Réponse au problème contextuel « Un investissement écologique

Réponse au problème contextuel « Un investissement écologique? ».
Le problème tournait autour de quatre affirmations de M. Brookes : l’énergie disponible
pour les aigles (niveaux trophiques, pyramides de productivité nette, productivités
primaires nette et brute, productivité secondaire, efficience ou rendement écologique…),
les nutriments disponibles dans le sol (cycles du phosphore et de l’azote, forêt
expérimentale de Hubbard Brook, recyclage des nutriments, ruissellement,
eutrophisation), le mercure (bioamplification), et la génératrice au gaz naturel (cycles
biogéochimiques du carbone et de l’azote, pluies acides, effet de serre, réchauffement de
la planète).
Les aigles ont besoin de 2000 J par jour. Comme ils sont quatre, il en faut 8000. La
productivité primaire brute (PPB) est de 16 000 000. Si on ampute la forêt du quart, elle
passe à 12 000 000. La productivité primaire nette PPN = PPB – respiration (R) =
12 000 000 – 40% de 12 000 000 = 7 200 000. Le rendement écologique (efficience) de
la productivité secondaire tourne autour de 10% (90% de l’énergie d’un niveau ne se rend
pas au niveau suivant). Les consommateurs primaires (les herbivores) se nourrissant des
producteurs ne pourront donc donner que 720 000 J d’énergie. Leurs prédateurs
(consommateurs secondaires) ne donneront que 72 000 J, et il ne restera qu’aux
consommateurs tertiaires, les aigles, que 7 200 J. Il y a un manque à gagner de 800 J. (p.
1286, p. 1291).
Les expériences menées dans la forêt expérimentale de Hubbard Brook on démontré que
la déforestation entraînait d’énormes pertes de minéraux par l’augmentation du
ruissellement. La végétation régule elle-même la quantité de nutriments quittant un
écosystème forestier intact. (pp. 1295-8)) Les nutriments, notamment les ions
inorganiques à base d’azote et de phosphore, peuvent se retrouver dans la rivière et
provoquer son eutrophisation (augmentation de la productivité du lac : prolifération de
producteurs bloquant la lumière, plus de détritus au fond faisant en sorte que les
décomposeurs épuisent l’oxygène).
Les organismes accumulent les toxines dans leurs tissus et comme la biomasse d’un
niveau trophique donné est produite à partir de la biomasse beaucoup plus grande du
niveau inférieur, la concentration tissulaire de toxines augmente à chaque niveau d’un
réseau trophique. C’est la bioamplification, et c’est ce qu’on peut observer avec le
mercure, sous-produit insoluble de la fabrication de plastique transformé en
méthylmercure soluble et hautement toxique par des Bactéries vivant dans la vase. (pp.
1302).
Une génératrice de gaz cause peut-être moins de destruction d’habitats locaux qu’une
centrale, mais l’utilisation de combustibles fossiles perturbe les cycles biogéochimiques
du carbone et de l’azote. Elle rend disponible de la matière organique qui ne l’était pas
(fig. 54.16), ce qui fait en sorte d’augmenter la quantité de CO2 dans l’atmosphère et de
contribuer à augmenter l’effet de serre. Cela peut jouer sur le réchauffement de la planète.
Il y aura de plus dégagement d’oxydes de soufre et d’azote impliqués dans les pluies
acides. (pp. 1303-1305, p. 1300).