Transcript La succession

• Le carburant d’un écosystème est
l’énergie du soleil!
• Les organismes utilisent l’énergie
provenant du soleil de façon directe ou
indirecte pour la même raison; assurer
leurs fonctions vitales.
Comment?
• La photosynthèse
6CO2 + 6H2O + lumière → C6H12O6 + 6O2
Le glucose (C6H12O6)
• Le glucose est une molécule que les
plates produisent et qui contient beaucoup
d’énergie.
• Qu’est-ce qu’un écosystème?
– Ensemble des organismes qui, à un endroit,
interagissent entre eux et avec leur
environnement énergétique et matériel.
• Ces interactions entre les organismes
forment des chaînes alimentaires
• Chaîne alimentaire: ensemble des êtres
vivants qui se nourrissent les uns des
autres.
1. L’habitat:
–
C’est l’endroit où vit un organisme
Exemple: Dans une forêt on retrouve un
grand nombre d’habitats. Pour un vers de
terre son habitat est le sous-sol de la forêt
tandis que l’escargot vit dans la mince
couche de feuilles humides qui recouvre le
sol de la forêt.
2. La niche écologique:
–
C’est le rôle global et l’ensemble des interactions
entre un organisme et son milieu
Exemple: le rôle de la grenouille est de se
nourrir d’insectes, de fournir du sang aux
insectes piqueurs, de servir de repas au raton
laveur, de fertiliser l’eau de son étang par ses
excréments et d’être décomposé par les
micro-organismes à sa mort.
• C'est le rang qu'occupe un être vivant
dans une chaîne alimentaire. Chaque
maillon de la chaîne correspond à un
niveau trophique. On retrouve les
niveaux suivants : les producteurs, les
consommateurs et les décomposeurs.
• Les producteurs:
Ce sont les autotrophes qui sont
capables de synthétiser par la
photosynthèse du (C6H12O6) à partir
(CO2 et H2O).
Exemples: Algue, herbe, arbre, etc.
• Les consommateurs du 1er ordre:
Ce sont les herbivores qui mangent
des végétaux.
Ex. : Sauterelle, lapin, cerf, escargot,
etc.
• Les consommateurs du 2e ordre:
Ce sont les carnivores qui mangent les
herbivores.
Ex. : Chat, coccinelle, renard, hibou, etc.
• Les consommateurs du 3e ordre:
Ce sont des carnivores qui mangent les
consommateurs du 2e ordre.
Ex. : Lion, ours, loup, etc.
• Ils décomposent la matière organique
des cadavres et redonnent aux plantes
les sels minéraux essentiels à la
photosynthèse.
Ex. : Bactéries, vers de terre et
champignons
• Elle montre le nombre
d’organismes en
fonction de l’énergie
dont ils disposent pour
survivre.
• Il y a moins d’énergie à
chaque étape d’une
chaîne alimentaire.
• Ne montre pas le
nombre d'organismes
à chaque niveau, mais
la quantité de matériel
biologique.
• Cette matière (la biomasse) est entièrement
recyclable. "Rien ne se perd, rien ne se
crée, tout se transforme".
• L'énergie n'est pas
recyclable comme la
biomasse, elle se
perd.
• La source d'énergie
primaire est le soleil.
Cette énergie se
transforme et passe
d'un niveau trophique
à l'autre en subissant
beaucoup de perte.
Une population:
Tous les individus d’une espèce qui
occupent une certaine région géographique
pendant un certain temps.
La capacité biotique:
La population maximale d’une espèce
qu’un environnement peut soutenir.
• Principaux facteurs déterminant la capacité biotique:
– Les matières et énergies (quantité d’énergie, d’eau et
autres matières essentielles disponible limitent la capacité
biotique).
– Les chaînes alimentaires (la quantité de nourriture
disponible des niveaux trophiques inférieures limite la
capacité biotique).
– La compétition (compétition pour les ressources)
• Intra spécifique: entre individus de la même espèce
• Extra spécifique: entre individus d’espèce différente
– La densité (certain individus ont besoin de plus espace
que d’autre déterminant combien d’individus de cette
espèce il y aura dans la population).
La capacité de nourrir les humains est
basé sur la productivité.
La productivité est la quantité moyenne de
biomasse de nouvelles plantes produites chaque
année par unité de surface.
Facteurs qui influent sur la productivité:
– La productivité végétale et le climat:
• Si le climat est chaud et humide, la
productivité sera très élevée.
• Si le climat est froid et sec la
productivité sera plus faible.
Facteurs qui influent sur la productivité:
– La nourriture et la taille de la population
• Certain peuples mangent beaucoup et
d’autres très peu.
• Tout dépend de la quantité d’énergie et de
matière (nourriture) disponible pour nourrir
chacun des individus.
– Exemple: au Canada il y a beaucoup de terrains
où l’on peu faire pousser des céréales et où les
animaux peuvent se nourrir et croître. Donc il y a
une très grande productivité et pas beaucoup de
gens (nourriture en abondance). En Afrique c’est
tout le contraire.
Facteurs qui influent sur la productivité:
– La nourriture et la compétition
• Dans tout les pays, les récoltes de
céréales sont constamment protégées
contre la compétition. Nous ne sommes
pas la seule espèce qui doit manger
pour survivre. Les insectes, oiseaux,
animaux et autres organismes en
profitent eux aussi, causant ainsi une
compétition extra spécifique.
Facteurs qui influent sur la productivité:
– Les substances toxiques dans les
chaînes alimentaires
• Plusieurs années passées, les pesticides
étaient beaucoup utilisés.
• Ces pesticides protégeaient les récoltes contre
la compétition (insectes et autres).
• Maintenant ces pesticides font aujourd’hui parti
de la chaîne alimentaire et nous en payons le
prix (empoisonnement au mercure, DDT,
cyanure, etc... )
• Termes à connaître:
– Photosynthèse: Processus chimique par
lequel les végétaux, en utilisant l’énergie du
soleil, transforment H2O et le CO2 en
composés organiques (C6H12O6). Respiration
cellulaire: processus par lequel les cellules
brisent le glucose (C6H12O6) en CO2 et en
H2O relâchant l’énergie que cette cellule et
l’organisme à besoin pour survivre.
• Comparons ces deux processus:
– Photosynthèse:
6CO2 + 6H2O + énergie
C6H12O6 + 6O2
– Respiration cellulaire:
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + énergie
En résumé:
Les plantes prennent le CO2 atmosphérique et
produisent du Glucose par la photosynthèse. Le
glucose est utilisé par la plante elle-même et par
d’autres organismes. Ceux-ci utilisent le processus
de la respiration cellulaire pour extraire l’énergie du
glucose. Ce processus se nomme la respiration
cellulaire. Chaque organisme relâche du CO2 dans
l’atmosphère lors de ce processus et le cycle
recommence.
N2
N2
NH3
NO3
• La fixation de l’azote correspond à la conversion de
l’azote atmosphérique (N2) en azote utilisable par les
plantes et les animaux (NH4+ et NH3).
• La nitrification transforme les produits de la fixation
en nitrites (NO2) et nitrates (NO3). C’est une réaction
qui est faite par des bactéries dans les sols et dans
l’eau (bactéries nitrifiantes).
• La dénitrification retourne l’azote à l’atmosphère sous
sa forme moléculaire N2.C’est fait par l’intermédiaire
de bactéries transformant la matière organique
(bactéries dénitrifiantes).
La terre et le sol sont deux choses différentes
– La terre: partie du monde qui n’est pas couverte
d’océans.
– Le sol: couche de matière (particules
de roches et de matière végétale et
animale en décomposition) qui couvre
la terre et permet la croissance des
plantes.
La profondeur et les caractéristiques du
sol agissent sur la croissance et la
productivité des plantes.
Les caractéristiques dépendent surtout du
climat et de la végétation de la région.
• Communauté biologique
– Interaction entre les plantes, les
animaux (qui vivent sous la terre) et les
micro-organismes qui permet au sol de
se réorganiser (répartir la matière
nutritive et former des espaces pour l’air
et l’eau).
• La perturbation du sol
– Seulement 11% de la surface terrestre est
utilisée pour l’agriculture.
– Ce n’est pas tout les types de sols qui
peuvent être utilisés pour cela. Plusieurs
types de sols sont minces et seront exposés à
une érosion rapide si cultivés. (exemple: les
forêts tropicales)
• La succession: Un écosystème est
graduellement remplacé par un autre
écosystème au fil du temps. (ex: les
glaciers ont été remplacés par les
forêts, les prairies, etc..)
• La succession primaire
• La succession primaire:
– Au début, pas d’écosystème.
– Le vent transporte les organismes
pionniers qui seront les premiers
organismes à y habiter (lichens,
mousses).
– Ces organismes pionniers transforment
lentement le sol pour que d’autres
organismes puissent venir y vivre.
• La succession secondaire
• La succession secondaire
– Au début il y a déjà les restant d’un
écosystème (feu, violente tempête,
inondation, etc…)
– Le nouvel écosystème se formera en
utilisant les restes de l’écosystème
précédant.
• Une communauté climacique
– Un écosystème qui n’a jamais été perturbé
deviendra une communauté climacique.
– Il s’agit d’une communauté d’organismes
où le niveau de productivité est maximal.
(Rappel: Les plantes produisent la quantité
maximale de biomasse)
• Cependant, une communauté
climacique ne veux pas
nécessairement dire qu’il y aura de très
gros arbres. Dans les prairies et les
marais salés l’herbe est la plante
dominante – et la végétation dominante
des déserts est le cactus.
• Les changements irréversibles
– Lorsqu’une communauté biologique subit des
perturbation violentes et fréquentes, il est possible
que les changements deviennent irréversibles.
« Le parc de dinosaures d’Alberta »
«Le plus petit désert au monde» vue du
bord de la route Klondike au Yukon.
• L’aspect tragique des biens communs
– Toutes ressources que se partage un
groupe d’organismes vivants sont des
biens communs (air, eau, etc.).
– Tout le monde y a droit.
– Toute fois, il peut y avoir surexploitation
(exemples????).
– Ceci peut causer une baisse des réserves
de matières et d’énergie disponibles.
Exploitation commerciale
Exploitation indirecte
Réduction de la population de loutre a favorisé les
oursins, qui ont surexploités les herbiers, entraînant une
forte réduction des mollusques qui ont perdu leur habitat.
Les humains peuvent-ils
gérer la nature?
Il y a 100 ans, la plupart des gens
croyaient que les ressources de la
Terre étaient illimitées et que
l’impact des humains sur la planète
était négligeable.
National Academy of
Sciences (Etats-Unis)
• En 1961, la consommation des
populations correspondait à 70% de la
capacité régénératrice de la planète.
• Aujourd’hui, elle correspond à 117%.
(Ça prend 1 ans et deux mois à la
planète pour produire ce que nous
utilisons en 1 ans).
Un avenir durable
L’économie et l’écologie
• L'économie, est la science de la
distribution des ressources rares.
L'écologie, est la science de la
sauvegarde des ressources rares
de la nature.
• Les deux se contredisent
• Comment résoudre ce problème;
– Le recyclage, l’éco conception,
la captation des énergies
renouvelables, et l’amélioration
du rendement durable de toutes
les activités humaines.
– Transformer notre modèle
économique ancien et
autodestructeur en des
industries « vertes » qui
utilisent des éco technologies.
Un avenir durable
• La nouvelle technologie
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–
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Les éoliennes
L’énergie solaire
La géothermie
Des brûleurs moins
polluants
– Des technologies plus
efficaces énergétiquement
Projet
d’écologie
Production d’une affiche sur une
espèce en voie d’extinction.
Matériel Requis:
• Un gros carton (Bristol board)
• Des crayons de couleurs (stylo feutre)
Espèce en voie d’extinction
Habitat: Le lièvre d’Amérique vit dans la
forêt boréale, la zone à l’intérieur de laquelle
il vit habituellement — s’étend sur environ
six à dix hectares.
Niche écologique: Il sert de nourriture
pour plusieurs animaux dont le renard,
l’aigle, le moustique et autres insectes
piqueurs, il engraisse la terre avec ces
excréments et sa décomposition.
Espérance de vie:
Raison de son extinction:
L’être humain.
Animaux en voie d’extinction
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Aigle Royal
Ara Macao
Baleine à bosse
Bison d'Amérique
Caméléon Commun
Calao Bicorne
Castor Américain
Chimpanzé Commun
Crocodile
Écureuil Roux
Éléphant d'Asie
Fourmilier
Gorille
Guépard
Guêpier d'Europe
Hyène Tachetée
Jaguar
Koala
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Loup Gris
Lynx
Macaque Japonais
Manchot Empereur
Mouflon des montagnes
rocheuses
Okapi
Orang-outang
Ours blanc
Panda
Pélican blanc
Puma
Renard Roux
Requin Blanc
Rhinocéros Noir
Tigre
Zèbre de plaine
Sites à visiter
• http://www.monblog.ch/listezmoi/?p=2006
08022027271
• http://www.rocler.qc.ca/cbarret/
• http://www.ffdp.ca/hww2_F.asp?id=103
• http://www.bestioles.ca/animaux/extinction
.html
• http://encyclopetic.inst.stjoseph.qc.ca/publies/2001/6e.nsf/vueProje
ts/Les_animaux_en_voie_de_disparition
N’oublie pas de mettre les références des
sites ou livres utilisés.