Thème 2 : Enjeux contemporains de la planète Chapitre 8 Structure et fonctionnement des agrosystèmes Les agrosystèmes terrestres ou aquatiques sont gérés afin de produire la biomasse nécessaire à l’humanité pour ses différents besoins (alimentaires, textiles, agrocarburants, pharmaceutiques, etc.). Les caractéristiques des systèmes agricoles varient selon le modèle de culture (agriculture vivrière, extensive ou intensive). Dans plusieurs modèles agricoles, l’exportation d’une grande partie de la biomasse produite réclame l’apport d’intrants pour fertiliser les sols. Notions fondamentales : système ; agrosystème ; intrants (dont engrais et produits phytosanitaires) ; exportation ; biomasse ; production ; rendement écologique. Figures 1: Activités Agrosystèmes Sauf mention contraire, tous les documents sont issus du manuel « livrescolaire » disponible en ligne : https://fr.calameo.com/read/000596729947af9ff68c3?authid=Y89WB6xFLudh Objectifs : Comprendre que l’organisation d’un agrosystème dépend des choix de l’exploitant et des contraintes du milieu, et comprendre comment les intrants ont permis de gérer quantitativement les besoins nutritifs de la population, tout en entraînant des conséquences qualitatives sur l’environnement et la santé. Objectif final des 3 chapitres suivant: Choisir un type d’agrosystème pour présenter son intérêt, son impact sur l’environnement (fertilité ou épuisement des sols, érosion, pollution des sols et de l’eau, impact sur la biodiversité …). Ce travail pourra être fait en petits groupes. I Structure et fonctionnement des agrosystèmes 1° Fonctionnement d’un agrosystème a) Exemple d’une exploitation agricole de montagne dans les Vosges : Fromage (Munster) Un agrosystème est caractérisé par des choix (élevage ou culture ou les deux), du matériel Il y a des entrées : Et des sorties : Et des flux de matière ou d’énergie entre l’agrosystème au sein même et entre les entrées et les sorties. b) Notion de terroir Les choix effectués de la race de vache par exemple, des procédés de fabrication des produits (les fromages par exemple) en interaction avec l’environnement et ses caractéristiques locales constituent les éléments du terroir. 2° La nécessité des intrants Les intrants ( ) ont permis de subvenir aux besoins nutritifs croissants de la population en augmentant les rendements. Mais cela a entrainé des conséquences sur et sur (pollution des nappes d’eau souterraines). II Rendement agricole et rendement écologique : rédiger une comparaison des rendements de ces3 modèles de culture. Les rendements dépendent du modèle agricole : Agriculture juste pour nourrir la famille du paysan) avec d’impacts sur l’environnement et de main d’œuvre. Agriculture : rendement plus élevé mais qui reste faible, peu de main d’œuvre mais impact environnemental plus élevé Agriculture : rendement mais impact élevé sur l’environnement (perte de biodiversité et beaucoup d’intrants) Le rendement agricole est la quantité de matière (végétale ou animale) produite par unité de surface. Le rendement écologique : quantité d’énergie produite par l’être vivant / quantité d’énergie consommée Il tient compte des intrants (main d’œuvre, herbe consommée, carburants etc) et est plus judicieux pour mesurer l’efficacité d’un modèle de culture. Dans ce cas, le modèle extensif moins polluant devient presque aussi rentable que le modèle intensif. Chapitre 10 Vers une gestion durable des agrosystèmes Les agrosystèmes ont une incidence sur la qualité des sols et l’état général de l’environnement proche de façon plus ou moins importante selon les modèles agricoles. L’un des enjeux environnementaux majeurs est la limitation de ces impacts. La recherche agronomique actuelle, qui s’appuie sur l’étude des processus biologiques et écologiques, apporte connaissances, technologies et pratiques pour le développement d'une agriculture durable permettant tout à la fois de couvrir les besoins de l’humanité et de limiter ou de compenser les impacts environnementaux. Objectifs : par la démarche scientifique, les élèves appréhendent une problématique liée à l'impact environnemental d'un agrosystème et envisagent des solutions réalistes et valides. Illustrations Chap 10 ) https://vimeo.com/330809434/da683db968 Questionnaire Maraichage Biologique (rayer les réponses fausses) 1. Ce couple d’agriculteurs produit : Des légumes en vente directe / des légumes pour la grande distribution / des fromages en vente directe 2. Par rapport à l’agriculture classique, ce couple pense que son mode de production : génère peu de dépenses / génère beaucoup de dépenses nécessite une grande surface / nécessite une petite surface nécessite beaucoup de mécanisation / nécessite peu de mécanisation nécessite peu d’eau et d’intrants / nécessite beaucoup d’eau et d’intrants 3. Pour éviter l’utilisation de pesticides, ces agriculteurs utilisent : des purins des médicaments du paillage des outils perfectionnés Document d’étude : planetman passe à table https://reseauactionclimat.org/planetman/planetman-a-table/ Questionnaire Planetman « climat et alimentation » (rayer les réponses fausses) 1. Quelle est la part de l’alimentation dans les émissions de Gaz à effet de serre en France : 5% 25 % 50 % 75 % des engrais verts 2. Quels sont les 3 principaux Gaz à effet de serre N2O / CH4 / CO2 H2O / CH3 / CO2 N20 / CFC / CO H20 / 03 / CFC 3. Compléter le tableau suivant gaz Fabrication engrais Culture aliments du bétail Elevage de bétail x x x x x x x Transport des animaux Transfor mation des aliments Emballage plastique Conservatio n au froid et transport Stockage Gestion des déchets alimentaires x 4. Quelle quantité de CO2 génèrent chacun de ces menus ? Menu local à dominante végétale Menu à base de viande blanche Menu à base de viande rouge avec un fruit importé 5. Quelle quantité de déchets sont jetés chaque année en France 29 g par personne 2.9 Kg par personne 9 Kg par personne 29 Kg par personne Chapitre 9 : Caractéristiques des sols et production de biomasse En dehors des agents érosifs, la nature et la composition des sols résultent aussi de l’interaction entre les roches et la biosphère, par le biais de plantes, d’animaux et de microbes. La biosphère prélève dans les sols des éléments minéraux participant à la production de biomasse. En consommant localement la biomasse morte, les êtres vivants du sol recyclent cette biomasse en éléments minéraux, assurant la fertilité des sols. Notions fondamentales : notion de biomasse ; réseaux trophiques ; décomposeurs ; cycle de matière. Objectifs : l’organisation, la composition et l’origine des sols sont étudiées à partir d’un exemple local. L'influence de la nature du sous-sol sur les caractéristiques du sol est établie. - Comprendre les modalités de la formation des sols. - Utiliser des outils simples de détermination d’espèces pour découvrir la diversité des êtres vivants du sol et leur organisation en réseaux trophiques. - Expérimenter pour comprendre (à partir de la composition des engrais) l’importance des éléments minéraux du sol dans la production de biomasse. - Concevoir et mener des expériences pour comprendre le recyclage de la biomasse du sol. Illustrations Chap 9) Document d’étude : l’appel du sol : https://www.lappeldusol.fr/ L’appel du sol (rédiger un texte court) https://www.lappeldusol.fr/ • Quelles pratiques humaines nuisent au fonctionnement du sol ? Journal de 20 h « Terres, pourquoi elles s’épuisent » (rayer les réponses fausses) https://www.youtube.com/watch?v=hE7IsUT6Ex0&feature=youtu.be 1. D’après Mr Caradec, quelle est la cause de la disparition des terres fertiles en Bretagne ? (rédiger une phrase) 2. Quelle différence principale note t’on entre une terre labourée et une terre non labourée ? L’eau s’infiltre mieux dans une terre labourée l’eau s’infiltre mieux dans une terre non labourée 3. En agriculture conventionnelle, quel est l’intérêt du labour ? Pour laisser la terre respirer et permettre aux mauvaises herbes de se développer Pour enrichir la terre en matière organique Pour décompacter la terre et enfouir les herbes Planetman « est tout sol » (rayer les réponses fausses) https://reseauactionclimat.org/planetman/planetman-est-tout-sol/ 1. Combien de temps sont nécessaires pour fabriquer 10 cm de sols fertile : 20 ans 200 ns 2000 ans 20000 ans 2. Le sol est un réservoir de carbone, quelle quantité de carbone est stockée dans les sols sur Terre ? 2400 Tonnes 2400 Milliers de Tonnes 2400 Millions de Tonnes 2400 Milliards de Tonnes 3. Qu’est ce qui cause la perte de 250 hectares de sol chaque jour en Europe La pollution l’agriculture intensive les inondations des terres 4. Quel est le lien entre téléphone portable et sols l’artificialisation des terres Vidéo Madame Demaille : comment se forme le sol https://www.youtube.com/watch?v=BfSrr8XWy4&feature=youtu.be Noter (sous forme de mots-clés) les différentes étapes qui se succèdent pour permettre la formation d’un sol Liens vers des ressources utiles pour bien comprendre le cours https://padlet.com/labosvtpasteur/ecla9mwjqm2s https://padlet.com/labosvtpasteur/v3lqnibzc6p5 Bilan et Ouverture : L’agroforesterie : une solution ? Le document du Ministère de l’agriculture https://infographies.agriculture.gouv.fr/post/123363632707 Rédiger un article de presse : A l’aide des deux documents présentant l’agroforesterie, rédiger un texte explicatif de ce mode de production agricole qui mette en avant ses avantages Exercices d’application : choisir l’un des deux exercices suivant (culture sur brûlis en Guyane ou culture au Paraguay) et respecter les consignes de rédaction d’une analyse de document en SVT (utiliser les expressions « j’observe » « or je sais » « donc je conclus »). Exercice d’application 1 : Une culture vivrière, l’agriculture itinérante sur brûlis en Guyane Problématique : Indiquez la conséquence du choix du modèle d’exploitation sur les rendements agricoles dans les deux cas comparés ici. Exercice d’application 2 : les cultures au Paraguay Problématique : Au Paraguay, la coexistence de modèles agricoles différents pose de multiples problèmes. Repérer ces différents modèles sur la carte et trouver, dans le document et dans vos connaissances, les points qui vous paraissent des menaces pour la santé des populations humaines du Paraguay mais aussi des menaces pour l’environnement. Rédigez un commentaire argument qui résume les problèmes posés par la coexistence de différents modèles agricoles au Paraguay. • • * Aquifère Guarani : réservoir d’eau souterrain Barrage hydroélectrique : permet la fabrication d’électricité et constitue une réserve d’eau importante pour la zone proche (utilisable pour l’irrigation des culture intensives) A remettre au professeur en fin de chapitre QCM Agrosystèmes et développement durable 1 seule réponse possible par question 1°Indiquez quelle évolution va nécessiter l’adaptation de l’agriculture a) L’augmentation de la population et de ses besoins b) L’augmentation des rejets de CO2 c) L’augmentation de la production de déchets 2° Quels besoins en forte croissance vont poser des problèmes de quantité et de qualité ? a) Les besoins alimentaires b) Les besoins en textiles c) Les besoins en produits pharmaceutiques d) Les besoins en nourriture mais aussi en textiles, en produits pharmaceutiques et en agrocarburants 3° Les entrées de l’agrosystème constituent a) Ce que le système produit b) Les échanges entre culture et élevage c) Tout ce dont a besoin l’agriculteur pour faire fonctionner le système d) Les flux entre les entrées et le système et les sorties 4° Les fromages produits constituent a) Les sorties du système b) Le système lui-même c) Les entrées du système 5° Les entrées du système ont un cout et a) Ne doivent pas être pris en compte dans le rendement b) doivent être pris en compte pour mesurer l’efficacité d’un système agricole c) constituent une plus value pour l’agriculteur 6° Les éléments qui définissent un terroir et donc les produits issus de ce terroir sont a) les caractéristiques de l’environnement (terre, climat) b) les choix de culture ou d’élevage de l’agriculteur (race de vache, de chèvre, blé, maïs, endive) c) le savoir faire de l’agriculteur d) Les trois en même temps 7° Les intrants (engrais et pesticides) a) Ont été nécessaires pour améliorer la qualité des plantes agricoles b) améliorent la santé des consommateurs c) ont permis d’augmenter les rendements pour subvenir aux besoins croissants de la population 8° L’agriculture extensive a) a un plus fort rendement que l’agriculture intensive b) a un impact plus important sur l’environnement que l’agriculture intensive c) nécessite plus de main d’œuvre que l’agriculture intensive 9° Le rendement écologique a) est moins judicieux pour mesurer l’efficacité d’un modèle agricole que le rendement agricole b) tient compte des entrées du système qui ont un coût c) est le rendement d’un système agricole écologique 10° Le rendement écologique a) favorise l’agriculture intensive b) favorise l’agriculture vivrière c) favorise une agriculture plus respectueuse de l’environnement
