Séquence 5. Sommaire. Corrigés des activités Séquence 5 SN12. Cned - Académie en ligne

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1 Séquence 5 Sommaire Correction des activités du chapitre 1 Correction des activités du chapitre 2 Correction des activités du chapitre 3 Correction des exercices Corrigés des activités Séquence 5 SN12 75

2 Correction des activités du chapitre 1 Les âges des fonds océaniques La plus vieille lithosphère océanique observée est âgée d environ 180Ma. La lithosphère océanique est toujours considérablement plus récente que la lithosphère continentale. On peut faire l hypothèse qu il existe des zones de disparition de la lithosphère océanique âgée, ce qui explique qu on ne retrouve pas de plancher océanique plus vieux que 180Ma. Activité 1 Le Pacifique est bordé de séismes et de volcans sur la quasi-totalité de son pourtour. On parle de «ceinture de feu» du Pacifique. Corrigés des activités Séquence 5 SN12 77

3 à Résultat Tectoglob : Chaîne volcanique Fosse océanique (Andes) Fonds océaniques 22 Profondeur maximale des foyers sismiques : 570 km Remarque ici, l auteur du logiciel ne montre que les séismes dont l épicentre est à plus de 6 kms de profondeur. Les séismes ne peuvent se produire qu au sein de la lithosphère, et la lithosphère océanique ne fait qu une centaine de kilomètres d épaisseur. On peut supposer que la plaque Pacifique s enfonce dans le manteau, sous les Andes, et plonge jusqu à une profondeur de 570kms. Le plan incliné formé par les foyers sismiques est appelé plan de Bénioff, il souligne l enfoncement de la plaque «plongeante» (ici, Pacifique) sous la plaque «chevauchante» (ici, l Amérique du Sud). Activité 3 La plaque Pacifique ne porte que de la lithosphère océanique. La plaque Eurasie porte les deux types de lithosphère. La base de la lithosphère se situe à environ 100kms de profondeur (ralentissement des ondes). Sa température moyenne est de 1300 C. Le ralentissement brutal de la vitesse des ondes peut traduire un réchauffement important du manteau, voire même une fusion partielle de la péridotite à la base de la lithosphère. On parle de LVZ (Low Velocity Zone) pour désigner ce ralentissement : il s agit d une frontière physique entre deux compartiments de même composition chimique (péridotite). Activité 4 Au niveau de la zone de subduction, on constate que les vitesses des ondes P augmentent selon un plan incliné. On peut en déduire la présence d un matériau froid et de forte densité qui s enfonce dans le manteau. Le plan incliné où la vitesse des ondes augmente rappelle le plan de Bénioff : il traduit la présence d une plaque océanique froide et dense en train de plonger dans un manteau plus chaud et plus ductile. 78 Corrigés des activités Séquence 5 SN12

4 Activité 5 Plaque chevauchante Continent Croûte océanique 10 km Océan Basalte Gabbro prisme sédimentaire Croûte continentale > 30 km Granite Péridotite (manteau) Péridotite (manteau) Plaque plongeante Schéma représentant une zone de subduction Corrigés des activités Séquence 5 SN12 79

5 Correction des activités du chapitre 2 Activité 1 Les volcans hawaiiens encore en activité sont : Kilauea, Mauna Loa, Loihi, Hualalai. Des séismes se produisent quasiment quotidiennement au sud-est d Hawaii (zone Kilauea-Loihi). Les volcans de l archipel hawaiien sont d assez grande taille, peu élevés, coniques. Ils semblent être de type plus effusif qu explosif. L âge des volcans augmente régulièrement au fur et à mesure qu on s éloigne d Hawaii pour progresser vers Kauai et Ni ihau. Les volcans sont alignés par ordre d âge de manière rectiligne, les plus jeunes d entre eux sont encore en activité et sont situés dans une zone de forte sismicité. On peut supposer que la plaque Pacifique se dirige vers le nord-ouest et passe au-dessus d une remontée fixe de magma («point chaud»). Cette remontée se trouve actuellement sous l île principale d Hawaii. à Dans Excel, réaliser le tableau : AGE (Ma) DISTANCE (kms) 0, , , , , , ,6 532 Puis tracer le graphe correspondant : y = 78,013x + 111,31 Distance (kms) Age (Ma) 80 Corrigés des activités Séquence 5 SN12

6 La vitesse de déplacement est de 78km/MA soit 7,8cm.an 1. En conclusion, les alignements volcaniques intraplaques comme la ride d Hawaii s expliquent par le déplacement d une lithosphère océanique au-dessus d une remontée magmatique fixe (le point chaud). Activité 2 Il semble y avoir eu un changement de direction de la plaque Pacifique il y a 42Ma. Avant ce changement de direction, la plaque se déplaçait à une vitesse d environ v = 2300kms/30Ma=77kms.an 1 soit 7,7cm.an 1. La vitesse actuelle de déplacement, calculée à l activité 1, était de 7,8cm/an. La vitesse de déplacement de la plaque n a donc pas été modifiée, seule sa direction a changé. Activité «Ceinture de feu du pacifique» 7 à 8 cm/an Plaque Pacifique Frontière divergente Frontière convergente La plaque Pacifique se déplace vers le nord-ouest à une vitesse d environ 7,8cm/an. Le modèle NUVEL-1 obtenu par géodésie spatiale donne : Plaque Eurasienne Plaque Nord américaine Ph Ar Plaque Africaine IA Plaque Pacifique Co Nazca Ca Plaque Sud américaine Plaque Antarctique Corrigés des activités Séquence 5 SN12 81

7 Correction des activités du chapitre 3 Activité 1 Age (Ma) y = 0,0502x + 0, Distance (kms) Doc1. Age des sédiments en fonction de la distance à l axe La vitesse d expansion de l Atlantique selon les données sédimentaires est donc de 1/0,0502=20km.an 1 soit 2 cm.an 1. On peut calculer aussi en s aidant des anomalies magnétiques : on obtient une vitesse v = 170/10=17km.Ma 1 soit 1,7cm.an 1. On a donc des résultats proches en utilisant les deux méthodes. La vitesse de déplacement de la plaque Atlantique est de 2cm/an environ, celle de la plaque Pacifique est de 4cm/an voire plus en certains endroits. La production de magma est plus importante et plus rapide dans le Pacifique (dorsale rapide) que dans l Atlantique (dorsale lente). Activité 2 Temps d arrivée des ondes P : 300ms, des ondes S : 650ms, des ondes L : 1000ms. On a V P = d/ t P et V S = d/ t S Donc t S t P = d(1/ V S 1/ V P ) d = V P V S (t S t P )/( V S V P ). PET : d = (7,74.4,32.48)/(7,74-4,32) = 469kms. MA2 : d = (7,74.4,32.126)/(7,74-4,32) = 1232kms YSS : d = (7,74.4,32.155)/(7,74-4,32) = 1516kms. MAJO : d = (7,74.4,32.255)/(7,74-4,32) = 2494kms. Le séisme s est produit à 469kms de PET. On a V P = d/ t P donc t P = d/ V P = 469/7,74= 61s. Les ondes P ont mis 61s à atteindre la station PET. Par ailleurs, ces ondes ont été reçues à 3h02min04s donc le séisme s est produit à 3h01min03s. 82 Corrigés des activités Séquence 5 SN12

8 Nord MA km 60 Mer d Okhotsk 469 km 55 PET km YSS 45 Mer du Japon 1515 km Océan Pacifique Km MAJO Doc3. Localisation du séisme Activité 3 Axe de la dorsale Remontée magmatique (décompression du manteau) Océan Croûte océanique : 0,1Ma 0,1Ma basalte et gabbro 20Ma Manteau : péridotite 90Ma MOHO Croûte continentale : granite Épaisseur de la croûte : 30 km MOHO Manteau : péridotite Épaisseur de la croûte : 0,1 km Épaisseur de la croûte : 10 km Doc4. Cycle de la lithosphère océanique Activité 4 La plaque Anatolienne a un mouvement de rotation vers l ouest autour d un pôle qui doit se situer au nord d Israël. Ce mouvement provoque l apparition de failles transformantes de grande taille comme la faille nord-anatolienne. Istanbul se situe presque sur le trajet de la faille nord-anatolienne. Comme le mouvement de rotation de la plaque anatolienne se poursuit, le risque de décrochement est élevé le long de cette faille. Il s agit donc d une région à haut risque sismique. Corrigés des activités Séquence 5 SN12 83

9 C orrection des exercices Exercice 1 Restitution de connaissances L existence de volcans intraplaques est apparemment en contradiction avec le fait que les manifestations tectoniques n aient lieu qu aux frontières de plaques. Son origine n est pas une friction de deux compartiments mais l existence d une remontée localisée de magma appelée «point chaud». Les points chauds sont fixes à l échelle des temps géologiques. Les plaques se déplacent au-dessus de ces points chauds, qui les perforent alors à intervalle plus ou moins régulier. On observe donc des alignements volcaniques d âge d autant plus récent qu on se rapproche du point chaud. La datation de ces volcans permet d estimer la vitesse de déplacement de la plaque par rapport au point chaud. Les points chauds constituent un référentiel fixe pour décrire les mouvements des plaques. t1 Volcan 1 Sens de déplacement t2 Volcan 2 Volcan 1 t3 point chaud Volcan 2 Volcan 1 Volcan 3 point chaud Alignement volcanique point chaud Doc1. Fonctionnement d un point chaud et origine des alignements insulaires en domaine océanique Pour quantifier la vitesse d expansion d une dorsale océanique, on peut utiliser le paléomagnétisme : on enregistre les anomalies magnétiques de part et d autre de l axe de la dorsale et on corrèle les bandes obtenues avec l échelle des inversions magnétiques sur plusieurs millions d années. 84 Corrigés des exercices Séquence 5 SN12

10 le carottage puis la datation des sédiments les plus profonds (au contact du basalte lithosphérique), selon un axe perpendiculaire à la dorsale. 1 ère méthode : paléo-magnétisme 2 ème méthode : les dépôts sédimentaires axe de la dorsale 100 km sédiments actuels sédiments anciens carottages } sédiments (âge en M.a.) Calendrier des inversions magnétiques âge M.a. 100 km en 4 Ma = 2,5 cm/an 75 km en 3 Ma = 2,5 cm/an 3 x 2 x 1 On retombe sur les mêmes résultats 3 x 4 x 75 x 5 la pente de cette droite donne la vitesse d expansion distance (km) Doc2. Deux méthodes de datation de la vitesse d expansion L étude des ondes sismiques a permis de mieux connaître la composition de la Terre : les calculs de vitesse des ondes montrent que la croûte et le manteau terrestres sont solides dans une très grande proportion l enregistrement de deux trains d ondes sismiques (directes et réfléchies) permet de calculer la profondeur du Moho, c est-à-dire de la limite croûte-manteau en différents points du globe la vitesse des ondes permet d estimer la vitesse des ondes, ce qui permet d une part de localiser la LVZ à 100kms et d obtenir une idée de la température du milieu à une profondeur donnée (tomographie sismique) l observation d une zone d ombre dans la réception des ondes sismiques à la surface du globe permet d obtenir la profondeur de la limite manteau-noyau (2900kms). Corrigés des exercices Séquence 5 SN12 85

11 Exercice 2 La Terre coupée en deux Modèle PREM de la terre Manteau (solide) péridotite LVZ Noyau externe (liquide) fer Noyau interne (solide) fer Discontinuité de Lehmann (physique) Discontinuité de Guntenberg (chimique) Ici, les ondes S ne passent pas. Lithosphère (solide) 100 km Athémosphère (ductile) basalte et gabbro Croûte Croûte océanique continentale granite Moho Moho (chimique) péridotite LVZ (physique) Doc3. Le modèle en coupe de la Terre Note : on appelle PREM (Preliminary Reference Earth Model) ce premier modèle de la structure du globe. Exercice 2 La fosse des Mariannes Faire apparaître séismes et volcans et centrer la carte sur les Philippines. Coupe au niveau des Philippines (Tectoglob) : 86 Corrigés des exercices Séquence 5 SN12

12 L angle que fait cette droite avec l horizontale est de 75. L angle du Chili était de 22. Ici, la pente est beaucoup plus forte : le plongeon est beaucoup plus «vertical». L âge des fonds océaniques au niveau des îles Mariannes est d environ 160Ma et l âge des fonds au niveau du Chili est d environ 40Ma. On peut penser que plus la lithosphère est âgée, plus son angle de plongement est élevé. Un archipel isolé La plaque Africaine se déplace vers le nord-est, avec une vitesse moyenne de 1,5cm/an depuis la naissance de l Atlantique sud. La distance séparant les points «30Ma» et «40Ma» est beaucoup plus faible que la distance séparant les points «60Ma» et «70Ma». La vitesse d ouverture de l océan n a donc pas été constante depuis sa formation. la faille de San Andreas Los Angeles se déplace d environ 1cm/an vers le sud-est, et la Californie se déplace d environ 4cm/an dans la même direction. La Californie se déplace dont vers le sud-est par rapport à Los Angeles, avec une vitesse d environ 3cm.an 1. Il y a déplacement latéral de deux compartiments au niveau de la faille de San Andreas : il s agit donc d une faille transformante. L origine du séisme de Northridge est due au fonctionnement de la faille transformante de San Andreas. La plaque portant la Californie coulisse avec la plaque portant la ville de Los Angeles, à une vitesse d environ 3cm.an 1. Corrigés des exercices Séquence 5 SN12 87

13 Séquence 6 Sommaire Correction des activités du chapitre 6 Correction des exercices Corrigés des activités Séquence 6 SN12 89

14 Correction des activités du chapitre 6 Pour s interroger Questions Le pétrole est un liquide huileux formé d hydrocarbures (molécules de type alcane à longue chaine). Un gisement est un lieu où l on peut extraire une ressource (pétrole, uranium, or etc.) et qui soit rentable d un point de vue économique. La plateforme DeepWater Horizon se situe dans le golfe du Mexique, au-delà de la ligne de rivage. Cette bordure de continent n est pas le lieu d une subduction, on parle donc de marge passive. Mobiliser ses acquis Questions Les hydrocarbures sont formés par une lente fossilisation de matière organique (débris végétaux), c est pourquoi on parle d «énergie fossile». Combustion d un hydrocarbure : C n H 2n +(3n/2) O 2 n CO 2 + n H 2 O + énergie La combustion massive d hydrocarbures libère du CO 2. Le CO 2 est un gaz à effet de serre qui provoque un réchauffement progressif de la planète. Activité 1 Questions Les hydrocarbures du golfe du Mexique Les principaux facteurs nécessaires à la transformation de la matière organique en hydrocarbures sont : une forte productivité, un environnement anoxique (pauvre en oxygène) et un enfouissement rapide. L ouverture du golfe du Mexique s est produite entre 195 et 152 MA. D une manière générale, plus l épaisseur des sédiments d une région est élevée, plus la quantité de pétrole retrouvée est grande. A l époque où le golfe du Mexique s est ouvert, le climat était de type équatorial ce qui explique que la productivité y était élevée. De plus, le taux de sédimentation est important : les sédiments sont rapidement enfouis. Tout ceci est favorable à la préservation de la matière organique et à sa transformation en hydrocarbures. Corrigés des activités Séquence 6 SN12 91

15 Activité 2 Questions Activité 3 Questions Les conditions de formation des hydrocarbures La formule brute d un glucide est C n H 2n O n et celle d un hydrocarbure est C n H 2n : ceci montre que les réactions qui se déroulent lors de la transformation de la matière organique en hydrocarbures sont plutôt des réactions d élimination du dioxygène. Par conséquent, un environnement pauvre en oxygène sera davantage favorable à la production d hydrocarbures. Le document 6 nous indique que l eau, en particulier les eaux chaudes, contiennent peu d oxygène dissous. Il s agit donc d un environnement favorable à la transformation de la matière organique en hydrocarbures. Le document 7 nous indique que le taux de sédimentation dans le golfe du Mexique est élevé. Or, nous avons vu précédemment que les taux de sédimentation élevé étaient favorables à la préservation de la matière organique. On peut en déduire que la faible teneur en oxygène et le fort taux de sédimentation au niveau du golfe du Mexique en font une région de forte production d hydrocarbures. Morphologie de la marge du golfe du Mexique Document 1 : Les différentes parties d une marge continentale plateau talus glacis Manteau supérieur Croûte continentale Croûte océanique Sédiments Les failles observées au niveau de la marge du golfe du Mexique sont des failles normales. Les failles normales témoignant de contraintes en extension et les reconstitutions de la position des continents au Jurassique nous montrent que la lithosphère continentale s est déchirée en deux parties à cette époque. Entre les deux, un domaine océanique s est mis en place, c est le golfe du Mexique qu on observe actuellement. Mobiliser ses acquis Questions Une roche sédimentaire est une roche formée d un assemblage cohérent de débris de roches préexistantes (ex : calcaire, argile, marne etc.). 92 Corrigés des activités Séquence 6 SN12

16 Document 2 : Un piège à pétrole argile grès +gaz grès +pétrole grès +eau Roche couverture Roche réservoir Roche mère La roche-mère et la roche-réservoir sont poreuses et perméables car elles stockent et laissent s écouler le pétrole. La roche couverture est imperméable et bloque la remontée du pétrole (sa porosité peut varier). Activité 4 Questions Activité 5 Activité 6 Questions Modélisation d un puits de pétrole La roche-mère est représentée par les graviers, la roche réservoir est représentée par le sable et la roche couverture est représentée par l argile. L huile est de plus faible densité que l eau : elle flotte à la surface de l eau. Quand l eau arrive au fond suite à son injection, elle repousse l huile vers la surface. Le pétrole en Angola Le Cabinda est une enclave angolaise située sur la côte Atlantique. Elle se situe donc en bordure d une marge passive. Or, nous avons vu que les caractéristiques géophysiques et chimiques des marges passives sont favorables à la préservation des hydrocarbures. On peut en conclure que le Cabinda est un bon candidat pour la prospection de gisements pétrolifères. Les nouveaux hydrocarbures Le principal avantage de l exploitation des schistes bitumineux est l abondance de la ressource : ils sont présents en grandes quantités. En revanche, leur exploitation est longue et coûteuse, elle peut générer des pollutions. Le nombre d années d exploitation qui serait offert par les schistes bitumineux serait de 3000/25= 120 ans supplémentaires. Corrigés des activités Séquence 6 SN12 93

17 C orrection des exercices Exercice 1 Questions Du pétrole en Alsace Le fossé rhénan est creusé dans le socle continental granitique et est le lieu d une intense sédimentation, avec des roches sédimentaires de natures différentes. On y trouve de nombreuses failles normales témoignant de contraintes en extension. On peut penser que le fossé rhénan marque le début d un épisode de rifting. Le dôme de sel semble soulever la couche supérieure et ménager un espace de part et d autre de lui (en forme d œil). On peut faire les hypothèses suivantes : la couche soulevée est imperméable, et l espace de part et d autre du dôme de sel («l œil») est comblé par du pétrole en provenance de la couche sous-jacente. Document 1 : Interprétation du profil sismique Forage Dome de sel Couche imperméable Possible nappe de pétrole Possible couche-mère Exercice 2 Questions Du gaz extraterrestre! Selon l échelle, le lac Ontario Lacus fait environ km 2. Sa profondeur est de km donc son volume est de 30km 3 environ. La composition de l atmosphère de Titan nous indique qu il y a peu d oxygène : il n y a donc pas de molécule oxydante susceptible de détruire les hydrocarbures, et ceux-ci peuvent s accumuler. 94 Corrigés des exercices Séquence 6 SN12

18 Document 2 : Formation des hydrocarbures de Titan Energie lumineuse CH4 CH4 Hydrocarbures Atmosphère de Titan Volcan Lacs d hydrocarbures Surface de Titan Corrigés des exercices Séquence 6 SN12 95

19 Séquence 7 Sommaire Correction des activités du chapitre 1 Correction des activités du chapitre 2 Correction des activités du chapitre 3 Correction des exercices Corrigés des activités Séquence 7 SN12 97

20 Correction des activités du chapitre 1 Pour s interroger L agriculture, une invention qui remonte à ans. Questions Toutes ces plantes ont la particularité de posséder des grains riches en amidon (glucide) qui est une source d énergie. De ce fait, les céréales constituent la base de l alimentation humaine (En Inde par exemple, les céréales constituent 65 % de l apport en calories) mais également animale. Une culture vivrière est une culture dont les produits sont destinés à nourrir ceux qui les produisent. Le surplus de production peut cependant être vendu localement. On distingue ce type de culture de cultures à caractères commercial dont les produits sont pour l essentiel destinés à la vente. On a donc schématiquement deux types d agriculture dans le monde : une agriculture traditionnelle qui cultive pour se nourrir et une agriculture qui cultive pour vendre. Ces deux types d agriculture se distinguent également par des pratiques différentes. Ce sont les grains qui sont à l origine de nouvelles plantes Pour que de nouvelles plantes puissent naitre, il faut que les grains tombent sur le sol et germent. Dans le cas du maïs, les grains sont rattachés à un axe central rigide et emballés dans des spathes alors que chez la téosinte l axe central qui porte les grains est souple et casse à maturité. Ces particularités morphologiques ne favorisent pas la dissémination des graines du maïs et la survie de l espèce. Sans l intervention de l homme, des espèces comme le maïs ne pourraient pas exister. On peut noter que cette rigidité de l axe central est utile à l homme. En effet, les grains sont plus faciles à récolter L agriculture est le fruit d un processus qui a commencé par la domestication d espèce sauvage. On peut supposer que les premiers agriculteurs aient sélectionné des épis de téosinte dont ils jugeaient les caractères intéressants et ont ressemé les grains issus de ces épis. On doit retenir que l homme ne s est pas réveillé un beau matin, en disant qu il allait cultiver, qui le maïs qui le blé, car à cette époque le blé et le maïs tel que nous les connaissons aujourd hui n existaient pas. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 99

21 Activité 1 Questions Les végétaux chlorophylliens fabriquent de la matière organique Ce phénomène est la photosynthèse. et Photosynthèse O 2 O 2 CO 2 CO 2 Respiration H 2 O Transpiration Sous-sol Nutrition minérale H 2 O NO 3 PO 4 3 Horizon Horizon Sol Activité 2 Questions Les relations trophiques dans un écosystème 100 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

22 Nous constatons la complexité des relations trophiques au sein d un écosystème. Un même être vivant peut appartenir à plusieurs chaînes alimentaires. Ainsi, le campagnol peut être consommé par l épervier ou la martre ou le renard. Les différentes chaines alimentaires ont par conséquent des maillons communs formant un réseau trophique. Exemples de chaîne alimentaire : Feuilles mortes Lombric Hérisson Racines Campagnol Renard Nous constatons qu à la base des chaînes alimentaires, nous trouvons des végétaux chlorophylliens : les parties consommées peuvent être vivantes (herbe, fruit comme les faines ou les cônes) ou mortes (feuilles mortes), chlorophylliennes (feuilles) ou non (bois du tronc, racines) mais l organisme qui les produit est chlorophyllien. Ceci est lié à la capacité qu ont les végétaux chlorophylliens de fabriquer leur matière organique à partir de matières minérales ; ils sont autotrophes. Les autres maillons des chaînes sont hétérotrophes et ne peuvent que consommer la matière organique initialement produite par les autotrophes. Activité 3 Réaliser et interpréter une pyramide des biomasses et Etres vivants Régime alimentaire Biomasse en g.m 2.an 1 Niveau trophique Poacées = graminées 3000 I Brassicacéées =crucifères 1000 I Autres végétaux chlorophylliens 700 I Insectes Phytophage 0,1 II Mammifères Phytophage 0,2 II Oiseaux Phytophage 0,4 II Araignées Zoophage 0,01 III Oiseaux. Zoophage 0,03 III Mammifères Zoophage 0,04 III Insectes Zoophage 0,03 III Corrigés des activités Séquence 7 SN12 101

23 Niveau trophique Biomasse en g.m 2.an 1 Surface en cm 2 I = producteurs primaires ,5 II = Consommateurs premier ordre de 0,7 0,0035 III = Consommateurs de second ordre 0,11 5, Remarque Cette représentation n est qu une approximation de ce qui se passe au sein d un écosystème. En effet la biomasse souterraine est souvent négligée et un être vivant peut occuper plusieurs niveaux trophiques. Schéma d une pyramide des biomasses Niveau trophique III Niveau trophique II Niveau trophique : Producteurs primaires La biomasse végétale est énormément plus importante que la biomasse de phytophages (environ 6700 fois) et les zoophages sont en quantité beaucoup moins abondants que les phytophages (environ 7 fois). Des producteurs aux différents niveaux de consommateurs, un transfert de matière est réalisé au sein d un écosystème via les chaînes alimentaires mais on constate des pertes importantes quand on passe d un niveau trophique au niveau suivant. On peut proposer l explication suivante : seule une partie de la biomasse ingérée par le niveau trophique supérieur est transformée en matière organique. 102 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

24 Activité 4 Le flux de matière dans un écosystème forestier Absorption 3 Export 5 Stockage Import 4 Restitution Transfert de matière liée au cycle biologique La notion d équilibre implique que les entrées d azote annuelles compensent les sorties d azote annuelles. Dans la rubrique entrée, on peut ranger l azote apportée par les précipitations ainsi que la litière et le bois mort annuel. Dans la rubrique sortie, on peut ranger l azote perdu par lessivage et l azote absorbé par les végétaux. En chiffres, on a donc = 80 kg.ha 1.an 1 du côté des entrées et = 89 kg.ha 1.an 1 du côté des sorties. Il y a donc équilibre entre les entrées et les sorties d azote ce qui permettra de préserver la réserve minérale du sol En absence de décomposeurs, la litière et le bois ne seraient pas minéralisés. Le seul apport d éléments minéraux proviendrait des précipitations. On observerait alors un épuisement des réserves minérales du sol et un ralentissement de la production végétale. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 103

25 Activité 5 Comprendre la circulation des atomes d azote dans un écosystème L azote minéral (N) est capté à partir du sol par les racines des plantes et est ensuite incorporé à la matière végétale sous forme de protéines. Les protéines sont des molécules organiques constituées d atomes d azote (cours de seconde).les protéines végétales sont consommées par un herbivore (le lapin) qui utilise les atomes d azote (N) pour produire des protéines animales. Le lapin est mangé par un carnivore (le renard). Les atomes d azote des protéines «lapin» vont permettre la fabrication de protéines «renard». Le renard va excréter vers le sol une partie de cet azote sous forme d urine. L urée qu elle contient est transformée par les bactéries du sol en nitrates utilisée par les végétaux. A la mort d un animal ou d un végétal les protéines qui le constituent seront également dégradées et l azote organique qu elles contiennent sera minéralisé par les bactéries du sol. Activité 6 La mesure de l énergie est un moyen possible de comparaison des différents processus de transformation de la matière Dioxyde de carbone Côte de bœuf Lait Herbe Bouse de vache Humain Producteur Consommateur I Consommateur II 104 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

26 Ce qui entre dans la vache Herbe Ce que produit la vache Bouse Dioxyde de carbone Matière animale viande, lait Activité 7 Calculer les rendements énergétiques dans un écosystème Le bilan des transformations chimiques réalisées au cours de la respiration peut s écrire : C 6 H 12 O C H 2 O + énergie Un autre phénomène permet d extraire l énergie contenue dans la matière organique. Ce phénomène est la fermentation. Tous les êtres vivants tirent l énergie qui est nécessaire (croissance, mouvement, régulation thermique, ) de la dégradation des nutriments absorbés par les cellules. C est parce qu il est traversé par un flux de matière et d énergie qu un organisme donné maintient sa structure et son fonctionnement. Dans la plupart des cellules (animales et végétales), l énergie potentielle des molécules organiques est transformée en énergie par la respiration. Placées en anaérobiose, certaines peuvent dégrader les nutriments par fermentation. D autres cellules utilisent ce seul processus pour satisfaire leurs besoins énergétiques On recherche la quantité d énergie contenue dans la matière produite par un hectare de forêt. Matière en tonnes Energie en KJ 8 tonnes de bois 18,8 x1000 x 8000 = tonnes de feuilles 19,2 x 1000 x 3000 = tonne de racine 18,8 x 1000 x 1000 = tonne de fruit 18,8 x 1000 x 1000 = Total Remarque Seul le nom du phénomène était attendu Le rendement est donc de x 100/ x = 0,79 %. On constate que ce rendement est très faible. Très peu d énergie solaire est convertie en matière organique. I, c est l énergie contenue dans l herbe que la vache mange, NA, c est l énergie qui passe dans son corps mais qui ne sert pas, ce sont les bouses. Corrigé des activités Séquence 7 SN12 105

27 P, c est ce que la vache fabrique comme matière à partir de son alimentation, par exemple le lait et la viande (il y a aussi les poils, la corne des sabots, les os etc ) R c est l énergie que la vache dépense pour produire sa chaleur, ses synthèses chimiques et son mouvement et dont le CO 2 est le résultat mesurable. A c est la matière issue de la digestion qui passe dans le sang et qui sert à l effort physique et à la construction de l individu. C est essentiellement du glucose qui passe par l état intermédiaire de glycogène dans le foie et dans les muscles. Dans le tableau nous avions à gauche «Ce qui rentre dans la vache» et à droite «Ce que produit la vache». On retrouve sur ce schéma «Ce qui rentre dans la vache» à gauche vers le niveau des producteurs, en l occurrence l herbe et on retrouve à droite les flèches indiquant de que produit la vache vers les niveaux des consommateurs, en l occurrence l homme (éventuellement) et les décomposeurs pour la bouse Pour le campagnol, l énergie se répartie de la manière suivante. L énergie ingérée représente 100 % de l énergie. I = 100% R = 68% P= 2% On peut en déduire A et NA. A = = 70% et NA = =30%. Le rendement d assimilation = A/I =70/100 x 100 = 70% Le rendement de production = P/A = 2/70 X 100 = 2,8% Pour la belette. R = 93% P = 2,5% A = ,5 = 95,5% et NA= ,5 = 4,5% Le rendement d assimilation = A/I x 100 = 95,5% Le rendement de production = 2,5/95,5 x 100= 2,6% Nous constatons que la plus grande partie de l énergie ingérée est perdue par respiration. Cette énergie est utilisée à des fins énergétiques (mouvements, régulation de la température.) Seule une faible partie de l énergie assimilée sert à produire de la matière organique. A chaque niveau trophique, nous avons vu que le mangeur fabriquait sa matière et produisait son énergie à partir du «mangé». La matière nouvelle produite disponible comme nourriture pour le niveau suivant est en fait très faible par rapport à la quantité consommée. La belette devra manger beaucoup de campagnols pour pouvoir grandir, campagnols qui eux-mêmes auront mangé énormément d herbe. A chaque niveau il y a beaucoup de pertes. Le rendement faible que l on a observé dans la photosynthèse se retrouve aussi quand on passe d un niveau trophique à l autre. L énergie disponible au départ du fait de la photosynthèse est donc rapidement perdue d un maillon à l autre et le nombre de transferts est donc limité. 106 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

28 Activité 8 Représenter sur un schéma les flux de matière et d énergie dans un écosystème Plantes vertes O 2 CO 2 C1 Matière organique morte : cadavres, feuilles mortes... C2 C3 Détritivores Sels minéraux Décomposeurs Circulation de la matière minérale Flux d énergie Circulation de la matière organique. Activité 9 Rédiger une synthèse Dans un écosystème, la matière organique produite par les végétaux chlorophylliens assure l existence d un réseau trophique complexe. En effet, les organismes hétérotrophes dépendent directement ou indirectement des végétaux chlorophylliens. C est en utilisant des matières organiques déjà existantes qu ils trouvent les matériaux et l énergie qui leur sont nécessaires. La matière organique produite par les organismes autotrophes est donc transformée le long des chaînes alimentaires. Le passage de la matière organique d un niveau trophique à un autre se fait avec des pertes considérables d énergie La minéralisation de cette matière par les organismes décomposeurs permettra de fournir aux autotrophes les éléments minéraux dont ils ont besoin. Il existe donc un cycle de la matière. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 107

29 Correction des activités du chapitre 2 Questions Agrosystème Champ de Tournesol Champ de maïs Prairie d alpage Pâturage Vigne Elevage de porc Riziculture Bananeraie Ecosystème Prairie naturelle Forêt Lande Lac Les prairies d alpage peuvent être considérées comme des agrosystèmes car l homme utilise ces espaces comme source de nourriture pour les troupeaux à la belle saison. C est donc une source de production animale (lait, viande ). On peut noter la grande diversité d agrosystèmes. La production primaire se définit comme la quantité de biomasse végétale fabriquée par unité de surface. Cette biomasse végétale fabriquée au cours de la photosynthèse comprend les grains mais également les tiges, les racines et les feuilles. Le concept de rendement ne prend en compte qu une partie de la biomasse fabriquée : celle qui a un intérêt sur le plan économique et alimentaire. Une culture donnée peut donc avoir un faible rendement et une forte production primaire. Au cours de ce chapitre nous ferons souvent référence à la notion de rendement. C est ce critère qui est utilisé pour comparer les cultures, pour juger de la performance d une pratique culturale Nous constatons que les rendements de blé et maïs ont fortement augmenté de 1960 à Ils ont été multipliés par 4 passant d une vingtaine de quintaux par hectare en 1960 à 80 quintaux pour le blé et 90 pour le maïs en Depuis 2000, les rendements n augmentent plus. Les rendements de colza ont également augmenté mais de façon moins importante passant de 15 quintaux par hectare en 1960 à 35 quintaux par hectare en On constate également une stagnation des rendements de colza depuis 10 ans. En 1960, le rendement était de 20 quintaux soit 2000 kg par hectare. La surface nécessaire pour produire 100 tonnes de blé était donc de 100 x 1000/2000 = 50 ha. En 2000, le rendement était de 75 quintaux soit 7500 kg par hectare. La surface nécessaire pour produire 100 tonnes de blé était donc de 100 X 1000/7500 = 13,33 ha soit une surface presque 4 fois moindre qu en Corrigés des activités Séquence 7 SN12

30 Cette évolution est considérable et cette période ( ) a vraiment modifié les pratiques agricoles, mais également l économie, les sociétés humaines et on le verra plus tard, laissée son empreinte sur l environnement. On doit également noter que cette évolution a permis d atteindre, du moins dans les pays développés, la sécurité alimentaire ; les excédents rejoignant les exportations. Pour expliquer cette évolution considérable on peut poser un certain nombre d hypothèses : L amélioration des techniques (machines plus performantes) L utilisation d engrais chimiques. L utilisation massive de pesticides. L amélioration des semences. L évolution constatée doit donc être reliée à la réalisation de progrès sur le plan scientifique (chimie, génétique ) Activité 1 Questions Comprendre le rôle joué par l homme dans les agrosystèmes Dans un agrosystème type culture, l essentiel de la production primaire (tiges, feuilles et grains) est exportée et utilisée à des fins alimentaires (animales ou humaines). Dans un agrosystème type pâturage, la matière organique fabriquée par les graminées (ray grass ) constituant la prairie est consommée par les bovins et est utilisée, en partie, par les bovins pour fabriquer leur matière organique (rappelons nous qu une partie est perdue par respiration). Elle est donc également exportée de l agrosystème.dans un écosystème forestier, la matière organique fabriquée par les végétaux chlorophylliens alimente un réseau trophique mais à un moment ou à un autre (chute des feuilles, mort des animaux ) cette matière organique est restituée au sol. Dans un agrosystème, très peu de matière organique est restituée au sol. On peut résumer ce qui précède dans le tableau suivant : Ecosystème forestier Champ de maïs Pâturage Devenir de la production primaire La production primaire alimente un réseau trophique mais au final est restituée au sol. Exportée de l agrosystème sous forme de tiges, feuilles et grains La production primaire permet la production animale (lait, viande) et est donc exportée de l agrosystème Nous savons que les végétaux prélèvent dans le sol les éléments minéraux nécessaires à leur croissance. Nous savons également que dans un écosystème, le prélèvement d éléments minéraux dans le sol par les végétaux est équilibré par une minéralisation régulière de la matière organique morte ; minéralisation assuré par les décomposeurs. Dans le cas d un agrosystème, la situation est différente. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 109

31 En exportant la matière organique, on prive le sol d une source de minéraux. On peut donc supposer qu au fil des années la richesse en éléments minéraux s amenuise à moins que l homme n intervienne On doit réaliser le bilan des entrées et des sorties. Culture de maïs grains Elément chimique Entrées dans le sol en Sorties du sol en kg.ha 1 Bilan (Entrées kg.ha 1 sorties) en kg.ha 1 N Réserve du sol 15 Exportation 131 ( ) ( ) = 224 Apport atmosphère 3 Restitution après récolte 100 Absorption par la culture Diazote de l air fixé par 30 bactéries du sol 241 Culture de maïs ensilage Elément chimique Entrées dans le sol en kg.ha 1 Sorties du sol en kg.ha 1 Bilan (Entrées sorties) en kg.ha 1 N Réserve du sol 15 Exportation 206 ( ) ( ) = 347 Apport atmosphère 3 Restitution après récolte 52 Absorption par la culture Diazote de l air fixé par 30 bactéries du sol 241 Ce tableau permet d établir la conclusion suivante. Dans le cas du maïs grain et ensilage, le bilan est négatif ce qui signifie qu à chaque culture il y a davantage d azote exporté du sol que d azote restitué au sol. A chaque culture la réserve en azote diminue de façon importante. Or l azote est un élément essentiel à la croissance de végétaux. Sans apport d azote par l homme, on verrait donc les rendements diminuer de façon considérable. Les engrais apportés par l homme permettent d assurer un équilibre minéral du sol et des rendements optimaux. Les différences constatées entre la culture de maïs grains et ensilage s expliquent par le fait que dans la culture de type ensilage, l exportation de matière organique (grains + feuilles + tiges) est plus importante. Seuls l appareil racinaire et une partie de la tige (chaume) restent sur place et assurent une restitution d éléments minéraux au sol. Le mot d adventices désigne les pantes indésirables dans les cultures. Ce sont les plantes que l agriculteur cherche à éliminer par des moyens mécaniques ou chimiques. Pourquoi sont-elles indésirables? 110 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

32 Le document 4a nous permet de comprendre qu en présence d adventices, la croissance de la plante cultivée est défavorisée. En effet, les plantes adventices exercent une concurrence pour les ressources minérales (eau, sels minéraux) et l énergie solaire. Or ces facteurs sont nécessaires à la photosynthèse et donc à la production de matière organique. Cela est confirmé par le document 4b. On constate que le poids de betteraves par m 2 diminue avec l augmentation du nombre d adventices. L élimination des adventives diminue la biodiversité par effet direct mais également indirect en supprimant tous les organismes (insectes, oiseaux ) liés aux plantes adventices. Dans un agrosystème la diversité végétale est très diminuée au profit de la seule espèce cultivée. On peut également s interroger sur l effet des produits chimiques utilisés pour l élimination des adventices sur la faune du sol et le cycle des décomposeurs. Il en résulte un réseau trophique simplifié et orienté dont l homme est le principal bénéficiaire. Nous constatons qu en 2003 année particulièrement sèche, les rendements en colza, blé, maïs et soja ont diminué de manière importante. Ainsi le rendement de maïs par exemple est passé de 95 à 70 quintaux soit une diminution de 26,3%. Pour produire de la matière organique, les végétaux chlorophylliens ont besoin d éléments minéraux mais également de dioxyde de carbone. (Voir chapitre 1) Or celui-ci est prélevé dans l atmosphère et pénètre dans la feuille, lieu de la photosynthèse, par des structures particulières, les stomates. En cas de stress hydrique les stomates se ferment limitant l entrée de C0 2 dans la feuille et donc la photosynthèse. Lors des années sèches, les végétaux chlorophylliens fabriquent moins de matière organique. Cela se traduit concrètement, sur une culture de blé par exemple, par des tiges plus petites et des épis contenant des grains moins gros. Dans un écosystème, les éléments nutritifs sont restitués au sol. Dans un agrosystème, les plantes cultivées consomment beaucoup d éléments nutritifs. Ces éléments sont exportés au moment de la récolte (dans les grains, les tubercules, les fourrages, les légumes ) et ne sont pas restitués au sol qui s appauvrit. En l absence d apport extérieur, l appauvrissement du sol aura pour conséquence une diminution des rendements. La richesse du sol en éléments nutritifs doit donc être maintenue par l homme. Dans un agrosystème, l espèce cultivée doit bénéficier de conditions de croissance optimales. Cela implique une destruction des espèces pouvant entrer en compétition (en particulier sur le plan trophique) avec l espèce cultivée. Dans un agrosystème la diversité végétale est faible et les réseaux trophiques s en trouvent fortement simplifiés. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 111

33 L eau est un élément clé des agrosystèmes. Un stress hydrique se traduit par une diminution de la production végétale et donc des rendements. Afin de sécuriser les rendements, l homme doit recourir à l irrigation. Activité 2 Questions Comprendre l impact sur l environnement d une fertilisation excessive Le document 7d nous renseigne sur la teneur en nitrates en Bretagne, en Beauce et en Corse. Pour les deux premières régions, on constate que le taux de nitrates dans les eaux souterraines est élevé et parfois supérieur à la teneur maximale tolérée. En Corse, cette teneur en nitrates est beaucoup plus faible. Comment expliquer ces différences? Le document 7 d nous permet d établir une corrélation entre le taux de nitrates et le type d agriculture. L agriculture dominante en Corse est l élevage extensif alors qu en Bretagne ou dans la Beauce l agriculture dominante est intensive (élevage ou/et cultures de céréales). Quelle est l origine des nitrates? Au cours d une année, les agrosystèmes (culture de blé ou pâturage) reçoivent un apport nutritif sous forme d engrais minéraux et / ou organiques (lisier). Dans le sol, ces engrais sont transformés en nitrates, forme sous laquelle les végétaux peuvent assimiler l azote nécessaire à leur croissance mais tous les nitrates ne sont pas absorbés. Ces derniers solubles sont facilement entrainés dans les cours d eau ou les nappes phréatiques par lessivage. Tous les nitrates non utilisés par les végétaux pour leur croissance contribueront donc à enrichir les cours d eau en nitrates. Le devenir des nitrates non utilisés pour la croissance des plantes cultivées 112 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

34 Remarque La putréfaction des tonnes d ulves dégage de l hydrogène sulfuré nauséabond mais aussi néfaste pour les espèces vivantes du milieu. L agriculture intensive peut donc être à l origine du phénomène de marée verte. En effet, les nitrates issus des engrais minéraux ou organiques et non utilisés par les végétaux se retrouvent dans les cours d eau et y favorisent la multiplication des algues vertes. En effet, les algues sont des végétaux chlorophylliens qui, comme une culture, répondent par un accroissement de leur productivité à des doses d azote. On observe donc une «explosion» de la productivité des algues, qui se déposent sur les plages : c est le phénomène des marées vertes. Les phosphates participent également à ce phénomène. Rendements en fonction de l apport en azote Rendement en quintaux.ha Masse d azote en Kg.ha 1 Nous constatons qu au-delà de 180 kg.ha 1, la quantité d azote supplémentaire apportée au sol n entraine pas une augmentation mais une diminution du rendement. Cet azote est donc inutile. Il est donc nécessaire de faire correspondre les besoins et les apports. Activité 3 Questions Comprendre le principe de la fertilisation raisonnée En recensant les besoins et les apports on obtient le tableau suivant. Besoins en kg.ha 1 Apports du sol en kg.ha 1 Besoins de la culture = Objectif de rendement x besoin par quintal Azote non extractible par les racines des plants de blé 3 x Reliquat azote mesuré Minéralisation de l humus. Azote libéré ou mobilisé par le précédent cultural Azote déjà absorbé par la culture à la fin de l hiver 10 Effet prairie 30 Total des besoins 220 Total des apports 90 On peut déduire la dose d azote à apporter en calculant la différence entre les besoins de la culture et les apports. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 113

35 Dose d azote à apporter = besoins de la culture apports du sol = = 130 kg.ha 1. Par conséquent la quantité d azote définie par l agriculteur n est pas adaptée aux besoins de la culture. A noter que la fertilisation azotée représente un coût financier mais également énergétique. Il faut environ un litre de pétrole pour synthétiser un kg de N. Activité 4 Comprendre que le choix d une pratique culturale peut en limiter l impact sur l environnement En août, la quantité d azote minérale dans le sol est de 60 kg.ha 1. cela correspond à l azote qui n a pas été utilisé par le blé pour sa croissance. On nomme cette quantité le reliquat azoté. Dans l itinéraire technique n 1, sous sol nu, la quantité d azote minérale du sol est de 160 kg.ha 1 en octobre alors qu aucun apport d engrais n a eu lieu. L augmentation de l azote du sol à pour origine la minéralisation de l azote organique du sol. En février cette quantité d azote n est plus que de 90 kg.ha 1. Au cours de l hiver, = 70 kg d azote (sous forme de nitrates) ont donc été lessivés. Outre le fait que ces nitrates aient rejoint la nappe phréatique ou les cours d eau, ils ne pourront pas être utilisés pour la croissance du maïs. Si une culture de moutarde est implantée après la récolte de blé, la quantité d azote dans le sol en Octobre n est plus que de 30 kg.ha 1. En effet, pour leur croissance les plants de moutarde utilisent les ressources minérales du sol. L azote est donc stocké de façon temporaire dans la biomasse végétale. Cet azote ne sera pas lessivé. A la mort des plants de moutarde une minéralisation de la matière organique moutarde remet l azote minéral à la disposition de la culture suivante. Cet arrêté est justifié car la couverture du sol entre deux cultures permet de réduire le lessivage c est-à-dire l exportation des éléments minéraux. Cette mesure permet donc permet de lutter contre la dégradation de la qualité des eaux souterraines et de surface. Activité 5 Questions Identifier les problèmes posés par l utilisation des pesticides Les pesticides regroupent différentes molécules. Plusieurs types de pesticides sont distingués en fonction des cibles visées. Les insecticides visent à éliminer les insectes, les nématodes (vers), les rongeurs. Les herbicides ciblent les plantes adventices. Les fongicides ont pout but d éliminer les champignons indésirables. Les régulateurs de croissance sont des molécules qui modifient la 114 Corrigés des activités Séquence 7 SN12

36 physiologie et la morphologie des végétaux. Ils sont utilisés, par exemple, afin de permettre au blé de résister au phénomène de verse en raccourcissant la tige notamment. Aérosols, gaz Activité 6 Lors de l application des pesticides, une partie n atteint pas le végétal (l objectif visé par les pesticides sont les feuilles de végétaux). Une partie se disperse dans l atmosphère et retombe plus tard avec les pluies et une autre partie se retrouve sur le sol. Dans ce dernier cas, les produits chimiques peuvent être lessivés par la pluie et transportés par ruissellement vers les eaux de surface ou s infiltrer dans le sol. On peut s interroger sur l action de ces pesticides sur la vie du sol. Par ailleurs, via les chaînes alimentaires les pesticides peuvent toucher de nombreux êtres vivants. Les organismes absorbent les substances toxiques en même temps que l eau et les nutriments. La concentration des toxines dans les tissus augmente à chaque niveau trophique. Les pesticides représentent donc un véritable danger pour l environnement. Equilibrer les apports et les besoins en eau Pour répondre au problème, on doit mettre en relation les apports et les besoins. L eau peut être apportée par la réserve du sol et les précipitations. L eau fournit par le sol est de 54 mm Pour un hectare on obtient donc : 54/1000 x = 540 m 3. Corrigés des activités Séquence 7 SN12 115

37 Les précipitations apportent 369,8 mm d eau. Il faut retrancher 20% perdue par ruissellement ce qui donne 369,8 (369,8 x 20/100) = 295,84 mm. Pour un hectare on obtient donc 295,84/1000 x 10000= 2958 m 3. Les apports d eau s élèvent donc à = 3498 m 3. On met ce résultat en relation avec les besoins du maïs qui sont estimés à 5800 m 3. On constate que le déficit hydrique s élève à = 2301 m 3. Par ailleurs le document montre que les besoins en eau du maïs évoluent au cours du cycle végétatif. Ils sont maximum en Juillet quand le taux de précipitation est le plus bas. On peut conclure de cette analyse qu un supplément hydrique devra être apporté par irrigation afin de sécuriser le rendement. Activité 7 Les pyramides des énergies et l alimentation humaine Les pyramides des énergies permettent de comparer les flux d énergie le long de deux chaines alimentaires. Toutes les chaines alimentaires commencent par un niveau de producteurs primaires, qui utilisent l énergie solaire et fixent le Carbone (PP). Dans le champ de blé en Hollande, la quasi totalité de la production primaire est prélevée par l Homme pour la production de farine. BLE (PP) è HOMME (CI) Dans ce cas, l Homme est consommateur de premier ordre (CI), il consomme directement le végétal. Dans la prairie pâturée en France, l Homme entretient une prairie pour nourrir des animaux, qui produisent de la viande et du lait. HERBE (PP) è VACHE (CI) è HOMME (CII) Dans ce cas, l Homme est consommateur de second ordre (CII), il consomme des produits d origine animale, issus d herbivores. D un niveau trophique à l autre, il y a des pertes de matière et donc d énergie. Elles correspondent à de la matière non utilisée, mais surtout à la respiration et aux déchets. Plus la chaine alimentaire est longue, plus les pertes sont importantes. D un strict point de vue énergétique, la position de l Homme CI est plus rentable qu en CII. Il est alors possible de calculer en théorie combien d Hommes pourraient être nourris par un hectare de blé ou un hectare de prairie : Champ de blé : La productivité en grains utilisables par l Homme est de 47,9 millions de KJ.ha.an 1 ; les grains sont digestibles à 80%, il reste donc 38,3 millions de KJ.ha 1.an 1 pour la consommation humaine. 116 Corrigés des activités Séquence 7 SN12