Qu’est-ce que la biodiversité ?
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La biodiversité est le « tissu vivant de la planète » : la diversité des organismes, mais aussi celle de leurs histoires évolutives, de leurs fonctions et des relations qui les unissent entre eux et à leur environnement. Façonnée par plusieurs milliards d’années d’évolution, elle s’exprime depuis les différences génétiques entre individus et populations jusqu’à la variété des espèces et des écosystèmes. Elle n’est ni fixe ni uniformément répartie. Elle varie dans l’espace et au cours du temps sous l’effet de l’évolution, des changements du milieu, des perturbations naturelles et, de plus en plus, des activités humaines. L’étudier ne consiste donc pas seulement à inventorier les espèces : il faut aussi considérer leur abondance, leur diversité génétique, leurs parentés, leurs fonctions et les réseaux écologiques dont dépend le fonctionnement des écosystèmes.
« L’essentiel est invisible pour les yeux, répéta le petit prince, afin de se souvenir. »
Le Petit Prince, Antoine de Saint-Exupéry
1. Qu’appelle-t-on biodiversité ?
Le mot biodiversité, contraction de « diversité biologique », s’est diffusé dans les années 1980, notamment après la publication en 1988 de l’ouvrage Biodiversity dirigé par Edward O. Wilson. Il a acquis une portée internationale avec la Convention sur la diversité biologique, adoptée à Rio en 1992. Celle-ci définit la biodiversité comme la variabilité des organismes vivants de toute origine et distingue trois niveaux principaux : la diversité au sein des espèces, entre les espèces et celle des écosystèmes [1].

La biodiversité ne se réduit donc pas à un catalogue d’espèces. L’écologue Robert Barbault la décrivait comme le « tissu vivant de la planète » ou un « réseau de réseaux ». Cette image souligne que la diversité réside autant dans les organismes que dans les relations qui les unissent. Elle est aussi le résultat d’une longue histoire : les formes de vie actuelles ne représentent qu’une petite partie des lignées apparues depuis les origines de la vie, il y a plus de 3,5 milliards d’années.
Les sociétés humaines font partie de cette histoire et transforment la biodiversité par leurs usages des terres, des mers et des organismes. Elles en dépendent aussi pour leur alimentation, l’eau, la fertilité des sols, la régulation du climat et de nombreuses relations culturelles avec la nature. La biodiversité est ainsi un objet scientifique, mais également un enjeu social, économique, politique et éthique. (Lire Focus Éthique de l’environnement & La biodiversité n’est pas un luxe, mais une nécessité).
2. Diversité des espèces
2.1 Qu’est-ce qu’une espèce ?
La diversité des espèces est la dimension la plus intuitive de la biodiversité. Nous distinguons aisément un lis, une araignée, un manchot ou un léopard (Figure 2). Pourtant, la définition scientifique d’une espèce n’est pas simple. Pour le zoologiste et systématicien Guillaume Lecointre : « dans la nature, il n’y a pas d’espèces. Il n’apparaît que des barrières de reproduction. Les espèces, c’est nous qui les créons à partir d’un modèle théorique ». [2]

Les biologistes utilisent donc plusieurs critères complémentaires : morphologie, reproduction, écologie, relations de parenté et comparaison des génomes. Une espèce peut être considérée comme une lignée évolutive distincte des autres lignées, même si ses frontières sont parfois difficiles à établir. Les espèces sont ainsi des réalités biologiques et historiques, mais leur délimitation repose sur des hypothèses qui peuvent être révisées lorsque de nouvelles données deviennent disponibles.
2.2 Combien d’espèces vivent sur Terre ?
Nous sommes encore loin de connaître toutes les espèces. Le Catalogue of Life [3] propose deux ensembles complémentaires. Sa version annuelle de référence, plus strictement contrôlée mais encore incomplète, comptait environ 2,2 millions d’espèces en 2025. Sa version étendue, qui agrège davantage de sources et fait l’objet de mises à jour fréquentes, en répertorie environ 2,5 millions en 2026 [3]. Ces nombres évoluent avec les découvertes et les révisions taxonomiques (Tableau 1).
Tableau 1. Nombre d’espèces actuellement répertoriées et estimations de la diversité réelle des principaux groupes. Sources principales : Catalogue of Life 2025-2026 [3] ; Mora et al. (2011) [4] ; Niskanen et al. (2023) [5] pour les estimations récentes pour les champignons, Borsch et al. [6] pour les espèces connues et inconnues de plantes vasculaires et de bryophytes. Les estimations reposent sur des méthodes et des dates différentes et ne doivent pas être additionnées.
Une estimation souvent citée évalue à 8,7 ± 1,3 millions le nombre d’espèces eucaryotes, mais l’incertitude varie fortement selon les groupes [4]. Plus de 90 % des espèces de champignons pourraient encore ne pas avoir été nommées. Pour les bactéries et les archées, les méthodes moléculaires révèlent une diversité immense, souvent connue uniquement par des séquences d’ADN environnemental ; il n’existe donc pas de total fiable pour l’ensemble du vivant.
Les espèces ne sont pas réparties uniformément à la surface du globe. Les régions tropicales, certaines montagnes, les îles et les récifs coralliens concentrent une grande diversité et de nombreuses espèces endémiques, c’est-à-dire qui sont présentes nulle part ailleurs.
La notion de « point chaud » de biodiversité désigne plus précisément une région terrestre à la fois irremplaçable et fortement menacée. Pour être reconnue comme telle, elle doit abriter au moins 1 500 espèces de plantes vasculaires endémiques et avoir perdu au moins 70 % de sa végétation naturelle originelle. Les 36 points chauds actuellement reconnus ne couvrent plus, dans leurs habitats naturels subsistants, qu’environ 2,5 % des terres émergées, mais ils abritent plus de la moitié des espèces végétales endémiques et près de 43 % des espèces de vertébrés terrestres endémiques.
Cette classification permet de repérer des territoires où les actions de conservation peuvent protéger simultanément de nombreuses espèces à aire de répartition restreinte. Elle ne constitue toutefois ni une carte exhaustive de la biodiversité mondiale ni un classement de la valeur de tous les écosystèmes : les régions polaires, les milieux marins ou certains espaces moins riches en espèces, mais essentiels par leur fonctionnement écologique, peuvent également constituer des priorités de conservation (Figure 3) [7].

2.3 Nommer et classer
Décrire et nommer les espèces est indispensable pour les inventorier et partager les connaissances. Depuis Linné, chaque espèce reçoit un nom scientifique composé du genre et de l’épithète spécifique. Les premières classifications reposaient principalement sur les caractères observables. Linné classait notamment les plantes selon la structure de leurs organes reproducteurs : l’étamine et le pistil.
Au XIXe siècle, l’étude des fossiles et la reconnaissance des extinctions, auxquelles Georges Cuvier a largement contribué [8], ont remis en cause l’idée d’espèces fixes et éternelles. La théorie de l’évolution a ensuite profondément transformé les classifications : celles-ci cherchent aujourd’hui à représenter les relations de parenté et l’histoire des lignées. Toute unité reconnue dans une classification — espèce, genre, famille ou groupe plus large — constitue un taxon. Les noms, les limites des taxons et leur position dans la classification peuvent être révisés lorsque de nouvelles données morphologiques ou moléculaires deviennent disponibles (lire L’espèce pour le paléontologue).
3. La diversité au sein des espèces
3.1 Des individus différents

Les différences observées entre les individus et les populations d’une même espèce constituent la diversité intraspécifique, l’un des niveaux fondamentaux de la biodiversité.
La figure 4 illustre cette variabilité chez plusieurs individus d’Orchis pourpre : la forme du labelle et la répartition des taches pourpres diffèrent d’une fleur à l’autre. La diversité au sein des espèces ne se limite pas aux caractères visibles. Elle concerne aussi de nombreuses propriétés moléculaires, physiologiques et comportementales.
3.2 Diversité génétique et évolution des populations
La diversité génétique correspond aux différences de séquence de l’ADN entre individus et populations. Elle est alimentée par les mutations et, chez les organismes à reproduction sexuée, par la recombinaison. La fréquence des variants évolue ensuite sous l’effet de la sélection naturelle, de la dérive génétique — particulièrement importante dans les petites populations — et des échanges de gènes entre populations.
Les différentes versions d’un même gène sont appelées des allèles. Lorsque plusieurs allèles coexistent dans une population, on parle de polymorphisme génétique. Ces variations peuvent être neutres, défavorables ou, dans certaines conditions, favoriser la survie et la reproduction (Lire Polymorphisme génétique et sélection).
Dans un environnement donné, certains caractères héréditaires peuvent augmenter les chances de survie ou de reproduction. Les variants associés tendent alors à devenir plus fréquents au fil des générations. Ce sont les populations qui évoluent : les individus ne se transforment pas parce qu’ils auraient besoin de s’adapter.
La diversité génétique peut aider une population à répondre aux agents pathogènes et aux changements du milieu. Elle ne garantit cependant pas son adaptation : tout dépend des variants présents, des caractères concernés, de la taille de la population et de la rapidité des changements. La conservation de la biodiversité doit donc prendre en compte non seulement les espèces, mais aussi l’abondance, la répartition et la diversité de leurs populations.
3.3 De la divergence des populations aux espèces
Une population est un ensemble d’individus d’une même espèce vivant dans une aire donnée et susceptibles d’échanger des gènes. Les populations d’une même espèce ne sont pas génétiquement identiques : la fréquence de leurs variants peut différer selon leur histoire, leur effectif et les conditions du milieu.

Le phénotype dépend également de mécanismes épigénétiques qui modifient l’activité des gènes sans changer leur séquence. Ils jouent un rôle majeur dans le développement et la plasticité des organismes. Certaines modifications peuvent persister au cours des divisions cellulaires, parfois jusqu’à la génération suivante. Leur importance évolutive varie selon les organismes ; elles ne remplacent pas les changements génétiques durables, mais peuvent contribuer à certaines réponses au milieu.
4. La diversité évolutive et l’arbre du vivant
La biodiversité porte une histoire. Dans un arbre phylogénétique, chaque embranchement représente la divergence de lignées issues d’un ancêtre commun. Les organismes actuels sont placés à l’extrémité des branches : aucun n’est l’ancêtre d’un autre organisme actuel et tous ont poursuivi leur propre évolution. De nombreuses branches se sont interrompues : les espèces actuelles ne représentent qu’une petite partie des lignées apparues au cours de l’histoire du vivant. Un clade réunit un ancêtre commun et l’ensemble de ses descendants.
Les arbres sont construits en comparant des caractères morphologiques et anatomiques, mais surtout aujourd’hui des séquences d’ADN, d’ARN et de protéines. Ils constituent des hypothèses scientifiques : la découverte de nouveaux organismes ou l’acquisition de données génomiques plus complètes peuvent modifier certaines branches.
Vidéo : Une espèce à part : la feuille qui cache la forêt (ARTE)

L’histoire évolutive des Eucaryotes a été marquée par deux endosymbioses majeures : les mitochondries dérivent d’une α-protéobactérie intégrée par un ancêtre des Eucaryotes, tandis que les plastes primaires dérivent d’une cyanobactérie incorporée ultérieurement par l’ancêtre des Archaeplastida (Figure 6). L’image de l’arbre reste utile pour représenter la transmission des ancêtres aux descendants, mais les transferts horizontaux de gènes, les hybridations et les endosymbioses créent aussi des connexions entre lignées. L’histoire du vivant prend donc en partie la forme d’un réseau (Lire Symbiose et évolution : l’origine de la cellule eucaryote).
5. La biodiversité des écosystèmes
Un écosystème associe une composante biotique, formée par la communauté des organismes vivants — ou biocénose —, et une composante abiotique, correspondant au biotope, c’est-à-dire aux propriétés physiques et chimiques du milieu : lumière, température, eau, air, sols et éléments minéraux. Son fonctionnement dépend des interactions entre les organismes, ainsi qu’entre ceux-ci et leur environnement. Ses limites ne sont pas fixes : elles dépendent de la question étudiée et de l’échelle considérée. Une mare, une forêt, une tourbière (Lire Tourbières et marais, des zones humides remarquables), un récif corallien ou une parcelle agricole peuvent ainsi être étudiés comme des écosystèmes. À une échelle plus réduite, la panse d’un ruminant, un fromage ou un organisme en décomposition constituent également des systèmes où interagissent des organismes et leur environnement.
La diversité des écosystèmes s’étend aux milieux terrestres, aux eaux continentales et aux océans. Certains sont bien visibles ; d’autres demeurent largement méconnus. Les sols abritent ainsi des communautés très riches de bactéries, d’archées, de champignons, de protistes et d’invertébrés (Lire La biodiversité des sols). Les océans, qui couvrent plus de 70 % de la surface terrestre, hébergent une immense diversité, depuis les communautés planctoniques jusqu’aux organismes des grands fonds et des sources hydrothermales (Lire Quand l’expédition Tara Océans explore la diversité du plancton & Écosystèmes des fumeurs noirs). Cette diversité microbienne, encore largement inconnue, constitue pourtant le fondement fonctionnel de la plupart des écosystèmes. Les bactéries et les archées, par leur métabolisme extrêmement varié, réalisent des transformations chimiques inaccessibles aux organismes multicellulaires (fixation de l’azote atmosphérique [Lire Des plantes qui vivent de l’air du temps], oxydation du méthane, oxydation et réduction du soufre, etc.). Sans elles, les cycles biogéochimiques majeurs s’effondreraient.
5.1 Des réseaux d’interactions
Les organismes sont reliés par la prédation, l’herbivorie, le parasitisme, la compétition, la pollinisation, la dispersion des graines ou les symbioses. Un prédateur agit sur plusieurs proies ; des pollinisateurs assurent la reproduction des plantes ; des champignons mycorhiziens facilitent l’acquisition d’eau et de sels minéraux par les végétaux. Ces interactions varient selon le milieu et forment des réseaux complexes (Figure 7).

5.2 Diversité fonctionnelle
Toutes les espèces n’exercent pas les mêmes fonctions. Certaines produisent de la matière organique ; d’autres la consomment ou la décomposent. Certaines transportent du pollen ou des graines ; d’autres modifient physiquement leur environnement : les castors créent des zones humides, les coraux bâtissent des récifs et les vers de terre remanient les sols. Les réseaux complexes formés par les organismes du sol contribuent notamment à la décomposition de la matière organique, au recyclage des éléments minéraux, à la fertilité des sols et au stockage du carbone (Lire La biodiversité des sols).
La diversité fonctionnelle décrit la variété des caractères qui déterminent comment les organismes utilisent les ressources, répondent au milieu et influencent les processus écologiques. Plusieurs espèces peuvent contribuer à une fonction voisine, ce qui peut amortir certaines pertes lorsqu’elles ne réagissent pas toutes de la même façon aux perturbations. Elles ne sont cependant pas interchangeables : chacune possède une combinaison de caractères, une histoire et des interactions particulières. De nombreuses expériences montrent qu’une biodiversité élevée favorise souvent la productivité, la complémentarité dans l’usage des ressources et le maintien de plusieurs fonctions, mais l’intensité de ces effets dépend du milieu et des fonctions considérées [11].
5.3 La matière se recycle, l’énergie circule
À la base de la plupart des réseaux trophiques se trouvent des organismes autotrophesSe dit d’un organisme capable de produire sa matière organique à partir de carbone minéral, généralement du dioxyde de carbone, en utilisant l’énergie lumineuse — photoautotrophie — ou l’énergie de réactions chimiques — chimioautotrophie., capables de produire leur matière organique à partir de dioxyde de carbone, d’eau et d’éléments minéraux en utilisant une source d’énergie. Les plantes, les algues et certaines bactéries constituent ainsi les principaux producteurs. Les animaux, les champignons et de nombreux microorganismes sont au contraire hétérotrophes : ils produisent leur matière organique à partir de celle d’autres organismes ou de leurs restes. Les herbivores qui consomment les producteurs sont appelés consommateurs primaires ; les organismes qui consomment ces herbivores sont des consommateurs secondaires, eux-mêmes susceptibles d’être mangés par des consommateurs tertiaires et autres prédateurs. Cette représentation en niveaux trophiques est utile, mais simplifiée : de nombreuses espèces sont omnivores ou changent de régime au cours de leur vie, si bien que les relations alimentaires forment généralement des réseaux plutôt que des chaînes linéaires (Figure 8).

L’énergie, en revanche, ne se recycle pas. Elle entre le plus souvent dans les écosystèmes sous la forme du rayonnement solaire capté par la photosynthèse (Lire Lumière sur la photosynthèse). Elle est transférée au sein des réseaux trophiques : une partie sert au métabolisme, à la croissance et à la reproduction, tandis qu’une autre est dissipée sous forme de chaleur. Dans les sources hydrothermales profondes, la production primaire ne dépend pas de la lumière, mais de l’énergie libérée par certaines réactions chimiques : c’est la chimiosynthèse (lire Microbes des environnements extrêmes).
5.4 Des écosystèmes en transformation
Les organismes répondent au milieu tout en le transformant. Les plantes modifient la lumière, l’humidité et les sols ; les animaux déplacent des nutriments et des graines ; les microorganismes contrôlent une grande partie de la décomposition. Une perturbation — incendie (Figure 9), tempête, crue, sécheresse, maladie ou pollution — modifie la structure du système, ses ressources ou son environnement. Ses effets dépendent de son intensité, de sa durée, de sa fréquence, de son étendue et du contexte.
La résistance correspond à la capacité de subir peu de changement. La résilience désigne la capacité de récupération ou, dans une acception plus large, celle d’absorber des changements sans basculer vers un autre régime de fonctionnement. Après une perturbation, un écosystème peut donc résister, récupérer partiellement ou suivre une nouvelle trajectoire. Il n’évolue pas nécessairement vers un état final unique.

6. Observer une biodiversité en déclin
La biodiversité connaît aujourd’hui des déclins rapides, qui ne se résument pas à l’extinction des espèces (Lire focus Prendre la mesure de l’effondrement du vivant). Ils concernent aussi l’abondance des populations, leur diversité génétique, leur aire de répartition, les interactions écologiques et l’état des habitats. Des espèces peuvent ainsi subsister tout en devenant trop rares pour assurer pleinement leurs fonctions dans les écosystèmes.
Cinq grandes pressions d’origine humaine accélèrent ce déclin et interagissent souvent entre elles :
- Changements d’usage des terres et des mers : conversion de forêts tropicales en cultures de soja ou de palmier à huile, artificialisation des littoraux, dragage des fonds marins.
- Exploitation directe : surpêche (ex. : effondrement de certains stocks de cabillaud en Atlantique Nord), chasse et braconnage, prélèvements excessifs de bois.
- Changement climatique : réchauffement et acidification des océans qui provoquent le blanchissement massif des coraux ; déplacement d’aires de répartition de nombreuses espèces vers les pôles ou en altitude.
- Pollutions : engrais et pesticides agricoles, plastiques, métaux lourds, contaminants émergents (médicaments, PFAS).
- Espèces exotiques envahissantes : introduction volontaire ou accidentelle d’espèces qui peuvent déplacer les espèces natives (ex. : écrevisse de Louisiane en Europe, moustique-tigre vecteur de pathogènes).
Ces pressions ne s’additionnent pas simplement : elles se renforcent mutuellement. Un habitat déjà fragmenté devient ainsi plus vulnérable au changement climatique et aux invasions biologiques.
Le nombre d’espèces présentes dans un milieu peut même rester stable alors que sa biodiversité s’appauvrit. Des espèces spécialisées disparaissent, remplacées par des espèces généralistes, souvent identiques d’un territoire à l’autre : c’est l’homogénéisation biotique. La richesse locale varie alors peu, mais l’originalité biologique des milieux diminue.
Mesurer ces changements nécessite donc plusieurs indicateurs complémentaires : nombre et identité des espèces, abondance des populations, diversité génétique, fonctions et interactions écologiques, état et connectivité des habitats. Les inventaires de terrain sont aujourd’hui complétés par la télédétection, les enregistrements acoustiques, les pièges photographiques et l’analyse de l’ADN environnemental (Lire Code-barres ADN pour caractériser la biodiversité). Les résultats doivent toujours être interprétés selon l’échelle étudiée, la durée du suivi, les saisons et l’effort d’échantillonnage (Figure 10).

7. Messages à retenir
- La biodiversité ne se limite pas au nombre d’espèces : elle comprend aussi leur abondance, leur diversité génétique, leur histoire évolutive, leurs fonctions, leurs interactions et la diversité des écosystèmes.
- Environ 2,5 millions d’espèces sont aujourd’hui répertoriées, mais une grande partie du vivant reste inconnue, notamment parmi les microorganismes et les champignons.
- La biodiversité est répartie de manière très inégale sur la planète ; les régions riches en espèces ne sont cependant pas les seules à présenter une grande importance écologique.
- La diversité génétique contribue aux capacités d’évolution des populations, sans garantir à elle seule leur adaptation aux changements rapides.
- Les espèces forment des réseaux d’interactions dont dépendent le fonctionnement, la dynamique et certaines capacités de résistance ou de récupération des écosystèmes.
- Les changements d’usage des terres et des mers, l’exploitation directe des organismes, le changement climatique, les pollutions et les espèces exotiques envahissantes accélèrent le déclin de la biodiversité. Ces pressions interagissent souvent et renforcent leurs effets.
Références et notes
Photo de couverture : Jacana à poitrine dorée marchant sur des feuilles de nénuphars, lac Baringo, Kenya [photo © Jacques Joyard]
[1] Convention sur la diversité biologique (1992). Article 2 : Emploi des termes. Source
[2] Lecointre G (2011) Les espèces, c’est nous qui les faisons ! Espèces 1, 68-72
[3] Catalogue of Life (2025-2026). Versions annuelle et étendue du catalogue mondial des espèces. Source
[4] Mora C. et al. (2011). How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biology 9, e1001127. Source
[5] Niskanen T. et al. (2023). Pushing the Frontiers of Biodiversity Research: Unveiling the Global Diversity, Distribution, and Conservation of Fungi. Annual Review of Environment and Resources, 48, 149–176. Source
[6] Borsch, T. et al. (2020), World Flora Online: Placing taxonomists at the heart of a definitive and comprehensive global resource on the world’s plants. TAXON, 69: 1311-1341. https://doi.org/10.1002/tax.12373. Source
[7] Géoconfluences, d’après Myers N., Mittermeier R.A., Mittermeier C.G., da Fonseca G.A.B. & Kent J. (2000). Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, 403, 853-858. DOI, Commission européenne et Conservation International, 2025.
[8] Georges Cuvier, 1769-1832 ; Biographie
[9] Lecointre G. (2009). Comprendre et enseigner la classification du vivant. Belin. Source
[10] Spang A. et al. (2015). Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes. Nature, 521, 173-179 – Zaremba-Niedzwiedzka K. et al. (2017). Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity. Nature 541, 353-358 – Imachi H. et al. (2020). Isolation of an archaeon at the prokaryote-eukaryote interface. Nature, 577, 519-525.
[11] Tilman D., Isbell F. & Cowles J.M. (2014). Biodiversity and Ecosystem Functioning. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 45, 471-493. Source – Cardinale B.J. et al. (2012). Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature, 486, 59-67. Notice PubMed
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Pour citer cet article : JOYARD Jacques (1 septembre 2026), Qu’est-ce que la biodiversité ?, Encyclopédie de l’Environnement. Consulté le 16 septembre 2026 [en ligne ISSN 2555-0950] url : https://www.encyclopedie-environnement.org/vivant/quest-ce-que-la-biodiversite/.
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