Dans un écosystème naturel on observe : - un cycle de la matière: celle-ci passe alternativement de la forme organique à la forme minérale, elle est en permanence recyclée - un flux d'énergie, avec une énergie entrante (la lumière solaire) et une énergie sortante (dépenses des organismes et chaleur).

Le dioxyde de carbone et l'eau appartiennent à des circuits ouverts (atmosphère et hydrosphère), communs à tous les écosystèmes.

Dans des conditions naturelles, les entrées et sorties d'ions minéraux d'un écosystème sont négligeables. Les ions minéraux sont échangés en circuit fermé (recyclage par les décomposeurs dans le sol).

A) Des conséquences pour l'environnement

Pour optimiser la production, l'homme utilise des intrants, qui ne sont pas absorbés par les sols. Cela entraine donc la pollution des eaux et un effet néfaste sur la santé humaine et l'environnement.

B) Un coût en énergie

Depuis les années 50, la productivité agricole a largement augmenté comme la consommation d'intrants et d'énergie. Ainsi le coup énergétique est de plus en plus important. Au final, la consommation d'énergie par l'agriculture est largement supérieure à celle de l'énergie alimentaire.

Il est possible de réduire l'usage des intrants en changeant le type de culture chaque année. En effet, une espèce de végétaux n'est pas forcément menacée par une même maladie qu'une autre espèce. De plus, une connaissance approfondie de leurs parcelles de terre permet aux agriculteurs d'adopter une culture adaptée à cette dernière. Enfin, il est préférable d'utiliser des variétés plus résistantes aux ravageurs dans le but de réduire l'utilisation de fongicides. 

• B) Tirer parti de la biodiversité
  

On peut installer des haies ou des bandes enherbées pour réduire la pollution des cours d'eau, puisqu'elles absorbent la pollution liée aux nitrates et produits phytosanitaires. Ces haies reréent un écosystème amenant des espèces éliminant les parasites et les insectes. Certains ,comme les larves d'Aphidoletes aphidimyza tuent les pucerons verts.