SVT - Seconde - Lycée Camille St-Saëns

On considère les végétaux terrestres ou des océans (phytoplancton) comme les poumons de la planète. Ces derniers sont d’une importance capitale dans le fonctionnement des écosystèmes. C’est pourquoi la déforestation est devenue un enjeu planétaire contemporain.
Mais quel est le rôle des végétaux réalisant la photosynthèse dans les écosystèmes ?

https://teknochok.files.wordpress.com/2013/01/foret-est-poumon-terre-l-1.jpeg

Document 1 : Chaines alimentaires et cycle de la matière

Les végétaux sont des producteurs primaires (P1), ils produisent de la matière organique à partir de matière minérale au cours de la photosynthèse. Les phytophages, les zoophages et les détritivores sont des producteurs secondaires (P2) : ils produisent leur matière à partir de la matière organique qu’ils consomment. Les phytophages et les zoophages sont ainsi des consommateurs de matière organique. On parle de consommateurs primaires (C1) pour les organismes qui se nourrissent de matière d’origine végétale et de consommateurs (C2) pour ceux qui se nourrissent de matière d’origine animale. Les détritivores sont des décomposeurs : ils décomposent la matière organique et la minéralisent, la transforment en matière minérale.

Les termes de « producteur » et de « consommateur » peuvent être regrouper sous le terme de « niveau trophique » (du grec « trophi » = « qui concerne la nutrition »).

http://www.ac-grenoble.fr/cite.scolaire.internationale/Peda/Discipli/SVT/lycee/seconde/Seconde%201/OMHtmlExport/img/img_256918229_F5042E9.png

Document 2 : Perte d’énergie et de matière entre les différents niveaux trophiques

La matière ingérée par une vache lui sert à la fois à assurer sa croissance (« croissance effective ») et à obtenir de l’énergie pour faire fonctionner ses muscles.
Néanmoins toute la matière ingérée n’est pas assimilée par la vache : la « matière non assimilée » est l’ensemble des déchets de la digestion, soit les excréments.
La respiration (glucose + O₂ à CO₂ + H₂O) utilise les nutriments et le dioxygène et permet d’obtenir de l’énergie pour le fonctionnement des muscles de la vache. Elle provoque néanmoins des pertes d’énergie par émission de chaleur (« pertes par respiration »). La vache minéralise donc de la matière organique en CO₂ .

http://profsvt71.e-monsite.com/medias/images/energie-d-une-vache.jpg

Document 3 : Le devenir de l’énergie dans un écosystème

Voir document 3 page 125 du livre

CONSIGNES :

1) A partir des documents compléter le schéma du cycle de la matière dans un écosystème.

2) A partir des documents compléter le schéma du cycle du carbone en faisant apparaitre :
- les réactions de respiration et de photosynthèse
- les formes organique et minérale du carbone
- les réservoirs « biosphère », « atmosphère », « sol »

3) Calculer le pourcentage de l’énergie solaire reçue utilisé pour la productivité primaire brute de l’écosystème (document 3)

4) Grâce aux documents, argumenter le fait que la photosynthèse permet l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.

 

Schéma du cycle de la matière dans un écosystème à compléter

Schéma du cycle du carbone à compléter

 

CORRECTION

1)

2)

3)

Energie lumineuse reçue : 5 248 617 kJ par m² et par an
PPB (productivité primaire brute) : 43 529 kJ par m² et par an

Pourcentage de l’énergie solaire reçu utilisé pour la PPB : 43 529 x 100 / 5 248 617 = 0,83%

4)

La photosynthèse permet la synthèse de matière organique à partir de matière minérale (CO₂ et H₂O) et d’énergie solaire. La matière organique synthétisée est une forme de stockage de l’énergie : la photosynthèse permet la transformation de l’énergie solaire et énergie du vivant (énergie chimique).

La photosynthèse permet donc l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère (= ensemble des organismes vivants composés de matière organique).