THEME 2 : Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol
Quels sont les ressources utilisées par les Hommes? L eau La nourriture : végétale et animale L énergie ( charbon, gaz, pétrole, électricité)
L Homme a besoin de matière et d énergie. La croissance démographique place l humanité face à un enjeu majeur : trouver et exploiter des ressources (énergie, sol) tout en gérant le patrimoine naturel
CHAPITRE 1 : ENERGIE, SOL ET EAU : DES RESSOURCES POUR LA BIOSPHÈRE
D où vient la matière constitutive des êtres vivants? Introduction : Que devient la matière des êtres vivants morts?
I. La photosynthèse et la formation de la matière organique A. PRINCIPE DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Conclusion de l expérience A la lumière Il a y absorption de CO2 A l obscurié Il y a rejet de CO2 L élodée fait de la photosynthèse L élodée respire
Chloroplaste Paroi Chloroplaste marron = amidon Cytoplasme obscurité lumière
Dans les parties vertes d un végétal, on observe que des molécules organiques comme l amidon ( un glucide) sont fabriquées à la lumière. Cela est possible grâce à la chlorophylle. C est une molécule contenue dans les chloroplastes qui est capable de capter l énergie lumineuse et de la transformer en énergie utilisable par la cellule.
Bilan de la photosynthèse : Dioxyde de carbone + eau Lumière + sels minéraux Chloroplaste Glucides Cytoplasme Noyau Cellule végétale
B. LA PHOTOSYNTHÈSE PERMET L ENTRÉE DE L ÉNERGIE SOLAIRE DANS LA BIOSPHÈRE
Dans un écosystème les végétaux (producteur primaire PP) fabriquent de la MO à partir d éléments minéraux, en utilisant l énergie lumineuse. Ils sont à l origine de la productivité primaire. Au sein des réseaux trophiques, les producteurs secondaires (PS) utilisent la MO déjà produite par les végétaux.
On appelle biomasse la quantité totale de MO produite par les êtres vivants dans un écosystème (PP et PS). Manuel Nathan Seconde Les transferts de matière de maillon en maillon dans les chaînes alimentaires sont le support d un transfert d énergie. Il existe ainsi un long flux d énergie ayant pour origine la lumière et permettant le fonctionnement de l écosystème.
La PP océanique est due au phytoplancton. En milieu continental ce sont les forêts qui ont la plus forte PP.
Bilan : La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone. Ce processus permet, à l échelle de la planète, l entrée de matière minérale et d énergie dans la biosphère.
II. L agriculture et l alimentation humaine A. NOURRIR 9 MILLIARDS D HUMAINS
Tous nos aliments proviennent, directement ou non, de la photosynthèse. On estime que l Homme prélève 20% de la PP. Selon le mode de vie on consomme plus ou moins : un américain prélève 5 fois plus qu un indien.
Pour répondre à l augmentation de la demande alimentaire, les pratiques agricoles s intensifient et de nouvelles terres sont mises en culture. L agriculture perturbe les écosystèmes naturels : c est la principale cause de baisse de la biodiversité sur les continents.
B. EAU ET SOLS, DEUX RESSOURCES ESSENTIELLES
Pour être cultivable, un sol doit présenter de nombreuses qualités : il doit être suffisamment profond, aéré et pas trop compact afin que les racines puissent s y enfoncer, s y ancrer et respirer. Il doit être capable de fournir aux plantes les substances nutritives et l eau nécessaires à leur croissance. Il ne doit pas contenir de substances chimiques toxiques ni des organismes nuisibles.
Aucune récolte n est possible sans eau. Dans les régions où les précipitations sont insuffisantes on a parfois recours à l irrigation. Jordanie
Plus de 2/3 des sols de notre planète sont impropres à l agriculture (pas d eau, en pente, )
C. AGRICULTURE ET ÉNERGIE
A l échelle mondiale l utilisation de produits agricoles à des fins énergétiques s accentue. 50% du bois est utilisé en combustible On utilise aussi les agrocarburants. Ces productions non alimentaires entrent en concurrence avec les productions alimentaires (Risque de baisse de la production alimentaire mondiale).
Bilan : Pour satisfaire les besoins alimentaires de l humanité, l Homme utilise à son profit la photosynthèse. L agriculture a besoin pour cela de sols cultivables et d eau : deux ressources très inégalement réparties à la surface de la planète, fragile et disponible en quantités limitées. Elle entre en concurrence avec la biodiversité naturelle. La biomasse végétale produite par l agriculture est une source de nourriture mais aussi une source de combustibles ou d agrocarburants. Ces deux productions entrent en concurrence.
III. La formation d un sol et la gestion des sols par l Homme A. LA FORMATION
Il faut des centaines d années pour que se forme un sol à partir de la roche : c est un patrimoine non renouvelable à l échelle humaine
1. La pluie, les variations de température et les êtres vivants pionniers provoquent la fragmentation de la roche mère et son altération chimique. Des argiles se forment. 2. La végétation se développe peu à peu. Des microorganismes décomposent la MO en matière minérale et fabriquent de l humus. Argiles et humus forment en surface un horizon humifère, qui favorise le développement de la végétation. 3. Le sol s approfondit et évolue. Sous l effet de l altération de nouveaux horizons peuvent se former.
B. LA GESTION
L intensification des pratiques (engrais, pesticides, irrigation) et l utilisation de machines agricoles puissantes peuvent abîmer les sols. Près de 50% des sols cultivables sont déjà dégradés : érosion, augmentation de la compaction, baisse de la biodiversité. Cela provoque une diminution des récoltes.
Une meilleure connaissance et prise en compte de leurs propriétés doit permettre de préserver et même d améliorer les sols tout en continuant à les utiliser.
Bilan : Un sol résulte d une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l humanité.