Quand on parle d’« urgence climatique » ou de « sixième extinction de masse », un mot revient rarement dans le débat public alors qu’il devrait être central : la biosphère. Derrière ce terme un peu abstrait se cache pourtant une réalité très concrète : le mince film de vie qui enveloppe la Terre et qui rend notre existence possible.
Or ce système vivant planétaire est aujourd’hui soumis à des pressions d’une intensité inédite. Selon la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES), jusqu’à un million d’espèces sont menacées d’extinction à moyen terme. En parallèle, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) rappelle que près de 50 % de la population mondiale est déjà « hautement vulnérable » aux impacts du dérèglement climatique. Ces deux dynamiques sont intimement liées : toucher la biosphère, c’est dérégler l’ensemble du système Terre.
Que recouvre exactement la notion de biosphère ? Comment fonctionne-t-elle ? Et surtout, quelles sont aujourd’hui les menaces majeures qui pèsent sur ce système vivant planétaire ? Tour d’horizon, entre définitions scientifiques, politiques publiques et terrains d’application.
Qu’est-ce que la biosphère ? Une définition à la croisée des disciplines
Le terme « biosphère » apparaît au XIXe siècle sous la plume du géologue autrichien Eduard Suess, puis est repris et approfondi par le scientifique russo-ukrainien Vladimir Vernadsky dans les années 1920. Il désigne l’ensemble des zones de la Terre où la vie est présente, ainsi que l’ensemble des êtres vivants eux-mêmes et leurs interactions avec le milieu.
Concrètement, la biosphère correspond :
- aux couches supérieures de la lithosphère (les sols et sous-sols abritant racines, micro-organismes, faune souterraine) ;
- à l’hydrosphère (mers, océans, lacs, rivières mais aussi eaux souterraines, zones humides, glace marine où des formes de vie persistent) ;
- aux basses couches de l’atmosphère, où circulent pollens, spores, insectes, oiseaux, micro-organismes.
Elle ne se résume donc pas à la biodiversité au sens d’inventaire des espèces. La biosphère inclut :
- les organismes vivants (diversité génétique, spécifique et écosystémique) ;
- leurs interactions (prédation, symbiose, compétition, pollinisation, etc.) ;
- et les grands cycles biogéochimiques (carbone, azote, eau, phosphore) auxquels ces organismes participent.
En sciences du système Terre, la biosphère est envisagée comme un sous-système en interaction permanente avec d’autres « sphères » : atmosphère, hydrosphère, cryosphère (glaces), géosphère (roches, tectonique). Les perturbations sur l’une de ces sphères se répercutent sur les autres. C’est notamment ce qui fonde le concept de « limites planétaires », proposé par une équipe internationale de chercheurs et aujourd’hui largement discuté dans les arènes politiques européennes.
Structure de la biosphère : niveaux d’organisation du vivant
Pour comprendre la biosphère, il est utile de la regarder comme une structure emboîtée, du microscopique au planétaire. Les écologues distinguent traditionnellement plusieurs niveaux d’organisation :
- Les populations : ensemble d’individus d’une même espèce qui vivent dans une zone donnée (un banc de morues en Atlantique Nord, une population de loups dans les Alpes, etc.).
- Les communautés : ensemble des populations de différentes espèces partageant un même milieu (une forêt tempérée, un récif corallien, un marais littoral).
- Les écosystèmes : ensemble formé par une communauté vivante et son environnement physique (climat local, sol, eau, relief), ainsi que par les échanges de matière et d’énergie qui les relient.
- Les biomes : grandes régions biogéographiques caractérisées par un climat et une végétation dominante (forêts boréales, savanes, toundra, déserts, forêts tropicales humides…).
- La biosphère : somme des écosystèmes et des biomes, mais aussi de leurs interconnexions à l’échelle planétaire.
Cette structure n’est pas figée. Les frontières entre écosystèmes sont souvent floues, marquées par des zones de transition, les « écotones » (lisières forêt-prairie, interface terre-mer dans les estuaires). Ces interfaces sont souvent très riches en biodiversité, mais aussi particulièrement vulnérables aux perturbations humaines (urbanisation littorale, artificialisation des sols, infrastructures linéaires).
En France, ces niveaux d’organisation servent de base à de nombreux outils de politique publique : zones Natura 2000, trames verte et bleue, schémas régionaux de cohérence écologique (SRCE), stratégie nationale pour les aires protégées. Ils permettent de passer d’une vision « espèce par espèce » à une approche par habitats, écosystèmes et continuités écologiques.
Les grandes fonctions de la biosphère : un système de support de vie
La biosphère assure trois grandes catégories de fonctions, souvent regroupées sous le terme de « services écosystémiques », popularisé par l’Évaluation des écosystèmes pour le millénaire (Millennium Ecosystem Assessment) au début des années 2000.
1. Fonctions de régulation
Ce sont celles qui stabilisent le climat, l’eau, l’air et les sols. Parmi les principales :
- Régulation du climat : les forêts, les sols, les océans absorbent et stockent une partie du CO₂ émis par les activités humaines. Les écosystèmes côtiers (mangroves, herbiers de zostères, marais salants) constituent des réservoirs importants de « carbone bleu ».
- Régulation du cycle de l’eau : les zones humides retiennent l’eau, atténuent les crues et soutiennent les étiages en période sèche. Les sols vivants améliorent l’infiltration et limitent l’érosion.
- Qualité de l’air et des eaux : la végétation capte certains polluants atmosphériques ; les micro-organismes dégradent une partie des polluants organiques dans les sols et les milieux aquatiques.
Les évaluations économiques de ces régulations donnent le vertige. Une étude menée pour l’Union européenne a estimé que les services de régulation climatique assurés par les écosystèmes européens représentent des dizaines de milliards d’euros par an, si l’on valorise le CO₂ évité au prix de marché du carbone.
2. Fonctions de production
La biosphère fournit directement de la biomasse et des ressources :
- aliments (cultures, élevage, pêche, cueillette) ;
- matières premières (bois, fibres, biomatériaux) ;
- ressources génétiques pour l’agriculture et la pharmacie.
Selon l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), plus de 80 % du régime alimentaire mondial repose sur moins d’une dizaine d’espèces végétales. Cette dépendance à un socle biologique restreint rend notre système alimentaire particulièrement sensible aux perturbations de la biosphère (maladies, sécheresses, effondrement des pollinisateurs).
3. Fonctions culturelles et de soutien
La biosphère joue enfin un rôle clé dans la construction des cultures, des paysages, des identités territoriales, mais aussi dans le maintien des cycles fondamentaux sans lesquels aucune production n’est possible :
- cycle des nutriments (azote, phosphore, potassium) ;
- formation et structuration des sols ;
- pollinisation et dispersion des graines.
Ces fonctions ne sont pas aisément monétisables, mais leur dégradation se traduit rapidement en coûts : baisse des rendements, multiplication des intrants, conflits d’usage sur l’eau et les terres, pertes d’attractivité touristique.
Un système aux limites : le cadre des « limites planétaires »
Depuis une quinzaine d’années, les travaux sur les « limites planétaires » éclairent la place de la biosphère dans la stabilité globale du système Terre. Parmi les neuf limites identifiées par les chercheurs, plusieurs concernent directement la biosphère : intégrité de la biosphère (biodiversité), changement d’usage des sols, cycles de l’azote et du phosphore, acidification des océans, charge en aérosols.
Les études les plus récentes indiquent que plusieurs de ces limites sont déjà franchies, en particulier celles liées à la biodiversité et aux cycles biogéochimiques. Autrement dit, la biosphère est engagée dans une trajectoire d’érosion rapide qui pourrait compromettre sa capacité à stabiliser le climat et à assurer les fonctions évoquées plus haut.
Cette notion commence à irriguer les politiques publiques européennes. La stratégie de l’Union européenne en matière de biodiversité pour 2030, intégrée dans le Pacte vert pour l’Europe (Green Deal), fixe par exemple des objectifs de :
- protection stricte d’au moins 10 % des zones terrestres et maritimes ;
- restauration d’au moins 20 % des terres et mers d’ici 2030, via un règlement spécifique sur la restauration de la nature ;
- réduction de 50 % de l’usage et du risque des pesticides chimiques.
En France, ces engagements se déclinent à travers la Stratégie nationale biodiversité, les plans nationaux d’actions pour les espèces menacées, ou encore la loi Climat et Résilience qui intègre pour la première fois le principe de « zéro artificialisation nette » à horizon 2050. L’enjeu est clair : maintenir la biosphère dans une zone de fonctionnement compatible avec un climat stable et des sociétés vivables.
Les principales menaces sur la biosphère : un cocktail de pressions cumulatives
Les rapports successifs de l’IPBES identifient cinq grands facteurs directs de dégradation de la biosphère, auxquels s’ajoute une dimension plus diffuse : les modes de consommation et de production. Ces pressions ne s’additionnent pas simplement, elles interagissent, se renforcent et créent des effets de seuil difficiles à prévoir.
1. Destruction et fragmentation des habitats
C’est la première cause de perte de biodiversité à l’échelle mondiale. Elle résulte de l’expansion agricole, de l’urbanisation, des infrastructures de transport, de l’exploitation forestière. En France, l’artificialisation des sols progresse encore d’environ 20 000 à 30 000 hectares par an, malgré les premiers effets des politiques de maîtrise de l’étalement urbain.
Les conséquences sont multiples :
- réduction des surfaces d’habitats pour de nombreuses espèces ;
- isolement des populations, qui ne peuvent plus échanger de gènes ;
- augmentation des mortalités directes (collisions avec les véhicules, lignes électriques, vitrages).
Les dispositifs de trame verte et bleue, inscrits dans la loi française depuis 2009, visent précisément à réduire ces fragmentations en reconstituant des continuités écologiques. Sur le terrain, cela se traduit par la protection de haies, de corridors boisés, de zones humides, ou par la mise en œuvre d’infrastructures plus « perméables » (passages à faune, désimperméabilisation d’emprises urbaines).
2. Surexploitation des ressources biologiques
La surexploitation concerne notamment la pêche, la chasse, la récolte de bois et de produits forestiers, mais aussi le prélèvement d’espèces sauvages pour le commerce (plantes, animaux exotiques, etc.). L’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture estime qu’environ un tiers des stocks mondiaux de poissons sont surexploités, et plus de la moitié exploités au maximum de leurs capacités.
En Europe, la réforme de la politique commune de la pêche (PCP) et la mise en place de quotas fondés sur des avis scientifiques ont permis de reconstituer certains stocks, mais la pression demeure forte, notamment en Méditerranée. De la même manière, les forêts françaises voient leurs prélèvements augmenter dans une optique de substitution des matériaux et de développement de la bioéconomie, avec un risque de bascule si la gestion durable n’est pas strictement encadrée.
3. Pollution chimique et plastiques
Pesticides, nitrates et phosphates issus de l’agriculture, métaux lourds, polluants organiques persistants, microplastiques : la biosphère est confrontée à une « soupe chimique » dont les effets combinés restent largement sous-estimés. Les études montrent une chute importante des populations d’insectes dans de nombreuses régions d’Europe, en lien avec l’usage massif d’intrants et la simplification des paysages agricoles.
Face à cela, l’Union européenne a lancé plusieurs stratégies :
- stratégie « De la ferme à la table » (Farm to Fork), qui vise notamment à réduire de 50 % l’usage et le risque des pesticides chimiques d’ici 2030 ;
- révision de la directive-cadre sur l’eau et de ses directives filles sur les nitrates ;
- négociations en cours d’un traité international juridiquement contraignant sur la pollution plastique, sous l’égide des Nations unies.
En France, la loi Egalim, les plans Ecophyto ou la loi relative à la lutte contre le gaspillage et à l’économie circulaire (AGEC) traduisent ces objectifs, mais les résultats restent mitigés : les ventes de pesticides diminuent moins vite qu’annoncé et la pollution diffuse des eaux demeure préoccupante dans plusieurs bassins.
4. Espèces exotiques envahissantes
L’ouverture croissante des échanges commerciaux et le transport international favorisent l’introduction d’espèces hors de leur aire de répartition historique. Certaines deviennent invasives, c’est-à-dire qu’elles se multiplient rapidement, perturbent les écosystèmes locaux et peuvent provoquer de lourds dégâts économiques (jussie dans les zones humides, frelon asiatique, moule quagga, etc.).
L’Union européenne a adopté en 2014 un règlement spécifique sur les espèces exotiques envahissantes, qui impose des listes noires, des obligations de surveillance et de gestion. En France, l’Office français de la biodiversité (OFB) coordonne la détection et le suivi de ces espèces, mais la lutte reste souvent coûteuse, surtout une fois que l’espèce est bien installée.
5. Changement climatique
Enfin, le dérèglement climatique agit comme un « accélérateur » de toutes les autres pressions : déplacement des aires de répartition des espèces, mortalité accrue des forêts lors des sécheresses et canicules, blanchissement des coraux, amplification des incendies, modification des régimes de précipitations.
Le GIEC rappelle que plus le réchauffement dépasse 1,5 °C, plus la part d’écosystèmes incapables de s’adapter augmente, en particulier dans les régions polaires, les récifs coralliens tropicaux et certaines forêts tropicales. À +3 °C ou +4 °C, plusieurs grands écosystèmes susceptibles de basculer (tipping points) pourraient profondément reconfigurer la biosphère : déstabilisation de l’Amazonie, fonte massive du pergélisol, dépérissement généralisé de certaines forêts boréales.
Quels leviers pour préserver et restaurer la biosphère ?
Face à la multiplication des alertes scientifiques, les réponses politiques restent fragmentées. Pourtant, des leviers existent à différentes échelles, de l’international au local.
1. Protéger, mais surtout restaurer
La protection stricte d’espaces naturels reste indispensable, mais ne suffit plus dans un contexte où la biosphère est déjà largement entamée. C’est le sens du règlement européen sur la restauration de la nature, qui fixe des objectifs chiffrés de remise en état des écosystèmes dégradés (zones humides, cours d’eau, forêts, écosystèmes agricoles, urbains).
Sur le terrain, cela implique :
- la renaturation de cours d’eau (araser des barrages, redonner de l’espace aux crues) ;
- la déconstruction de digues obsolètes pour reconnecter les zones humides ;
- la restauration de continuités écologiques en milieu urbain (désimperméabilisation, végétalisation, toitures et façades végétales, trames noire et brune) ;
- la diversification des peuplements forestiers et l’allongement des rotations.
2. Réorienter l’agriculture et l’aménagement du territoire
L’agriculture et l’urbanisation sont aujourd’hui les principaux moteurs de l’érosion de la biosphère terrestre. La transition agroécologique – diversification des cultures, réduction des intrants, maintien d’infrastructures agroécologiques (haies, mares, bandes enherbées), agroforesterie – apparaît comme un levier incontournable.
En parallèle, l’objectif de zéro artificialisation nette interroge en profondeur la façon de planifier l’urbanisme en France : densification raisonnée, réhabilitation du bâti existant, limitation des zones commerciales périphériques, renaturation des friches. Ces transformations se heurtent à des résistances locales (coûts, acceptabilité sociale, enjeux fonciers) mais conditionnent la capacité de la biosphère à se maintenir sur le long terme.
3. Intégrer la biosphère dans les politiques climatiques
Les solutions fondées sur la nature (SFN) – restauration de mangroves pour atténuer les risques de submersion, reconstitution de forêts alluviales pour limiter les crues, renaturation de villes pour lutter contre les îlots de chaleur – intéressent de plus en plus les collectivités. Le risque serait toutefois de les réduire à des outils de « compensation carbone » à moindre coût, sans s’assurer de leur robustesse écologique et sociale.
La Stratégie française énergie-climat et la planification écologique ont commencé à intégrer ces dimensions, mais les arbitrages restent délicats : comment concilier développement des énergies renouvelables, préservation des sols agricoles et maintien de la biodiversité ? Où implanter des parcs photovoltaïques ou éoliens pour minimiser les impacts sur les écosystèmes ? Ces questions, qui structurent désormais les enquêtes publiques, renvoient à une meilleure compréhension de la biosphère comme système de support de vie, et non comme simple variable d’ajustement.
4. Changer d’échelle dans la connaissance et la gouvernance
Enfin, préserver la biosphère suppose d’améliorer massivement les systèmes de suivi (inventaires, données de terrain, sciences participatives, outils de télédétection), mais aussi de repenser les gouvernances. La biosphère ne connaît pas les frontières administratives : bassins versants, grands couloirs de migration, corridors climatiques nécessitent des coopérations interrégionales, transfrontalières et internationales renforcées.
Les dispositifs comme les parcs naturels régionaux, les parcs naturels marins, les réserves de biosphère de l’UNESCO ou les contrats de rivière offrent des espaces de dialogue entre agriculteurs, élus, associations, services de l’État, entreprises. Leur montée en puissance, à budget constant, reste toutefois un défi.
À l’heure où chaque projet d’infrastructure, chaque document d’urbanisme, chaque plan de relance est sommé de se positionner « au service de la transition écologique », replacer la biosphère au cœur de l’analyse permet de reposer la question centrale : ce que nous mettons en œuvre aujourd’hui contribue-t-il réellement au maintien du système vivant planétaire, ou nous en éloigne-t-il un peu plus ? La réponse, dans de nombreux cas, reste largement ouverte.