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Un écosystème forestier est une communauté complexe dans laquelle les plantes, les animaux, les microbes et d’autres organismes interagissent avec les composants chimiques et physiques d’un environnement terrestre dominé par les arbres. Dans de tels systèmes, une canopée fermée d'arbres constitue la toile de fond sur laquelle se déroulent tous les processus biologiques.
Les organismes qui composent un écosystème forestier dépendent les uns des autres pour survivre. Ils sont largement regroupés en producteurs, consommateurs et décomposeurs. Un exemple bien étudié qui illustre cette dynamique est la forêt amazonienne en Amérique du Sud.
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À la base de chaque réseau alimentaire forestier se trouvent des producteurs, des organismes qui exploitent l’énergie solaire via la photosynthèse. Dans les forêts tropicales humides comme l'Amazonie, ces plantes vertes sont disposées en strates verticales distinctes.
La couche émergente contient des arbres imposants pouvant dépasser 165 pieds (50 m), éloignés les uns des autres. En dessous d'eux, la canopée principale est formée d'arbres densément peuplés allant de 65 à 165 pieds (20 à 50 m) de hauteur. La canopée libère d’abondants fruits, nectar et graines qui abritent d’innombrables espèces. Le sous-étage reçoit peu de lumière solaire, de sorte que seules quelques plantes rustiques survivent, tandis que le sol forestier est presque entièrement ombragé, ne laissant que peu de croissance.
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Les consommateurs primaires, ou herbivores, ne peuvent pas produire leur propre énergie et l’obtiennent en mangeant des plantes. Leur régime alimentaire varie en fonction de leur anatomie et de leur habitat.
En Amazonie, le capybara semi-aquatique se nourrit d'herbes et de végétation aquatique sur le sol forestier et dans les zones humides. Pendant ce temps, le singe hurleur roux parcourt la canopée, consommant des feuilles, des fleurs, des fruits et des noix.
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Les consommateurs secondaires s’attaquent aux consommateurs primaires, tandis que les consommateurs tertiaires ciblent d’autres consommateurs secondaires. Ces carnivores occupent souvent plusieurs niveaux trophiques en fonction de leurs proies.
Le jaguar, le plus grand carnivore terrestre d’Amazonie, illustre ce double rôle. Il peut chasser les capybaras (consommateurs primaires) ou les caïmans (consommateurs secondaires), fonctionnant ainsi comme un prédateur secondaire et tertiaire.
Certaines espèces combinent des matières végétales et animales dans leur alimentation. Le tamarin lion doré, par exemple, consomme des fruits, des insectes et des grenouilles, le classant comme omnivore.
Les prédateurs sont omniprésents dans toutes les couches de l’Amazonie. Les ocelots et les jaguars chassent les mammifères, les reptiles et les oiseaux sur le sol et les sous-étages de la forêt, tandis que les harpies aigles et les boas émeraude capturent les oiseaux, les lézards et les mammifères plus haut.
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Les décomposeurs recyclent les nutriments en décomposant la matière organique morte, renvoyant ainsi les éléments essentiels au sol pour qu'ils soient utilisés par les producteurs. En plus des bactéries, les principaux décomposeurs de l'Amazonie comprennent les fourmis, les termites, les mille-pattes et les vers de terre.
Le climat chaud et humide de la région accélère la décomposition, les matières mortes étant souvent entièrement décomposées en six semaines.
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L’interdépendance est l’élément vital des écosystèmes forestiers. Un exemple classique est le mutualisme entre les fourmis aztèques et les arbres cecropia. Les fourmis habitent les tiges creuses des cecropia, se nourrissant des exsudats sucrés de l'arbre, tout en protégeant l'arbre des herbivores et des vignes concurrentes.
Un autre partenariat mutualiste existe entre les fourmis et certaines chenilles. Les fourmis consomment les sécrétions sucrées des épines dorsales de la chenille et, en retour, protègent les chenilles des prédateurs.