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Le terme « biodiversité » dérivé de l’expression « diversité biologique » est apparu en 1985 lors de la préparation du National Forum on Biological Diversity organisé par le National Research Council en 1986. Le terme apparaît pour la première fois publié en 1988 dans le compte-rendu de ce forum par E.O. Wilson mais il est entré dans le langage courant à l’occasion du sommet de la Terre à Rio de Janeiro en 1992.

La diversité biologique ou biodiversité, est la variété et la variabilité de tous les organismes vivants. En fait, il est difficile de donner une définition unique et générale de la biodiversité. Tout dépend de l’échelle à laquelle on se place (gènes, individus-espèces ou écosystèmes) et on pourra donc utiliser différents critères pour la définir. Les disciplines qui étudient la biodiversité relèvent à la fois de l’écologie (relation entre les espèces et leur milieu), de l’évolution et de la génétique pour tenter d’expliquer l’origine de cette diversité biologique. On pourra ainsi définir la biodiversité à trois niveaux différents et complémentaires :

La diversité spécifique caractérisée par le nombre d’espèces vivant dans un milieu donné. Son évaluation ne se limite pas à la richesse en taxons mais tient aussi compte de leur abondance relative

La diversité génétique caractérise la richesse des variations génétiques présentes chez une espèce à un niveau d’organisation donné (individu, population, métapopulation, espèce).

La diversité écosystémique se situe à un niveau supérieur, elle englobe les deux autres. Elle met ainsi en relation les diversités génétiques et spécifiques et la diversité structurelle et fonctionnelle des écosystèmes (abondance relative des espèces, structure des populations en classes d’âges, processus biologiques comme la prédation, le parasitisme, le mutualisme….).

Si le gène est l'unité fondamentale de la sélection naturelle et donc à la base de la biodiversité, l'espèce est l'entité la plus facilement perceptible quand on étudie la biodiversité sur le terrain. D’ailleurs dans les débats actuels, c’est souvent les préoccupations autour de l’extinction des espèces qui priment sur la perte de diversité génétique ou la dégradation des écosystèmes et des habitats. Il faut néanmoins admettre que ces trois dimensions de la biodiversité sont intimement liées. Perturbations, dégradation ou disparition des écosystèmes sont à la base de la disparition des espèces ou de leur variabilité génétique.

De nombreuses disciplines (paléontologie, stratigraphie, biochimie …) s’accordent pour une origine marine de la vie il y a environ 3,5 milliards d’années. A partir des ces protobiontes, la sélection naturelle, moteur de l'évolution, va entraîner l'apparition de formes de vies multiples, certainement d'abord hétérotrophes, puis photosynthétiques jusqu’aux formes les plus évoluées d’eucaryotes actuels.
C'est au silurien (il y a environ 400 millions d’années) que des bactéries, des cyanobactéries, des algues, des lichens (association d'algues et de champignons) et des mousses, ont gagné le milieu terrestre et ont commencé à participer à la formation des premiers sols. Les sols, résultants de l'interaction entre êtres vivants, roches mères et climat, sont d'une très grande diversité; ils ne sont pas uniquement un support physico-chimique, mais un milieu de vie, où la biodiversité est très grande, et différente d'un endroit à un autre.

Aujourd’hui encore, un sol de région tempérée contient en kilogrammes par hectare :

Des évolutions majeures se sont produites lors du passage de la vie aquatique à la vie terrestre. Les animaux ont donc dû s'habituer au cours des ères géologiques aux modifications de leurs milieux de vie, que les contraintes soient d'ordre climatique (changement climatique) ou biologique (maladies, prédation). Ils ont donc lentement évolué jusqu'au monde vivant actuel.
La biodiversité peut d'une part être considérée selon sa dimension temporelle : elle n'est pas statique. La biodiversité est un système en évolution constante, du point de vue de l'espèce autant que celui de l'individu. La demi-vie moyenne d'une espèce est d'environ un million d'années et 99% des espèces qui ont vécu sur terre sont aujourd'hui éteintes.
Elle peut aussi être considérée dans sa composante spatiale : la biodiversité n'est pas distribuée de façon régulière sur terre. La flore et la faune diffèrent selon de nombreux critères comme le climat, l'altitude, les sols ou les autres espèces. La diversité des espèces est bien supérieure dans la zone inter tropicale et diminue vers les zones les plus septentrionales ou australes. Le Brésil est considéré comme représentant d'un cinquième de la biodiversité mondiale, avec 50 000 espèces de plantes, 5 000 vertébrés, 10 à 15 millions d'insectes et des millions de micro-organismes.

Depuis le néolithique, l’installation des premières communautés d’agriculteurs à été à l’origine d’une lente mutation des milieux terrestres. Aujourd’hui, une grande partie des territoires sont occupés par des paysages à dominante agricole. Cette action de l’homme sur l’environnement à été à l’origine d’une grande diversification des milieux. Les paysages sont devenus des mosaïques d’habitats (bois, haies, prairies, landes, cultures, zones humides …).
Les peuplements forestiers d’origine se sont adaptés à ces nouveaux environnements. Certaines espèces ont colonisé les espaces ouverts par le développement de l’agriculture pendant que d’autres ont mis à profit la complémentarité des réseaux d’habitats permanents et de la matrice cultivée. Paysages et espèces ont ainsi évolué en parallèle dans une situation d’équilibre relatif dans lequel une redistribution des abondances et des relations interspécifiques s’est fait jour.
Depuis la moitié du XXème siècle, l’ampleur et la rapidité des modifications environnementales par le développement des techniques agricoles représente une menace pour la faune et la flore et constitue une des causes principales d’érosion de la biodiversité de ces paysages agricoles. Les milieux semi-naturels se morcellent de plus en plus, les zones cultivées deviennent de plus en plus hostiles. De fait, les enjeux concernant la biodiversité des paysages ruraux est devenue une préoccupation dans la majorité des pays développés.

A l’échelle de la planète, la majorité des espèces nous sont encore inconnues de même que leur rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Aujourd’hui 1,5 à 1,8 millions d’espèces ont été répertoriées au sein de la biosphère. Les estimations du nombre véritable d'espèces vivantes vont de 3,6 à plus de 100 millions. Rappelons qu’il n’est pas toujours aisé de définir ce qui relève de l’espèce ou seulement de la sous-espèce et qu’il existe encore beaucoup de problèmes de synonymie. Ce catalogue qui comporte quelque 900 000 insectes, 250 000 plantes à fleurs et 44 000 vertébrés est encore très incomplet. Si seulement environ 1 % des espèces d’oiseaux et environ 8 % des espèces de mammifères nous sont encore inconnues, on estime que 25 % des poissons, 50 à 90 % des invertébrés et 80 à 99 % des algues, bactéries, protozoaires et virus restent à découvrir. Beaucoup d’espèces animales et végétales risquent de disparaître avant même que nous ayons pu les décrire et les exploiter à des fins énergétiques, biologiques ou thérapeutiques.