Boucles de rétroaction et les rythmes de la nature - Anje-Margriet Neutel

Voir la leçon intégrale: http://ed.ted.com/lessons/feedback-loops-how-nature-gets-its-rhythms-anje-margriet-neutel

Les boucles de rétroaction peuvent créer bien des problèmes pour les ensembles musicaux, mais elles sont essentielles dans la nature. Qu'est-ce qu'une boucle de rétroaction dans la nature, et comme cela aide-t-il à stabiliser notre monde ? Anje-Margriet Neutel décrit des exemples typiques de boucles de rétroaction positive et négative dans la nature.

Leçon : Anje-Margriet Neutel. Animation : Brad Purnell.

Test, test, un, deux, trois.

Quand votre groupe joue de la musique,

la rétroaction acoustique pose problème.

Mais dans le grand orchestre de la nature,

la rétroaction est non seulement utile,

mais est actuellement essentielle.

Qu'est-ce que la rétroaction, en fait ?

Le principe de base, en acoustique,
dans la nature ou en sciences humaines,

est un phénomène
d'interaction causale mutuelle

où un facteur X influence
un facteur Y, Y influence X, etc.,

créant un processus continu
dénommé boucle de rétroaction.

La nature est riche
de ce type de mécanisme

formé par les liens entre organismes
vivants et choses inanimées,

qui gouverne la façon dont la population
et les chaînes alimentaires

s'adaptent et s'ajustent.

Quand les plantes meurent, les organismes
morts enrichissent le sol avec l'humus,

une couche de matière organique qui
fournit humidité et substances nutritives,

et permet la croissance d'autres plantes.

Plus les plantes croissent et meurent,
plus l'humus se développe,

ce qui permet à d'autres plantes
de croître, etc.

C'est un exemple de rétroaction positive,

une force fondamentale
pour le développement d'écosystèmes.

Le terme rétroaction positive
ne se réfère pas à l'utilité du processus.

La rétroaction est positive à cause
de l'amplification d'un changement

depuis les conditions précédentes.

Ce type d'amplification en boucle
peut aussi causer problème.

La destruction d'une forêt augmente
les risques d'érosion,

ce qui élimine de la matière organique
et des substances nutritives,

réduisant la végétation qui stabilise
le sol et augmentant l'érosion.

La rétroaction négative diminue l'ampleur
des changements dans un écosystème,

et améliore la stabilité du système.

Prenons l'exemple
de prédateurs et leurs proies.

Lorsque les lynx mangent des lièvres,

ils réduisent leur source de nourriture

d'où un déclin de la population des lynx,

ce qui réduit le taux de prédation,
et les lièvres redeviennent plus nombreux.

Cela amène à un cycle continu
de hauts et de bas,

établissant un équilibre sur le long terme
avec une chaîne alimentaire stable.

Les processus de rétroaction
peuvent sembler contre-intuitifs,

car nous sommes habitués à
des phénomènes de cause à effet linéaires.

Par exemple, il est facile
de comprendre que

les pesticides aident la croissance des
plantes en tuant les insectes nuisibles,

mais cela peut aussi créer
de nombreux effets de bord inattendus.

Par exemple, si les pesticides réduisent
la population des insectes,

certains animaux vont avoir
moins de nourriture,

leur population va baisser à son tour,

les insectes vont redevenir plus nombreux,

limitant l'efficacité de nos pesticides.

L'effet de rétroaction est directement
fonction des maillons de la boucle.

L'introduction d'un maillon négatif
va changer le sens de la boucle.

Un maillon faible va considérablement
réduire l'effet de la rétroaction.

La perte d'un maillon détruit
complètement la boucle.

Nous avons utilisé un exemple simple.

Les écosystèmes ne sont pas formés
de chaînes alimentaires distinctes,

mais plutôt d'un ensemble d'interactions.

Les boucles de rétroaction sont souvent
indirectes, formant de longues chaînes.

Un réseau alimentaire formé de 20 espèces
peut générer des milliers de boucles,

certaines boucles incluant
jusqu'à 20 maillons.

Au lieu de former un désordre
cacophonique,

les boucles de rétroaction
se complémentent dans la nature,

créant des motifs répétitifs,
comme des instruments

qui se complémentent
dans un ensemble musical harmonieux.

Les forces de rétroaction négative
compensent pour la rétroaction positive,

comme le rythme d'un tambour.

L'interaction entre un habitat naturel
et l'écosystème correspondant

peut être perçu comme
un signe musical distinctif.

Les océans sont dominés
par les interactions proies-prédateurs,

avec de fortes boucles de rétroaction,
qui interagissent pour former

un orchestre de rock bruyant
avec de multiples thèmes répétitifs.

L'écosystème des déserts, où le
renouvellement de la biomasse est faible,

est plutôt un bruit de fond continu
formé de boucles de réactions faibles.

Et la forêt tropicale,
avec sa grande diversité d'espèces

et de riches boucles rétroactives
entre matière vivante et matière morte,

forme une panoplie luxuriante de sons.

En dépit des effets stabilisateurs,

la plupart des habitats et écosystèmes
évoluent au cours du temps,

ainsi que les harmonies qu'ils créent.

Soumises à déforestation, des tropiques
luxuriantes peuvent devenir arides,

comme un groupe à succès qui s'autodétruit
suite à la perte du chanteur principal.

Mais des champs abandonnés peuvent aussi
se transformer en une riche forêt,

comme un groupe amateur qui se transforme
en un orchestre professionnel.