Beauté des paysages naturels
Mesure de la satisfaction et des retombées économiques
Les services culturels comprennent les bénéfices immatériels que les humains tirent des écosystèmes.
• Approche contingente : Évaluation par les préférences exprimées
• Coût de voyage : Valeur implicite selon la distance parcourue
• Évaluation hédonique : Prix influencé par la qualité environnementale
Services de régulation climatique : Influence des écosystèmes sur le climat local et global.
Stockage du carbone par la photosynthèse
Refroidissement local par évaporation
Réflexion de la lumière solaire selon la couverture végétale
Barrières végétales qui réduisent l'érosion
Mesure en tonnes de CO₂ éliminé ou stocké
Les services de régulation climatique incluent la séquestration du carbone et la modulation du microclimat.
• Équation de photosynthèse : 6CO₂ + 6H₂O + hν → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
• Stockage de carbone : SC = Biomasse + Litière + Sol
• Équation de bilan énergétique : Rn = H + LE + G
Services de régulation biologique : Contrôle naturel des populations d'organismes.
Prédateurs naturels qui contrôlent les ravageurs
Transfert du pollen par les insectes et oiseaux
Microorganismes antagonistes des pathogènes
Contrôle des animaux vecteurs de maladies
Quantification des services en termes de production économisée
Les services de régulation biologique incluent la lutte naturelle contre les ravageurs et la pollinisation.
• Équation de Lotka-Volterra : Modélise les interactions proie-prédateur
• Indice de diversité : Plus de diversité = plus de stabilité
• Équation logistique : dN/dt = rN(K-N)/K
Valorisation économique : Attribution d'une valeur monétaire aux services écosystémiques.
Services vendus sur le marché (bois, poissons)
Valeur des coûts de remplacement par des technologies artificielles
Enquêtes pour connaître la disposition à payer
Économies réalisées grâce aux services naturels
Calcul de la valeur totale des services
La valorisation économique permet de comparer les services écosystémiques aux alternatives artificielles.
• Valeur actualisée nette : VAN = Σ(Bt - Ct)/(1+r)^t
• Coût de remplacement : CR = Coût des technologies alternatives
• Disposition à payer : DAP = Maximum que les gens acceptent de payer
Services de recyclage : Processus naturels de réintroduction des éléments dans le cycle biogéochimique.
Action des microorganismes sur la matière organique
Transformation de la matière organique en sels minéraux
Conversion de l'ammoniac en nitrates par bactéries
Prélèvement des nutriments par les plantes
Mesure de l'efficacité du recyclage en kg/ha/an
Les services de recyclage assurent la disponibilité continue des nutriments pour les organismes.
• Équation de décomposition : dC/dt = -kC
• Cycle de l'azote : N₂ → NH₃ → NO₂⁻ → NO₃⁻ → Protéines → Urée → N₂
• Conservation de la masse : Les éléments sont recyclés mais pas perdus
Comparaison des services : Évaluation comparative de la performance écosystémique.
Types de services à comparer (fourniture, régulation, etc.)
Mesures quantifiables de chaque service
Mesures dans les différents systèmes
Mise à l'échelle des valeurs pour comparaison
Évaluation globale des performances
La comparaison permet d'identifier les systèmes les plus performants pour chaque type de service.
• Matrice de décision : Aij = Valeur de l'alternative i pour le critère j
• Méthode AHP : Analytic Hierarchy Process pour pondération des critères
• Indice composite : IC = Σ(wj × xij) - Score global pondéré
Impacts de perte : Conséquences de la dégradation ou de la disparition des services écosystémiques.
Quels services sont en voie de disparition?
Facteurs responsables de la dégradation
Impact sur les humains et les écosystèmes
Combien coûterait le remplacement?
Quels services sont les plus critiques à préserver?
La perte de services écosystémiques a des impacts économiques, environnementaux et sociaux.
• Analyse coûts-bénéfices : CB = Bénéfices / Coûts
• Équation de résilience : R = (T + M)/D - Temps de récupération
• Indice de vulnérabilité : V = (E × S)/C - Exposition × Sensibilité / Capacité d'adaptation
