correction de l`examen sur les milieux extrêmes
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1/4 Evaluation Option « Environnement », Janvier 2014 Nom, Prénom, classe Evaluation 7 janvier 2014 Option « Environnement » LEGTA de Pamiers Note : Appréciation : Sur 20 points EX EM P LAI R E COR RI GE Adaptations au milieu montagnard 1. Enumérez les différents facteurs présentant des contraintes pour les espèces de montagne (facteurs géomorphologiques, climatiques, humains…) (15 points, 1 point par critère) La montagne peut être considérée comme un milieu extrême et particulièrement instable : Facteurs géomorphologiques - Les versants en pente (plus ou moins forte) en lien avec la gravité y apportent bien évidemment une contrainte d’adhérence pour l’implantation, la locomotion… - La nature chimique des roches ou du sol ont une influence (acide comme le granit ou basique comme le calcaire) - Roches nues ou avec une faible épaisseur d’humus, retenant l’eau ou pas. - une surface lisse ne permet généralement pas que la vie se développe abondamment, aussi la moindre anfractuosité, la moindre fissure est synonyme de point d’ancrage, d’humidité relative… bref de Vie ! - La durée d’ensoleillement diffère selon l’exposition des versants (ombrée et soulane) - Les versants et les massifs éloignés (en lien avec les facteurs climatiques) contribuent à l’isolement de populations. Facteurs climatiques - La température diminue au fur et à mesure qu’on s’élève en altitude (environ -1°C pour +200 m de dénivelé, c’est ce qu’on appelle le gradient thermique adiabatique) - les écarts de température jour/nuit et entre les saisons peuvent être très importants (plus 60°C en haute montagne). - Une couche de neige importante présente sur une période allant généralement d’octobre à juin va conditionner beaucoup de choses pour les être qui y vivent (couche isolante contre le froid, frein à la locomotion, empêche l’accès à la nourriture, poids considérable écrasant, reptation du manteau neigeux, avalanches, frein à la reproductivité…). La période propice à la reproduction sera donc de plus en plus courte au fur et à mesure qu’on monte en altitude. - le gradient de la pression atmosphérique (la pression diminue en montant en altitude) associée au gradient thermique favorise l’évaporation (eau liquide peu disponible). - les radiations du soleil sont réfléchies par la neige et arrivent donc du dessus et du dessous. Ce phénomène est accentué en montant en altitude avec la diminution de la densité atmosphérique filtrant une partie des rayons ultra-violets. - l’eau à l’état liquide est rare (sauf en été quand il pleut) entre 2400 et 3000 m et elle n’existe plus au-delà de 3000 m (gel ou neige). - Les vents peuvent être très violents, notamment sur les crêtes et au niveau des cols (problèmes d’ancrage et de croissance). - Sur les versants « lisses », avec une végétation rase, il n’y a pas ou très peu de protection contre le vent, les intempéries ou les chutes de pierres. - L’action saisonnière gel-dégel fracture les roches et, associée à l’infiltration d’eau de ruissellement, est responsable de glissements de terrains ou de chutes de pierres. 2/4 Evaluation Option « Environnement », Janvier 2014 Nom, Prénom, classe Facteurs humains - L’activité pastorale en montagne favorise certaines espèces (de milieu ouvert) au détriment d’autres (plus forestières). - La construction de routes ou d’autres infrastructures peut constituer des barrières à la circulation d’espèces. - Les activités forestières contribuent à une modification importante de milieux qui peut être faite sur un court laps de temps (période de résilience pouvant être longue pour les milieux touchés). - Les activités de loisirs (balade, cueillette, sports, tourisme) peuvent occasionner une érosion accrue à certains endroits et une gêne voire la destruction d’individus d’espèces sensibles. Biodiversité sauvage et domestique en montagne. Pour toutes ces raisons, les plantes et les animaux ont développé des adaptations particulières pour économiser l’eau si rare et pourtant indispensable à la vie, pour résister aux intempéries, aux grandes variations de température et aux phénomènes d’érosion. Les techniques habituelles de reproduction sont bien-sûr utilisées. Beaucoup d'écosystèmes de montagne possèdent une richesse en espèces et un niveau d'endémisme plus élevés que ceux des plaines. Les montagnes d’altitude moyenne peuvent accueillir une biodiversité exceptionnelle, due à la compression d'un large éventail d'écosystèmes sur une surface relativement petite. On peut décrire les montagnes comme des îles de biodiversité au milieu d'un océan de monoculture et de territoires dénaturés par l'homme. De fait, un grand nombre des espèces animales et végétales que l'on rencontre en montagne ont disparu des basses terres, surchargées par les activités humaines (Aigle royal, Ours…). Leur isolement, leur difficulté d'accès ont contribué à protéger et à préserver nombre d'espèces en montagne – ongulés, rapaces, grands prédateurs, mais aussi des variétés sauvages et domestiques de plantes. Ainsi, dans les Andes, les paysans ne connaissent pas moins de 200 variétés différentes de pommes de terre indigènes; alors que dans les montagnes népalaises, ils exploitent quelque 2 000 variétés de riz. Et c'est sur un des sommets de la Sierra de Manantlán, au Mexique, que pousse toujours la seule souche connue du plus primitif parent sauvage du maïs. Les niveaux d'endémisme sont souvent élevés en montagne, en particulier sur des montagnes aux altitudes moyennes dans les tropiques et les zones tempérées plus chaudes. Pour quelques espèces, les montagnes ont servi de refuge face au changement climatique ou à la concurrence inter-espèces. Elles représentent souvent des zones de spéciation. Evaluation Option « Environnement », Janvier 2014 Vous êtes une plante / un arbre (5 points, 1 point par adaptation) 2. Adaptations morphologiques et physiologiques - Avoir une forme générale en coussinet vous permettra de résister aux actions mécaniques du vent, de la neige et des éboulements rocheux. Cela constitue également un bouclier contre une trop forte insolation pour les parties au centre du coussinet (Joubarbe, Myrtiller, Rhododendron). - Avoir des feuilles en rosette compacte permet de passer les mauvaises saisons sans trop souffrir et de concentrer la précieuse eau qui tombe vers les racines (Joubarbe). - Avoir des feuilles petites et fines limite l’évapotranspiration (Pin à crochet, Genévrier, Edelweiss) - Avoir des feuilles coriaces et vernissées limite aussi cette évapotranspiration (Myrtiller, Rhododendron, Pin à crochet, Genévrier). - Avoir des poils blancs sur les feuilles permet la réflexion d’une partie des rayonnements solaires et vous permettra de garder de minuscules gouttelettes d’eau à la surface de vos feuilles et ainsi de les refroidir plus longtemps (l’évaporation consomme de la chaleur et donc « produit » du froid) (Edelweiss) - Utiliser vos feuilles comme réserves est un moyen de stocker l’eau quand les racines ne peuvent pas en absorber régulièrement (Joubarbe). - Avoir des tiges ligneuses (faites de bois) accroit la solidité de votre ancrage du fait de la rigidité de la tige et évite une transpiration par cette dernière (Myrtiller, Rhododendron, Pin à crochet, Genévrier, Hêtre). - Une croissance lente permet d’ «économiser» vos ressources et de survivre plus longtemps. (Pin à crochet, Genévrier) 3. Stratégies de reproduction - Avoir des grosses fleurs avec des couleurs vives vous permet d’être bien repéré de loin par les insectes pollinisateurs (Joubarbe). - Si vous n’avez pas de grosses fleurs, vous pouvez en grouper plein de petites, de loin, ça fait le même effet ! (Rhododendron, Edelweiss) - Profitez du vent ou de la gravité pour disséminer vos graines (en espérant qu’elles tomberont dans un endroit propice) (Joubarbe, Edelweiss, Rhododendron, Pin à crochet, Genévrier, Hêtre). - Pour augmenter vos chances, préférez produire beaucoup de graines (Joubarbe, Edelweiss, Rhododendron, Pin à crochet). - D’autres profiteront des animaux pour disséminer leurs graines en produisant des fruits appétissants ou des graines « à scratch » qui s’agripperont aux poils des animaux de passage (Myrtiller, Pin à crochet, Genévrier, Hêtre). 3/3 Evaluation Option « Environnement », Janvier 2014 Ou Vous êtes un animal (5 points, 1 point par adaptation) 1. Adaptations morphologiques - Pour les moyens de locomotion, libre à vous ! Vous avez le choix entre la reptation, la marche, l’escalade (avec vos membres ou avec un fil de soie) ou le vol. - Pour les animaux à sang chaud, plus vous serez gros et rond, moins vous aurez froid (Ours, Marmotte). - La couleur sombre permet de capter d’avantage de chaleur avec les rayons solaires, c’est bien quand il fait froid (Serpents mélaniques, Isard en pelage d’hiver, Grand tétras) - La couleur blanche permet de se camoufler l’hiver (Lagopède) - Une couleur gris-beige-marron permet de se camoufler dans les rochers ou dans les bois (Isard, Marmotte, Campagnol, Grand tétras, Lagopède, Vipère) 2. Adaptations physiologiques - Un pelage ou un plumage dense protègera du froid (Ours, Marmotte, Grand tétras, Lagopède) - Les barbules des plumes du Lagopède sont creuse pour augmenter la quantité d’air emprisonnée, constituant une couche isolante contre le froid. - Une double plume (plume + hyporachis) pour les galliformes augmente l’épaisseur du « manteau » (Lagopède, Grand tétras) - L’hivernation (Ours) et l’hibernation (Marmotte) permettent de passer l’hiver sans dépenser d’énergie et sans se nourrir pendant plusieurs mois. - Concentrer les petits vaisseaux sanguins le long des artères au niveau des pattes permet de compenser les déperditions de chaleur, surtout lorsque ce système est couplé avec un cœur volumineux (Isard) 3. Adaptations alimentaires - Concernant l’eau, n’hésitez pas à vous rendre dans les cours d’eau, les tourbières, sur les feuilles pleines de rosée, voire dans la terre ou dans les flaques temporaires éparpillées sur les rochers. - Pour la nourriture, tachez de varier le plus possible vos menus en fonction des saisons et selon vos régimes spécifiques. - Evitez d’épuiser complètement les ressources alimentaires, éparpillez-vous. - Pour les chasseurs, la prospection aléatoire ou méthodique (Tichodrome, vipère, Aigle, Circaète, Ours) ainsi que l’affût (Aigle, Circaète) ont fait leurs preuves. - Pour les rongeurs, il vous faut faire avec la neige, donc soit vous creusez des galeries pour continuer à accéder aux graines et racines durant l’hiver (Campagnol) soit vous hibernez et attendez le retour des beaux jours (Marmotte) - Les isards sont capable d’aller chercher de la nourriture dans des zones rocheuses très escarpée et peuvent digérer des plantes pourtant peu nourricières. Pour les charognards, arpentez les couloirs d’avalanches, on peut y trouver quelques ongulés ou autres animaux malchanceux (Ours, Aigle). 4. Adaptations comportementales - Pour les plus petits d’entre vous, il est conseillé de bouger fréquemment pour ne pas prendre froid (Tichodrome, Campagnol). - Certains pourront partir durant la mauvaise saison (Circaète, Tichodrome), hiverner (Ours) ou même hiberner (Marmotte) dans un terrier ou une grotte. - Se déplacer durant la journée ou selon la saison pour trouver une zone plus clémente est un luxe que les plantes ne peuvent s’offrir (Lagopède, Grand tétras, Tichodrome, Isard, Vipère, Ours). - Selon, n’hésitez pas à vous regrouper et/ou vous mettre en boule pour mieux résister aux températures extrêmes (Marmotte). - Préférez des coins tranquilles, si possible loin des activités humaines si elles vous perturbent ou à proximité si elles tiennent vos prédateurs éloignés… 5. Stratégies de reproduction - Régulez le nombre de petits en fonction de la nourriture disponible pour vous et votre progéniture. - Bloquer le développement embryonnaire pendant l’hiver permet d’avoir des petits juste au moment de l’ « explosion » printanière (Ours). 4/3
