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Chapitre 2 : Conditions de respiration et répartition des êtres vivants La diversité des appareils et des comportements respiratoires permet aux êtres vivants d’occuper différents milieux de vie. Problème : Quels autres facteurs liés à la respiration pourraient conditionner l’occupation des milieux ? Hypothèses proposées : - La pollution ; la teneur en dioxygène, qualité de l’eau… I. La répartition des poissons le long d’un cours d’eau Activité 1 : EXPLIQUER LA REPARTITION DES POISSONS LE LONG D’UN COURS D’EAU (livre p 34-35) Les pécheurs de truite savent bien que leur poisson favori ne se trouve que dans le cours d’eau supérieur des rivières. Plus en aval, ce sont d’autres espèces de poissons qui sont présentes. Problème à résoudre : Comment expliquer la répartition des poissons le long d’une rivière ? Pour résoudre ce problème, nous allons étudier les caractéristiques d’un cours d’eau. CONSIGNE : Etudie très attentivement les documents p34-35 Trouve une relation entre les caractéristiques du milieu (température, agitation) et la teneur en O2 de l’eau. Les caractéristiques du milieu font varier la teneur en dioxygène de l’eau Explique alors pourquoi trouve-t-on alors des truites qu’en amont du cours d’eau ? 1 Les truites préfèrent les milieux avec une bonne oxygénation de l’eau. C’est à dire une eau fraiche et agitée. Or, nous retrouvons ces caractéristiques uniquement en amont du cours d’eau. Réponds au problème posé, en construisant une ou deux phrases contenant les expressions suivantes : « caractéristiques du milieu », « teneur en dioxygène de l’eau », « répartition des êtres vivants le long d’un cours d’eau » La teneur en dioxygène de l’eau varie en fonction des caractéristiques du milieu. Les caractéristiques du milieu influencent la répartition des êtres vivants le long d’un cours d’eau. Bilan : La quantité de dioxygène dans l’eau varie en fonction des caractéristiques physiques du milieu (une forte agitation augmente la quantité de dioxygène, une forte température diminue la quantité de dioxygène). Or, les besoins en dioxygène des animaux aquatiques varient d’une espèce à une autre. Ainsi, les caractéristiques du milieu influencent la répartition des êtres vivants. II. L’influence des végétaux verts sur l’oxygénation du milieu Activité 2 : MONTRER L’EFFET DES VEGETAUX VERTS SUR LA TENEUR EN DIOXYGENE DE LEUR MILIEU DE VIE (livre p 35-36) Problème à résoudre : Les végétaux verts contribuent-ils à augmenter ou à diminuer la quantité de dioxygène dans leur milieu de vie ? Hypothèse : Je pense qu’ils font augmenter /diminuer la quantité de dioxygène dans leur milieu de vie. Document 1 : des expériences pour tester votre hypothèse. 2 L'expérience est réalisée avec une plante aquatique, comme l'élodée du Canada. Les plantes sont placées dans de l'eau du robinet et recouvertes par un entonnoir et un tube à essai remplis d'eau. Pour caractériser ce gaz, une baguette de bois enflammée puis éteinte (extrémité encore incandescente) est plongée dans un tube de dégagement. Si la baguette se rallume, il s'agit de dioxygène. Questions : Q1/Indique le moyen utilisé pour identifier le dioxygène. On utilise une allumette que l’on enflammée puis éteinte. Q2/ Décrivez les résultats de l’expérience Lorsque l’on met l’allumette dans le tube, elle se rallume. Q3/ Qu’en déduisez –vous du gaz présent dans le tube à essai ? Il y a du dioxygène dans le tube. Q4/ Votre hypothèse est-elle validée ? Oui/ non mon hypothèse est/n’est pas validée. Les végétaux produisent du dioxygène. Ils font donc augmenter la teneur en dioxygène du milieu. 3 La même expérience est réalisée dans l'obscurité. Boite opaque Q5/ Que déduisez-vous de cette expérience ? Les végétaux ont besoin de lumière pour produire du dioxygène Document 2 : Le graphique ci-dessous montre l’évolution de la teneur en dioxygène dissous dans l’eau d’une rivière durant 3 jours. Cette rivière abrite de nombreux végétaux verts Questions : Q1/ Quelle est la quantité maximale de dioxygène qui a été mesurée ? La quantité maximale est de 14mg/L 4 Q2/ A quelle heure de la journée la quantité de dioxygène est-elle la plus importante? Elle est maximale vers 12-13h Q3/ Pendant quelle période de la journée la quantité de dioxygène est-elle la moins importante ? à 6h du matin Q4/ D’après vous, quel est le facteur qui est responsable des variations de la quantité de dioxygène au cours de la journée? C’est le soleil et donc la lumière. Conclusion : Expliquer comment les végétaux verts contribuent à oxygéner le milieu. Les végétaux libèrent du dioxygène en présence de lumière ce qui contribue à oxygéner le milieu. Bilan : A la lumière, les végétaux verts présents dans l’eau libèrent du dioxygène, ce qui contribue à l’oxygénation du milieu de vie. III. L’influence de l’Homme sur les conditions de respiration La répartition des êtres vivants dans les cours d’eau est déterminée par les conditions de la respiration et notamment l’oxygénation de l’eau. Problème : Les activités humaines ont-elles une influence sur cette répartition ? 5 Activité 3 : activité de l’Homme et répartition des êtres vivants. (livre p3839) Q1/ Compléter le tableau suivant à l’aide du document 1 : Actions positives de l’Homme sur Actions négatives de l’Homme sur l’oxygénation de la Seine l’oxygénation de la Seine Station d’épuration pour retraiter l’eau Rejet des eaux usées dans les cours d’eau Q2/Doc 2 : Réaliser un graphique de l’évolution du nombre d’espèces de poissons de 1960 à 2013. Avec en abscisse 1 carreau = 2ans et en ordonnées 1 carreau = 1 espèce. 6 Evolution du nombre d'espèces de poissons de 1960 à 2013 nombre d'espèces 30 20 10 0 1960 1970 1980 1990 année 2000 2010 Q2/ Que pouvez-vous dire sur l’évolution biodiversité de la Seine au cours du temps ? La biodiversité des poissons a augmenté au cours du temps. Q3/ document 3 : Indiquez comment évolue la répartition des poissons de la Seine le long du fleuve. En amont de Paris, nous avons une grande biodiversité (13 espèces). A Paris, cette biodiversité est moins importante (8 espèces). Après Paris, la Seine ne compte que très peu d’espèces. Ce nombre ré-augmente après la station d’épuration. Q4/ Expliquez alors comment l’Homme peut modifier la répartition des poissons dans un cours d’eau. L’Homme modifie la qualité des eaux des cours d’eau. En la modifiant, il a un impact sur la répartition des poissons. Livre p 40-41 lecture d’autres exemples BILAN: Par ses activités, l’Homme peut diminuer la qualité de l’eau et donc influencer les conditions de respiration dans les milieux aquatiques. Conscient de ses actions, l’Homme prend des mesures pour limiter les causes de pollution et préserver la biodiversité. Bilan du chapitre : 7 A la fin du chapitre 2, je suis capable : • De définir amont, aval, biodiversité. • D'expliquer comment les conditions de la respiration d'un milieu (teneur en O2) peuvent expliquer la répartition des êtres vivants le long d'un cours d'eau. • De citer les facteurs qui influencent la teneur en dioxygène de l'eau (température, agitation et présence de végétaux) et de dire comment cela influe • De construire un graphique représentant la teneur en dioxygène de l'eau en fonction d'un facteur qui varie. • D'utiliser des données et connaissances pour comprendre comment l'homme peut modifier la répartition des êtres vivants. 8 oxygénation caractéristiques respiration conditions oxygénation répartition Riche en dioxygène Peu riche en dioxygène Pauvre en dioxygène 02 C02 La faune flore Station d’épuration Rejet d’eaux usées oxygénation répartition 9
