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Les cycles biogéochimiques. La lithosphère Trouve la définition…. Partie solide de la surface de la Terre (ensemble des roches et des sols terrestres).

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1 Les cycles biogéochimiques

2 La lithosphère Trouve la définition…. Partie solide de la surface de la Terre (ensemble des roches et des sols terrestres). Atmosphère …couche de gaz au dessus de surface de Terre est composée de gaz: –oxygène (O 2 ) 21% ; azote (N 2 ) 78% (argon Ar et CO 2 en % minime)

3 Le cycle du carbone NPC Lérable dans cette figure a une masse de plusieurs tonnes! Est-ce réaliste de croire que cet arbre provienne dune seule semence? Comment cette croissance sest elle produite?

4 Le cycle du carbone Végétaux peuvent croître car ils fabriquent leur propre nourriture...sont organismes autotrophes (autonomes!) Quel processus permet de fabriquer la nourriture? La photosynthèse Production des glucides (sucres) = Énergie 6CO 2 + 6H 2 O + É C 6 H 12 O 6 + 6O 2 – réactifsproduits Gaz carbonique + eau + énergie glucose + oxygène

5 Le cycle du carbone La photosynthèse: –producteurs assimilent le CO 2 qui se retrouve dans l'atmosphère. P. captent l'É du soleil (feuilles), absorbent l'eau (racines) et le CO 2 de l'air qui entre par ouvertures appelées STOMATES. Grâce à leurs pétales, les fleurs peuvent en faire de même. –Grandes feuilles / grandes pétales = meilleure assimilation dénergie solaire. L'É du soleil est utilisée pour changer l'eau et le CO 2 en glucose.

6 La photosynthèse

7 Le cycle du carbone Photosynthèse se déroule à lintérieur de petites structures nommées CHLOROPLASTES Chloroplastes: contiennent chlorophylle qui donne couleur verte aux plantes Fonction: absorbe E du soleil Observer chloroplaste: préparation humide

8 Observation de chloroplastes Manipulation: 1. Effectuer une préparation humide (observation à 400X) 2. Noter les observations suivantes: –Forme de la cellule –Forme et couleur des chloroplastes

9 Le cycle du carbone La respiration cellulaire: –Organisme (animal et végétal) inspire O 2 pour brûler E absorbée (glucose) et produit comme déchet de combustion du CO 2 –Équation: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + É –glucose + oxygène gaz carbonique + eau + énergie –NOTE: les animaux sont des organismes HÉTÉROTROPHES c.a.d… Démonstration CO2 (animal et végétal)

10 Le cycle du carbone Voir diagramme dans le livre page : 15

11 Le cycle du carbone Lorsque organismes meurent: C quils contiennent retourne dans le sol. C est aussi présent dans les excréments des organismes. –C entre par la suite dans le cycle lorsque les décomposeurs font la respiration cellulaire. VOIR FICHE FR 2,6

12 Gaz a effet de serre (NPC) Les principaux gaz à effet de serre qui existent naturellement dans l'atmosphère sont : –la vapeur d'eau (H 2 O) ; –le dioxyde de carbone (CO 2 ) ; –le méthane (CH 4 ) ; –le protoxyde d'azote (N 2 O) ; –l'ozone (O 3 ). Les gaz à effet de serre industriels incluent, outre les principaux gaz déjà cités ci-dessus, des gaz fluorés comme : –les hydrochlorofluorocarbures, comme le HCFC-22 (un fréon) ; –les chlorofluorocarbures (CFC) ; –le tétrafluorométhane (CF 4 ) ; –l'hexafluorure de soufre (SF 6 ).

13 Le cycle du carbone Faits importants –Le CO 2 est un des gaz à effet de serre Quest-ce quun gaz à effet de serre? Consulte ton livre p.29 Effet de serre: trouve la déf à laide de ton livre! La proportion de C dans lair est présentement à la hausse. Quest-ce qui pourrait bien être la cause de cette condition?

14 Effet de serre Vidéo

15 Le cycle du carbone NPC Conséquence defftet de serre: ….chgt climatiques…. qui entraînent présence accrue dinsectes dévastateurs attaque-de-frelons-geants-en-chinehttp://tva.canoe.ca/video/ / attaque-de-frelons-geants-en-chine asiatique-terrorise-le-nord-est-de-la-chine _24.phphttp://www.lepoint.fr/monde/le-frelon- asiatique-terrorise-le-nord-est-de-la-chine _24.php

16 Le cycle de lazote

17 Introduction (NPC) Deux voisins, Michel et Félix sont passionnés par leurs jardins. Leurs jardins sont plantés dans des sols similiaires et jouissent de quantités égales densoleillement et deau. Toutefois, le jardin de Félix produit beaucoup plus de fleurs et de légumes que le jardin de Michel. De plus, les plantes de Félix poussent beaucoup plus rapidement que celles de son copain. Trouvons une explication…

18 Introduction Engrais: –Contient beaucoup dazote. –Autres éléments…phosphore, potassium. Éléments principaux pour la croissance des plantes. Azote - importance pour humain: –Compose les protéines et lADN (gènes)

19 Le cycle de lazote Comment les plantes obtiennent-elles de lazote si elles ne reçoivent pas dengrais? (NPC) –atmosphère est composé à presque 80% dazote gazeux (N 2 ) –Lazote circule entre la partie biotique et abiotique de lécosystème. (NPC)

20 Le cycle de lazote Le cycle se complète en trois phases: 1.Fixation de lazote 2.Nitrification 3.Dénitrification

21 NH 3 NO 2 - NO 3 - (H + + NH 3 ) NH 4 + NH 3 N2N2 Meurent en présence dO 2 H2OH2O

22 Que sont le légumineuses? Par définition…… Exemples…… Importance de ces plantes pour le sol?

23 Que sont des légumineuses légumineuses = « légumes secs » sont, en réalité, des graines séchées provenant de plantes à gousses. Copier que terme en rouge!! elles sont classées sous trois catégories : Fèves et haricots secs : haricots (rouges, blancs, noir, de Lima,), soja, etc. Pois secs : entiers, cassés, chiches, etc. Lentilles : vertes, rouges, brunes, etc.

24 Que sont des légumineuses (NPC) La lentille cultivée (Lens culinaris) est une légumineuse annuelle, largement cultivée pour ses graines riches en protéines, fibres et sels minéraux dont le fer. Légumineuses variés

25 Importance de ces plantes pour le sol? Possèdent bactéries dans nodules capables de fixer azote!

26 Le cycle de lazote (voir feuille tableau) Environ 80% de latmosphère terrestre se compose dazote gazeux(N 2 ). Les plantes et les animaux ne peuvent pas assimiler lazote gazeux (N 2 ) directement. Ils peuvent cependant labsorber sous une autre forme. Les bactéries fixatrices dazote situées sur les légumineuses déclenchent cette transformation en produisant de lammoniac (NH 3 ). Dautres bactéries transforment lammoniac en nitrates (NO 3 ). (ammoniac……nitrites……nitrates) Les plantes et les animaux peuvent maintenant utiliser lazote. (sous forme de nitrates)

27 Vidéos Petite vidéo récapitulative sur le cycle de lazote.Petite vidéo récapitulative sur le cycle de lazote.

28 La rotation des champs –légumineuses laissent un surplus dazote dans le sol, donc enrichissent le sol en azote! –autres plantes utilisent azote qui se retrouve ds sol. –fermiers font rotation des champs, c.-à-d. quon inverse lemplacement des légumineuses dannée en année afin de maintenir des sols qui sont riches en azote.

29 Effets sur le sol (voir tableau) Il y a une limite de quantité dazote quune plante peut utiliser. Surplus = demeure dans le sol et le sol atteint sa limite. Trop dengrais ds lécosystème donne = « saturation dazote ». Le surplus sécoule hors du sol et se retrouve dans les cours deau …. «ruissellement»

30 Effets sur le sol (voir tableau) Forêts : Trop dazote = –Dégradation racines darbres –Retard de croissance des arbres –Aiguilles jaunissent et tombent (conifères) –Ceci augmente le taux dacidité au sol!

31 Effets sur écosystèmes deau douce (voir tableau) Laccumulation déléments nutritifs ds écosystème aquatique = eutrophisation. NPC ce qui suit…. Que penses-tu quiil se produit lorsque les éléments nutritifs se retrouve dans les cours deau? Augmentation de la population des producteurs! Comment cette augmentation de producteurs peut-elle affecter les écosystèmes aquatiques?

32 Les effets sur les écosystèmes deau douce (voir tableau) Ruissellement transporte les nitrates jusquaux cours deau.(eutrophisation) Croissance des végétaux à la surface de leau. (Prolifération) Diminution du passage de lumière au fond du cours deau. Végétaux à la surface = photosynthèse. Végétaux au fond = meurent et arrêtent de produire de lO 2. Végétaux morts = augmentation de la population des décomposeurs. Décomposeurs baissent davantage la concentration de lO 2 Conditions amènent la mort des poissons et autres animaux qui requièrent beaucoup dO 2 PROLIFÉRATION

33 Clip Radio canada: –Quand l'agriculture pollue nos rivières! –http://archives.radio- canada.ca/environnement/pollution/clips/7254/http://archives.radio- canada.ca/environnement/pollution/clips/7254/ –http://www.youtube.com/watch?v=p9kvD0m- Ncohttp://www.youtube.com/watch?v=p9kvD0m- Nco 0ZÉLANDE%20PÉTROLE/nouvelle-zelande-le-petrole-atteint-les- plages/

34 Les effets sur latmosphère (voir tableau) Quels sont les effets possibles sur latmosphère? combustion des combustibles fossiles forme gaz azotés qui se dissolvent dans lhumidité de lair et forment acide nitrique. acide est un composant des précipitations acides! (pluie, neige) Les précipitations acides ont : –Détérioré les lacs en tuant des poissons, des oiseaux, et dautres organismes. –Causé perte dérables à sucre en détruisant couche cireuse superficielle qui protège les arbres contre les maladies Actuellement, la seule solution consiste à ajouter à leau de grandes quantités de chaux afin de neutraliser lacide quelle contient.

35 Pluies acides Pluies acides pH inférieur à 5,3

36 Les pluies acides (voir tableau) Plusieurs effets dévastateurs sur les forêts! Acidité dans le sol = arbres morts! Effets dévastateurs des pluies acides

37 Les pluies acides (voir tableau) o Les forêts dérables aussi ont été affectés! o Impact sur les érablières! (NPC) radio canada archives: o canada.ca/environnement/poll ution/clips/3504/ o Anhydre sulfureux provenant des industries entraîne pluies acides et attaque pigments des arbres dont la chlorophylle o Photosynthèse est affectée

38 Les pluies acides

39

40 Les effets sur la biodiversité (voir tableau) La biodiversité: mesure de la variété des espèces sur Terre. sert plus souvent à désigner la variété des espèces dans un écosystème. Dans écosystèmes… Conditions extrêmes diminuent biodiversité (ex.: toundra) Donc…moins despèces dans milieux très chauds, froids, arides ou très ACIDES! Donc …variété déléments nutritifs = augmentation biodiversité

41 Les effets sur la biodiversité (voir tableau) Quels seraient les effets de lengrais sur la biodiversité? Seulement quelques espèces de plantes profitent AU MAXIMUM de lengrais. Elles absorbent tous les nutriments et nen laissent pas aux autres Donc…IMPACT…. obtient des plantes dominantes! entraîne disparition de certaines autres espèces Quel est leffet sur les animaux?

42 Pluies acides et biodiversité (voir tableau) Menaces pour languille dAmérique o

43 Pluies acides et biodiversité NPC scientifiques soupçonnent la qualité de lhabitat, la pêche et les obstacles à la migration comme étant les plus grandes menaces pour languille dAmérique facteurs comprennent tous les changements apportés par lhomme à leur habitat, les barrages, la surpêche, les changements survenus dans les conditions océaniques, ainsi que les pluies acides et les contaminants.

44 Pluies acides et biodiversité (NPC) Il est possible que l'environnement influe sur la détermination du sexe chez languille dAmérique Dans eaux acides et peu productives de la rivière East, (petit cours deau en Nouvelle-Écosse) environ 60 % des anguilles sont des mâles. Quel est leffet sur la biodiversité de lécosystème? La baisse de la population danguille dAmérique peut avoir une incidence sur une variété doiseaux, de poissons et de mammifères, car elle joue un rôle important dans la biodiversité aquatique du Canada.

45 Pluies acides et biodiversité (NPC) Carnivore vorace, l'anguille consomme une variété de poissons et d'invertébrés, et les insectes, écrevisses, escargots et vers figurent à son menu. Son odorat développé l'aide à localiser sa nourriture et elle préfère les aliments frais à ceux qui sont décomposés. Elle mangera cependant un poisson qui vient de mourir après s'être pris dans un filet.

46 La qualité de lair (NPC) Journée où lair est pur à Québec Journée de smog hivernal où on observe que les polluants sont piégés près du sol

47 Le Smog (voir tableau) La combustion des combustibles fossiles est également à l'origine du smog en milieu urbain. Réaction: -les températures élevées produites par les moteurs à essence ou diesel entraînent la réaction entre lazote gazeux (N 2 ) et lO 2 pour former du monoxyde dazote gazeux (NO) - cette réaction est suivie dune seconde réaction produisant NO 2 ou gaz brun appelé SMOG

48 Smog (voir tableau) RÉSULTATS: SMOG entraîne nombreux problèmes respiratoires (surtout chez asthmatiques) et taux supérieur de mortalité attribuable à ces troubles.


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