Note de cours
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1 SNC 2P Unité 1 Biologie LAF 2 Unité#1 Chapitre 1 Biologie Les maillons de la chaîne Activité d’introduction aux chaînes : « Les chaînes alimentaires et toi »p.3 Mots clefs du chapitre 1 1.1 Capter l’énergie du Soleil p.4 1.2 Les niveaux Alimentaires p.8 Lab 1-A : Observer les constantes dans la nature p.11 Les populations p.18 Lab 1-B : Réguler la taille d’une population p21 Nourrir les humains p.25 Lab 1-C : Le DDT dans une chaîne alimentaire p.30 Résumé du chapitre 1 Révision du chapitre 1 p.35 p.36 1.3 1.4 1.5 1.6 3 Unité#1 Biologie Activité d’introduction aux chaînes : « Les chaînes alimentaires et toi »p.3 LAF Référence : Omnisciences 10 p.3, élèves (utilisent p FR1-1 feuille reproductibles) Repas #1 Repas #1 Sandwich au bœuf céréales Fetucini alfredo gruau pomme cannelle Brocoli bagel carotte Beurre d’arachide Aliments de source végétale Aliments de source animale (Carbs) Pain, patate, pâtes Bœuf(balognie, steak, peperettes, saucisses, Fetucini alfredo hamburger) Brocoli Œuf Carotte Fromage, Lait, yogourt céréales Cochon (bacon, jambon, gruau porkchop, saucisse) Beurre d’arachide Aliment dérivés des herbivores Aliments dérivés des carnivores (Carbs) Pain, patate, pâtes Poisson Fetucini alfredo Ours Brocoli Tortue Carotte Crab céréales Homard gruau Calmard Beurre d’arachide aligator Bœuf(balognie, steak, peperettes, saucisses, hamburger) Œuf Fromage, Lait, yogourt Cochon (bacon, jambon, porkchop, saucisse) Unité#1 Biologie 4 Chapitre 1 Les maillons de la chaîne Mots clés du chapitre 1 : Écrit la définition des mots suivants au fur et à la mesure que l’on les voit en classe. Écosystème : Producteur : Consommateur primaire : Consommateur secondaire : ----------------------------------------------------------Niveau trophique : Détritivore : Décomposeur : Pyramide de nombres : Chap1.2(p.14) Biomasse : Chap1.2(p.16) Pyramide de la biomasse : Chap1.2(p.16) Pyramide d’énergie : Chap1.2(p.17) ----------------------------------------------------------- 5 Capacité biotique : Chap1.3(p.19) Compétition : Chap1.3(p.19) Compétition intra-spécifique : Chap1.3(p.20) Compétition inter-spécifique : Chap1.3(p.20) Densité de population : Chap1.3(p.20) Facteur dépendant de la densité : Chap1.3(p.20) Facteur indépendant de la densité : Chap1.3(p.20) ----------------------------------------------------------- Productivité : Chap1.4(p.25) Bioamplification : Chap1.4(p.) 6 Mots clés du chapitre 1 : Corrigé Écosystème : chap1.1 (p.5) Inclut tous les organismes qui, à un endroit, interagissent entre eux et avec leur environnement énergétique et matériel. Le carburant d’un écosystème est le sucre fait par la photosynthèse. Producteur : chap1.1 (p.5) Les producteurs convertissent l’énergie du soleil en sucre (glucose) par la photosynthèse. Consommateur primaire : chap1.1 (p.5) Les animaux qui mangent des plantes. Consommateur secondaire : chap1.1 (p.5) Les animaux qui se nourrissent d’herbivores (renards, loups, poissons) ----------------------------------------------------------Niveau trophique : chap1.2(p.619) Niveau alimentaire d’un ou de plusieurs organismes dans un réseau alimentaire. Nécrophage Détritivore : chap1.2(p.9) Consommateurs qui se nourrissent des corps de gros animaux morts. (Vautour, pygargues, corbeaux, hyènes, fourmis, coléoptères) chap1.2(p.9) Organismes qui mangent le corps de petits animaux morts, de matière végétale morte et d’excréments d’animaux. (Crabe, vers, insectes xylophage, fourmis) 7 Décomposeur : Chap1.2(p.9) Ils sont des détritivores qui consomment tout reste de matière végétale ou animale morte. (Bactéries, champignons) Pyramide de nombres : Chap1.2(p.14) Biomasse : Chap1.2(p.16) Pyramide de la biomasse : Chap1.2(p.16) Pyramide d’énergie : Chap1.2(p.17) Capacité biotique : Chap1.3(p.19) Compétition : Chap1.3(p.19) Compétition intra-spécifique : Chap1.3(p.20) Compétition inter-spécifique : Chap1.3(p.20) Densité de population : Chap1.3(p.20) Facteur dépendant de la densité : Chap1.3(p.20) Facteur indépendant de la densité : Chap1.3(p.20) Productivité : Chap1.4(p.25) Bioamplification : Chap1.4(p.) 8 Unité#1 Biologie Activité du chap1.1 « Du champ à l’assiette» LAF Référence : Omniscience 10, p6 Matériel : Calculatrice, papier quadrillé, crayons de couleur, règle Ce que tu dois remettre : #1 Diagrammes à bandes (voir procédure p.600 dans ton livre) #2 Calculs : Calcule la production moyenne des producteurs et des consommateurs en KJ/m2/année. #3 Choisis un organisme végétal :_____________ Choisis un organisme animal : _____________ #4 Calcule la superficie de terre nécessaire pour produire 800kJ de tes deux organismes. (voir l’exemple dans le livre pour les calculs) 9 Qu’as-tu découvert? 1. Quel est le rapport entre l’énergie moyenne par mètre carré des producteurs et celle des consommateurs? Explique 2. Dirais-tu que les plantes présentent une petite ou une grande variation en matière d’efficacité de production de joules pour la consommation humaine? Explique cette variabilité. 3. Est-il plus efficaces pour les humains de manger des produits végétaux ou animaux? Pourquoi? 4. Calcule la superficie totale de terre nécessaire pour nourri la population étudiante de ton école (450 élèves) pendant une année avec : a)du riz b) du poulet. Suppose que chaque personne consomme 2400kJ quotidiennement. 10 Unité#1 Biologie Révision du chapitre 1.1, p.7 Référence : Omniscience 10, p7 Questions à répondre # 1 à 7 #1 Quelle est la source d’énergie d’un écosystème? __________ #2 Comment cette énergie entre-t-elle dans l’écosystème? #3 Dessine une chaîne alimentaire qui commence par une plante verte. #4 Fais la distinction entre les producteurs et les consommateurs. #5 Lequel de deux colonnes ci-dessous, des organismes suivants contient la plus grande quantité totale d’énergie disponible? : Les lentilles d’eau Les quenouilles Producteurs de l’étang Pourquoi?? Grenouilles Fretins consommateurs 11 #6 Quel type de nourriture produirais-tu si tu voulais obtenir la quantité maximale d’énergie utilisable d’un champ? #7 Suppose que des éruptions volcaniques envoient des tonnes de particules dans l’atmosphère. Ces particules créent des nuages de poussière qui filtrent une partie de la lumière solaire pendant une période de l’année. Explique ce qui peut arriver à divers organismes dans un écosystème après un tel événement. 12 Unité#1 Biologie Corrigé Révision du chapitre 1.1, p.7 Référence : Omniscience 10, p7 Questions à répondre # 1 à 7 #1 Quelle est la source d’énergie d’un écosystème? _soleil_ #2 Comment cette énergie entre-t-elle dans l’écosystème? Les producteurs captent et emmagasine l’énergie lumineuse du soleil par la photosynthèse. 6CO2 + Soleil + 6H20 → Glucose + Énergie (36 ATP) + 6O2 → Sucre + Énergie chimique + oxygène (Dioxyde de carbone) #3 Dessine une chaîne alimentaire qui commence par une plante verte. Nénuphar → Orignal → humain #4 Fais la distinction entre les producteurs et les consommateurs. Producteurs : captent énergie, photosynthèse, ex : végétaux, cyanobactéries, phytoplancton. Ne mangent pas d’organismes vivant. Consommateurs : mangent des organismes vivants. Ex : herbivores et carnivores 13 #5 Lequel de deux colonnes ci-dessous, des organismes suivants contient la plus grande quantité totale d’énergie disponible? : Les lentilles d’eau Les quenouilles Producteurs de l’étang Grenouilles Fretins consommateurs Pourquoi?? #6 Quel type de nourriture produirais-tu si tu voulais obtenir la quantité maximale d’énergie utilisable d’un champ? 14 Unité#1 1.2 Les niveaux Alimentaires Référence : Omniscience p.18 Biologie 15 A. La pyramide des nombres Décrit en nombre les relations prédateursproies-producteurs Basé sur le principe que les animaux se nourrissent généralement d’animaux plus petit qu’eux. Le nombre d’organismes à la base de la pyramide est large pour fournir les niveaux trophiques plus élevés. 16 17 B. La pyramide de biomasse Plus exacte qu’une pyramide des nombres. Traite de la masse totale des organismes à chaque niveau trophique. Décrit la masse nécessaire qu’un niveau a besoin pour fournir celui plus haut. 18 C. La pyramide d’énergie Plus exacte qu’une pyramide de biomasse. Basé sur le fait que les tissus de différents animaux ou plantes, ont des niveaux d’énergie différents, toutes en ayant la même masse. Ex : 1kg de poulet =pas 1kg de poisson (en terme d’énergie) 1g de tissus animal a 20% plus d’énergie qu’1 g de tissu végétal. (La graisse contient plus d’énergie que du sucre) Il y a donc un besoin naturel d’avoir plus d’énergie au bas de la pyramide pour fournir les niveaux trophiques plus élevés. chap1.2 Activité de recherche « Qui mange qui?» référence p. Omniscience10 p.10….cliquer ici. 19 Unité#1 Biologie Révision du chapitre 1.2, p.17 Référence : Omniscience 10, p17 Questions à répondre # 1 à 7 1. Donne deux exemples d’organisme du second niveau trophique d’un écosystème. ________ ___________ 2. Pourquoi y a-t-il rarement plus de quatre maillons dans une chaîne alimentaire? 3. Qu’est-ce qu’une pyramide de nombre? 4. Dans un écosystème, t’attendrais-tu à ce que la biomasse d’une population de lapins soit plus grande que celle d’une population de renards, ou vice versa? Justifie ta réponse. 20 Unité#1 Biologie Corrigé Révision du chapitre 1.2, p.17 Référence : Omniscience 10, p17 Questions à répondre # 1 à 7 4. Donne deux exemples d’organisme du second niveau trophique d’un écosystème. ________ ___________ 5. Pourquoi y a-t-il rarement plus de quatre maillons dans une chaîne alimentaire? 6. Qu’est-ce qu’une pyramide de nombre? 4. Dans un écosystème, t’attendrais-tu à ce que la biomasse d’une population de lapins soit plus grande que celle d’une population de renards, ou vice versa? Justifie ta réponse. 21 Unité#1 Biologie 1.3 Les populations Référence : Omniscience p.18 Les changements d’une population dans une partie d’un réseau alimentaire influent sur les autres populations du réseau. Dans un réseau alimentaire, chaque organisme survit en puisant son énergie alimentaire dans le niveau trophique inférieur. Chaque espèce peut faire compétition à d’autres espèces de son propre niveau trophique pour obtenir des ressources alimentaires. 22 La capacité biotique Capacité biotique : Chap1.3(p.19) La population maximale d’une espèce qu’un environnement peut soutenir est appelée capacité biotique. Facteurs qui déterminent la capacité biotique : 1. Matière et énergie : les populations sont limitées par les conditions de l’environnement. (eau, soleil, Chaleur, nutriments) 2. Chaînes alimentaires : les niveaux supérieurs sont limités par la taille de population (biomasse) des niveaux inférieurs. 3. Compétition entre individus pour les ressources Chap1.3(p.19) Compétition intra-spécifique : Chap1.3(p.20) La compétition entre les membres d’une même espèce. Ex Dans une meute de loup le chef mange le premier. Compétition inter-spécifique : Chap1.3(p.20) La compétition entre les espèces. Ex : les loups, les coyotes, les lynx, couguars et ours mangent du chevreuil et gélinotte. Densité de population : Chap1.3(p.20) Le nombre d’individus qui peuvent vivre à un endroit en même temps. Le besoins d’espace limite la densité. Ex :Le territoire d’une meute de loup peut entrer en conflit avec une autre meute de loup. (voir film sur les loups) Facteur dépendant de la densité : Chap1.3(p.20) Les facteurs qui augmentent de façon significative quand la population augmente. Ces facteurs font augmenter le taux de mortalité et diminuer le taux de natalité. La population réduit. Ex : propagation de maladie dans une grosse population 23 Facteur indépendant de la densité : Chap1.3(p.20) Les facteurs qui limite une population peu importe la taille de la population. Ex : feu de forêt, manque de soleil, empoisonnement du sol 24 Unité#1 Biologie surplus Les espèces invasives Référence : http://fr.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A8ce_invasive Une espèce invasive est une espèce exotique qui devient un agent de perturbation nuisible à la biodiversité des écosystèmes ou elle s’est établie. Exemple d’espèces invasives la moule zébrée qui peut boucher des canalisations, gêner la navigation et diminuer la biodiversité. le Frelon asiatique Vespa velutina en France notamment, prédateur d'abeilles et d'autres insectes pollinisateurs. l'écureuil gris qui provoque une forte régression de l'écureuil roux. Le Crapet-soleil est introduit en France et détruit des écosystèmes complètement. Homo sapiens peut être considéré comme une espèce invasive du fait d'une démographie incontrôlée, d'impacts significatifs et néfastes sur l'environnement global. Les phénomènes d'invasion biologique sont aujourd'hui considérés par l'ONU comme une des grandes causes de régression de la biodiversité, avec la pollution, la fragmentation écologique des écosystèmes et l'ensemble constitué par la chasse, la pêche et la surexploitation de certaines espèces. 25 Certaines espèces de plantes, animal ou champignons introduites sont devenues très invasives et ont des impacts considérables sur la biodiversité. Par la concurrence (compétition) qu'elles exercent pour l'espace où elles croissent (ex : Caulerpa taxifolia en Méditerranée) soit indirectement par des substances écotoxiques ou inhibitrices qu'elles émettent pour d'autres espèces, ou simplement parce qu'elles ne sont pas consommables par les herbivores natifs ou d'autres animaux autochtones. Sans intervention humaine, les phénomènes d’espèces invasives sont extrêmement rares. Beaucoup d'espèces introduites l'ont été involontairement ; le ballastage et déballastage des navires de commerce par exemple est un vecteur d'introduction d'espèces très important. Ex : moules zébrés http://www.oagbvg.gc.ca/internet/Francais/att_c20021004se01_f_12345.html Espèces aquatiques envahissantes http://www.dfo-mpo.gc.ca/science/enviro/ais-eae/index-fra.htm http://www.dfo-mpo.gc.ca/science/enviro/ais-eae/plan/plan-fra.htm 26 Recherche sur les espèces invasives en Ontario Copyrights LAF 2010 À faire : Sujet : Espèces invasives en Ontario Groupe de 3 Présentation devant la classe Aucun anglais Présenter avec un Poster ou un diaporama ou un site web. Tous les groupes doivent remettre une page de résumé aux élèves et à l’enseignant. Vous avez deux périodes aux ordinateurs. Les cartons seront fournis. Vous ne pouvez pas prendre le moule zébré car c’est mon exemple. Ce que vous devez présenter : Le nom scientifique et commun Une ou des photos Explication du problème que l’espèce cause Solutions possibles? Autres informations pertinentes Date d’échéance et présentation : Mercredi le 24 février 2010 27 Recherche sur les espèces invasives en Ontario Grille d’évaluation adaptée Type d’évaluation - sommative Compétences et critères 50-59 % 60-69 % 70-79 % 80-100 %. Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Niveau 4 L’élève démontre une compréhension limitée des concepts, des principes, des lois et des théories, et une connaissance limitée des faits et des termes. L’élève démontre une compréhension partielle des concepts, des principes, des lois et des théories, et une connaissance partielle des faits et des termes. L’élève démontre une compréhension générale des concepts, des principes, des lois et des théories, et une connaissance générale des faits et des termes. L’élève démontre une compréhension approfondie des concepts, des principes, des lois et des théories, et une connaissance approfondie des faits et des termes. L’élève applique un nombre limité des habiletés et des stratégies de recherche. L’élève applique certaines des habiletés et des stratégies de recherche L’élève applique la plupart des habiletés et des stratégies de recherche L’élève applique toutes ou presque toutes les habiletés et des stratégies de recherche L’élève communique avec peu d’exactitude et une efficacité limitée. L’élève communique avec une certaine exactitude et efficacité. L’élève communique avec une grande exactitude et efficacité. L’élève communique avec une très grande exactitude et efficacité.. L’élève démontre une compréhension limitée des rapprochements dans des contextes familiers. L’élève démontre une compréhension partielle des rapprochements dans des contextes familiers. L’élève démontre une compréhension générale des rapprochements dans des contextes familiers et dans certains contextes peu familiers. L’élève démontre une compréhension approfndies des rapprochements dans des contextes familiers et peu familiers. Connaissance et compréhension L’élève: - démontre une compréhension des concepts liés organismes envahisseurs Recherche L’élève: - recherche correctement sur l’internet. -L’élève ne perd pas son temps. Communication L’élève: -utilise la terminologie scientifiques ainsi que le français correct. (poster, présentation) Rapprochements L’élève : -démontre une compréhension des rapprochements entre la biologie et la vie courante. Remarque: L’élève dont le rendement est en deçu du niveau 1 ( moins de 50 % ) n’a pas satisfait aux attentes pour cette tâche. 28 Révision du chapitre 1.3, p.24 Référence : Omniscience 10, p17 Questions à répondre # 1 à 6 #1 Donne un exemple de chacun des types suivants de facteurs limitant : a) Dépendant de la densité : Maladies b) Indépendant de la densité : Feu de Forêt, Tremblement de terre, manque de soleil, ouragan, empoisonnement du sol (toxines) #2 Que signifie le terme « capacité biotique »? La population maximale d’une espèce qu’un environnement peut soutenir est appelée capacité biotique. #3 Donne un exemple de a) Compétition interspécifique Loup et coyote b) Compétition intraspécifique Entre une meute de loup #4 Comment la surpopulation peut-elle entraîner une réduction de la taille de population? Manque de prédateur, Manque de nourriture Manque de nutriments Maladies Compétition interspécifique 29 #5 Comment une augmentation de la population des plantes d’une région peut-elle entraîner une augmentation de la population de faucons? Une augmentation des nombre des producteurs cause une augmentation tout au long de la chaine alimentaire. #6 Comment une augmentation de la population des faucons d’une région peut-elle entraîner une augmentation de la population de plantes? Une augmentation des faucons entraînera une diminution de tous les niveaux trophiques. 30 Unité#1 Biologie 1.4 Nourrir les humains Référence : Omniscience p.25 31 SNC2P, chapitre 1.4 Nourrir les humains Les quantités moyennes de biomasse de nouvelles plantes produites chaque année par unité de surface :________________. Nomme et décrit (explication et caractéristiques) les deux écosystèmes en question 1) _______________ : 2)_______________ : La productivité végétale et le climat La croissance des plantes ne dépend pas seulement des la lumière solaire. Elle dépend aussi de : 1)_______________ 2)_______________ 3)_______________ 4)_______________ 5)_______________ Les plantes poussent plus rapidement sous un température___________ et des régions___________que sous une température ____________ et des régions_________. Selon le livre, donner deux exemples de méthodes qui pourraient augmenter la productivité végétale et rendre des régions, comme le désert, propices à l’agriculture. 1)______________________ 2)_______________________ 32 Est-ce que ses méthodes sont encouragées? Pourquoi? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________________________ Le sol : Les détritivores fonctionnent différemment dans une forêt tropicales que dans les régions plus froide. Vrai ou faux. Justifier votre réponse en expliquant l’impact sur les sols tropicales ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________ Les _______________ d’une forêt tropicale contiennent la plupart de la ________________ de l’écosystème. La nourriture et la taille de la population. En moyenne les Canadiens et les Canadiennes contiennent plus de _________ chaque jour et mangent plus de __________ que la majorité des autres peuples. _____% de la population mondiale mange surtout des ___________ et des ___________ et consomme très peu de _________ ou d’autres produits animaux. 33 Dessine les trois chaînes alimentaires qui démontrent la diminution d’énergie solaire pour les humains. La nourriture et la compétition Quel est le but de l’agriculture : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Comment parvient-on a formé ses chaînes alimentaire ? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 34 Qu’est-ce qu’une monoculture? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Comment est-ce qu’une monoculture peut-elle influer sur les populations de consommateurs primaires? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________ Les substances toxiques dans les chaînes alimentaires Pourquoi est-ce qu’on utilise des pesticides? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________ 35 Quels dangers est-ce que les pesticides apportent-ils ? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________ L’effet des humains sur la planète Expliquer les deux effets qui causent une population de s’accroître? Pourquoi? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________ Comment est-ce que les humains influent indirectement le transfert d’énergie? (avec exemple) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________ 36 SNC2P, chapitre 1.4 Livre p.25-34 Nourrir les humains—Corrigé Les quantités moyennes de biomasse de nouvelles plantes produites chaque année par unité de surface : productivité. Nomme et décrit (explication et caractéristiques) les deux écosystèmes en question 1. Forêt tropicale : Chaude Humide; pluie Beaucoup plus de soleil 2. Terre agricole: Sèche Froid La productivité végétale et le climat La croissance des plantes ne dépend pas seulement des la lumière solaire. Elle dépend aussi de : 1) Eau 2) Gaz carbonique 3) Température 4) Azote 5) Phosphate Les plantes poussent plus rapidement sous une température chaude et des régions humides que sous une température froide et des régions sèches. 37 Selon le livre, donner deux exemples de méthodes qui pourraient augmenter la productivité végétale et rendre des régions, comme le désert, propices à l’agriculture. Irrigation Engrais 20 :20 :20 NO3+PO4+K2O Nitrate + phosphore+potassium Est-ce que ses méthodes sont encouragées? Pourquoi? Engrais : c’est bon pour la culture Augmente la production, maximise la production Mauvais pour les lacs, les rivières—fait des algues (se nourrissent de phosphates). Irrigation : la culture est plus abondante dans les sols plus sèches. Le sol : Les détritivores fonctionnent différemment dans une forêt tropicales que dans les régions plus froide. Vrai ou faux. Justifier votre réponse en expliquant l’impact sur les sols tropicaux. Les forêts tropicales : Très peu de matières organique en décomposition. Les détritivores consomment rapidement les matières mortes et les déchets du sol forestiers. Pas d’accumulation de matières mortes. Sturgeon : Décomposition lente Accumulation : humus Les arbres d’une forêt tropicale contiennent la plupart de la biomasse de l’écosystème. 38 La nourriture et la taille de la population. En moyenne les Canadiens et les Canadiennes consomment plus de joules /calories chaque jour et mangent plus de viandes que la majorité des autres peuples. 80% de la population mondiale mange surtout des céréales et des légumes et consomme très peu de viande ou d’autres produits animaux. Dessine les trois chaînes alimentaires qui démontrent la diminution d’énergie solaire pour les humains. La nourriture et la compétition Quel est le but de l’agriculture : Le but est de produire des chaînes alimentaires courtes et simples dans lesquels les plantes et les humains sont séparés par deux maillons. Comment parvient-on a formé ses chaînes alimentaire? Pour y arrivé, on cultive une seule espèce comme le blé, le maïs ou le riz sur de grandes superficies de terre. *la monoculture. Qu’est-ce qu’une monoculture? C’est la culture d’une seule espèce. 39 Comment est-ce qu’une monoculture peut-elle influer sur les populations de consommateurs primaires? Avantage : Nourrir beaucoup plus de gens avec peu d’effort, peut d’argent et sans perte d’énergie. Désavantage : Les monocultures sont des endroits idéales pour certains insectes, des maladies, qui peuvent causer la perte de la récolte totale. C’est pourquoi on limite les monocultures à quelques acres. Les substances toxiques dans les chaînes alimentaires Pourquoi est-ce qu’on utilise des pesticides? Pour empêcher les organismes nuisibles d’endommager les récoltes. Pesticides tuent les insectes. Quels dangers est-ce que les pesticides apportent-ils ? Bioaccumulation : Les pesticides (comme le DDT) entrent dans les chaînes alimentaires et s’accumulent d’un niveau trophique èa l’autre niveau supérieur. L’effet des humains sur la planète Expliquer les deux effets qui causent une population de s’accroître? Pourquoi? 1. Taux de mortalité : Baisse des morts. Amélioration des soins de santés et d’hygiène. 2. Augmenter la production de nourriture. Comment est-ce que les humains influent indirectement le transfert d’énergie? (avec exemple) 40 Les humains utilisent les plantes ainsi que les animaux à d’autres fins que l’alimentation : Brûlent les forêts Asséchons les terres humides Recouvrons la terre d’asphalte Chemins, villes, terrains de golf Réduction de la biomasse. 41 DDT Référence : Omniscience 10, p30 Analyse 1. Comment le DDT entre-t-il dans un réseau alimentaire? 1. Le DDT se trouve dans l’eau et entre dans un réseau alimentaire par des producteurs comme le plancton, qui absorbent cet insecticide et l’incorporent dans leur structure. 2. Quels organismes contiennent le plus de DDT? Les organismes du réseau alimentaire contenant le plus de DDT sont les dauphins dont la concentration est de 5 200 parties par milliard. (les consommateurs de dernier ordre) 42 3. À quel niveau trophique appartiennent ces espèces? Les dauphins ou les consommateurs de dernier ordre sont habituellement au quatrième niveau trophique. 4. Quelle est la relation entre le niveau trophique d’un organisme et la concentration de DDT dans son corps? Plus un organisme est élevé dans une chaîne alimentaire (niveau trophique élevé), plus la concentration de DDT est forte dans son corps. 5. Dans quelle proportion la concentration en DDT des poissons est-elle supérieure à celle de l’eau de mer? Et celle des dauphins? Le DDT est 430 000 fois plus concentré dans les poissons et 52 millions de fois plus concentré dans les dauphins que dans l’eau de mer. 6. Explique dans tes mots pourquoi les animaux au sommet d’une chaîne alimentaire sont particulièrement exposés aux produits toxiques présents dans l’environnement. Les réponses varieront, mais les élèves devraient mentionner que les animaux au sommet des chaînes alimentaires sont beaucoup plus exposés aux contaminants de l’environnement. Ils consomment des proies contenant de fortes concentrations de produits toxiques dans leurs tissus, lesquels proviennent des organismes des niveaux inférieurs. 43 7. Donne un exemple qui explique comment un animal vivant à des centaines de kilomètres d’une région où l’on a vaporisé du DDT peut contenir du DDT dans son corps? 1. Les réponses varieront, mais les élèves devraient mentionner la migration. Beaucoup d’animaux migrent à des périodes spécifiques de l’année. Un organisme dont les tissus contiennent du DDT peut migrer de la région où la vaporisation a eu lieu et être consommé par un carnivore qui emmagasinera de plus fortes concentrations de DDT dans ses tissus organiques. Les oiseaux migrateurs peuvent transporter du DDT dans leurs tissus même s’ils vivent et peuvent être mangés dans un écosystème éloigné de celui qui a été vaporisé. Le faucon pèlerin est un oiseau dont les tissus contiennent de fortes concentrations de DDT. Son habitat est assez vaste et s’étend de la forêt boréale de l’Amérique du Nord jusqu’au sud des États-Unis. Ce faucon se nourrit d’organismes vivant dans des régions où on utilise encore le DDT. Il migre ensuite vers des régions où l’utilisation du DDT est interdite. 8. Le DDT est emmagasiné dans les graisses du corps et reste toxique pendant plusieurs années. Explique pourquoi ces caractéristiques sont indésirables pour un pesticide. Quelles caractéristiques seraient souhaitables pour qu’un pesticide soit mois nocif pour les organismes non nuisibles? Les réponses varieront, mais les élèves devraient mentionner que tous les organismes possèdent une certaine quantité de graisse corporelle permanente. Le DDT est emmagasiné dans les graisses de l’organisme où il demeure toxique, ce qui finit par affecter l’ADN. Les cellules touchées deviennent cancéreuses, ce qui affecte la santé de l’organisme et change possiblement la structure génétique des jeunes. Si un pesticide était soluble dans l’eau, il pourrait être excrété dans l’urine par les reins plutôt qu’être emmagasiné dans les tissus du corps. Un pesticide efficace produirait des toxines qui affectent seulement l’organisme nuisible visé. 44 11a Décris les différences générales entre les concentrations de pesticides trouvées dans les œufs d’oiseaux de la baie de Fundy et ceux d’oiseaux de l’océan Atlantique. Explique ces différences. Les œufs d’oiseaux marins prélevés dans la baie de Fundy avaient de plus fortes concentrations de DDT que ceux prélevés dans les colonies de l’océan Atlantique. Ces différences s’expliquent entre autres par le fait que l’océan Atlantique est éloigné des régions agricoles. Près de cette baie, les organismes dont se nourrissent les oiseaux marins connaissent une plus forte densité et sont plus faciles à capturer que dans l’océan Atlantique. 45 11b Décris les changements dans les concentrations de pesticides entre la fin des années 1960 et le début des années1980. Qu’est-ce qui peut expliquer ces changements? b) Les concentrations de pesticide ont diminué entre la fin des années 1960 et le début des années 1980. L’utilisation du DDT au Canada a été restreinte en 1969, on peut donc s’attendre à ce que les concentrations aient diminué après cette date. 11C Décris la différence entre les concentrations de DDT des 3 espèces d’oiseaux marins. Explique les différences de concentrations. La quantité de graisse corporelle, où le DDT est emmagasiné, varie d’une espèce d’oiseaux marins à l’autre. Les espèces ayant le plus de graisses corporelles pourraient aussi contenir les plus grandes concentrations de DDT. Océanite Cul-Blanc (se nourrit de petits organismes) L’océanite cul-blanc et le cormoran à aigrettes semblent avoir les concentrations les plus élevées de DDT. Macareux moine (se nourrit de petits poissons) Cormoran à aigrettes (se nourrit de plus grands poissons) Le cormoran à aigrettes se nourrit de grands organismes, dont les concentrations de DDT dans les tissus de l’organisme sont beaucoup plus élevées que les sources de nourriture des autres oiseaux marins. 46 Révision du chapitre 1.4 Référence : Omniscience 10, p34 1. Nomme deux méthodes qui ont permis aux humains d’augmenter leurs ressources alimentaires. 2. Quel changement de régime alimentaire permettrait de nourrir la population humaine croissante sans augmenter la production agricole? Justifie ta réponse. 3. Explique pourquoi la conversion des forêts tropicales en terres agricoles ne donne généralement pas de bons résultats. 4. Pourquoi y a-t-il généralement des organismes nuisibles dans les monocultures? 5. Donne un exemple qui illustre la signification du terme « Bioamplification ». 47 6. Mise en pratique : Propose une méthode qui permettrait d’augmenter la productivité agricole. Quel serait l’effet de cette méthode sur l’environnement? Tu dois aussi tenir compte de ses coûts et des ses conséquences sur les communautés locales. 7. Réflexion critique : Nomme un problème que l’on doit surmonter quand on veut irriguer des déserts. Suggère une solution à ce problème.
