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Quest-ce quun écosystème? –Ensemble des organismes (végétaux, animaux, etc..) qui, à un endroit, interagissent entre eux et avec leur environnement énergétique.

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2 Quest-ce quun écosystème? –Ensemble des organismes (végétaux, animaux, etc..) qui, à un endroit, interagissent entre eux et avec leur environnement énergétique et matériel.

3 Ces interactions entre organismes, forment des chaînes alimentaires Chaîne alimentaire: ensemble des êtres vivants qui se nourrissent les uns des autres afin davoir de lénergie pour survivre.

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5 La chaîne alimentaire de la forêt boréale Sapin baumier Lièvre dAmérique Lynx du Canada Loup Vers de terre, bactéries, mycètes

6 Phytoplancton Zooplancton Harengs Thons Dauphins Crabes Chaîne alimentaire marine

7 Ensemble de chaînes alimentaires inter-reliées: transfert dénergie et de matière en zigzag. Réseau alimentaire

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9 Herbivores (Lignes beiges) Carnivores primaires (Lignes bleues) Carnivores secondaires (Lignes mauves) Réseau alimentaire

10 CAPTURE, EMMAGASINAGE ET CIRCULATION DE LÉNERGIE DANS LÉCOSYSTÈME (FLUX DÉNERGIE)

11 Pourquoi? Le carburant dun écosystème! Les organismes utilisent cette énergie provenant du soleil pour assurer leurs fonctions vitales.

12 Moins de 5 % de la lumière visible est captée par les chloroplastes des plantes. 100 milliards de tonnes de matière organique par année.

13 Comment? La photosynthèse 6CO 2 + 6H 2 O + lumière C 6 H 12 O 6 + 6O 2

14 Le glucose (C 6 H 12 O 6 ) Le glucose est une molécule que les plantes produisent et qui contient beaucoup dénergie (énergie emmagasinée).

15 Lénergie Il y a perte une perte moyenne de 90% dénergie à chaque niveau trophique. Donc, seulement 10% de lénergie contenue dans un niveau est transmit aux individus du niveau supérieur.

16 Lhabitat: –Cest lendroit où vit un organisme Exemple: Dans une forêt on retrouve un grand nombre dhabitats. Pour un vers de terre son habitat est le sous-sol de la forêt tandis que lescargot vit dans la mince couche de feuilles humides qui recouvre le sol de la forêt.

17 La niche écologique: –Cest le rôle global et lensemble des interactions entre un organisme et son milieu Exemple: le rôle de la grenouille est de se nourrir dinsectes, de fournir du sang aux insectes piqueurs, de servir de repas au raton laveur, de fertiliser leau de son étang par ses excréments et dêtre décomposé par les micro-organismes à sa mort.

18 C'est le rang qu'occupe un être vivant dans une chaîne alimentaire. Chaque maillon de la chaîne correspond à un niveau trophique. On retrouve les niveaux suivants : les producteurs les consommateurs les décomposeurs.

19 Les producteurs (autotrophes): –Ce sont les organismes qui sont capables de synthétiser par la photosynthèse du (C 6 H 12 O 6 ) à partir (CO 2 et H 2 O). Exemples: Algue, herbe, arbre, etc.

20 Les consommateurs du 1er ordre: Ce sont les herbivores qui mangent des végétaux. Ex. : Sauterelle, lapin, cerf, escargot, etc.

21 Les consommateurs du 2e ordre: Ce sont les carnivores qui mangent les herbivores. Ex. : Chat, coccinelle, renard, hibou, etc.

22 Les consommateurs du 3e ordre: Ce sont des carnivores qui mangent les consommateurs du 2e ordre. Ex. : Lion, ours, loup, etc.

23 Ils décomposent la matière organique des cadavres et redonnent aux plantes les sels minéraux essentiels à la photosynthèse. Ex. : Bactéries, vers de terre et champignons

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27 Trois types de pyramide écologique 1. Pyramide de nombre Nb. dindividus qui occupent chaque niveau trophique et disponible pour le niveau suivant. 2. Pyramide de biomasse Masse des organismes présents aux divers niveaux trophiques et disponible pour le niveau suivant. 3. Pyramide dénergie Qté. dénergie disponible de chaque niveau trophique et disponible pour le niveau suivant. LES ÉCOSYSTÈMES

28 Elle montre le nombre dorganismes en fonction de lénergie dont ils disposent pour survivre. Il y a moins dénergie à chaque étape dune chaîne alimentaire.

29 Ne montre pas le nombre d'organismes à chaque niveau, mais la quantité de matériel biologique. 1000kg 100kg 10kg 1kg

30 Cette matière (la biomasse) est entièrement recyclable. "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme".

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32 L'énergie n'est pas recyclable comme la biomasse, elle se perd. La source d'énergie primaire est le soleil. Cette énergie se transforme et passe d'un niveau trophique à l'autre en subissant beaucoup de perte.

33 Une population : Tous les individus dune espèce qui occupent une certaine région géographique pendant un certain temps.

34 La capacité biotique : La population maximale dune espèce quun environnement peut soutenir.

35 Principaux facteurs déterminant la capacité biotique: Les facteurs abiotiques représentent l'ensemble des facteurs physico-chimiques d'un écosystème. C'est l'action du non-vivant sur le vivant. –Les matières et énergies (quantité dénergie, deau et autres matières essentielles disponible limitent la capacité biotique).

36 Principaux facteurs déterminant la capacité biotique: Les facteurs biotiques représentent l'ensemble des interactions du vivant sur le vivant dans un écosystème. –Les chaînes alimentaires (la quantité de nourriture disponible des niveaux trophiques inférieures limite la capacité biotique).

37 Principaux facteurs déterminant la capacité biotique: Les facteurs biotiques représentent l'ensemble des interactions du vivant sur le vivant dans un écosystème. –La compétition (compétition pour les ressources) Intra spécifique: entre individus de la même espèce Extra spécifique: entre individus despèce différente

38 Principaux facteurs déterminant la capacité biotique: Les facteurs biotiques représentent l'ensemble des interactions du vivant sur le vivant dans un écosystème. –La densité (certain individus ont besoin de plus espace que dautre déterminant combien dindividus de cette espèce il y aura dans la population).

39 La capacité de nourrir les humains est basé sur la productivité. La productivité est la quantité moyenne de biomasse de nouvelles plantes produites chaque année par unité de surface.

40 Facteurs qui influent sur la productivité: –La productivité végétale et le climat: Si le climat est chaud et humide, la productivité sera très élevée. Si le climat est froid et sec la productivité sera plus faible.

41 Facteurs qui influent sur la productivité: –La nourriture et la taille de la population Certain peuples mangent beaucoup et dautres très peu. Tout dépend de la quantité dénergie et de matière (nourriture) disponible pour nourrir chacun des individus. –Exemple: au Canada il y a beaucoup de terrains où lon peu faire pousser des céréales et où les animaux peuvent se nourrir et croître. Donc il y a une très grande productivité et pas beaucoup de gens (nourriture en abondance). En Afrique cest tout le contraire.

42 Facteurs qui influent sur la productivité: –La nourriture et la compétition Dans tout les pays, les récoltes de céréales sont constamment protégées contre la compétition. Nous ne sommes pas la seule espèce qui doit manger pour survivre. Les insectes, oiseaux, animaux et autres organismes en profitent eux aussi, causant ainsi une compétition extra spécifique.

43 Facteurs qui influent sur la productivité: –Les substances toxiques dans les chaînes alimentaires Plusieurs années passées, les pesticides étaient beaucoup utilisés. Ces pesticides protégeaient les récoltes contre la compétition (insectes et autres). Maintenant ces pesticides font aujourdhui parti de la chaîne alimentaire et nous en payons le prix (empoisonnement au mercure, DDT, cyanure, etc... )

44 Productivité des différents écosystèmes

45 Productivité primaire brute (PPB) Quantité totale dénergie lumineuse que les plantes transforment en énergie chimique. Correspond donc à la photosynthèse. Chloroplaste dune cellule végétale Membranes contenant de la chlorophylle, la molécule qui capte lénergie lumineuse La productivité primaire LES ÉCOSYSTÈMES

46 Fleur de tournesol. Auteur: Bertrand Nicolas. PERTE DÉNERGIE Productivité primaire nette (PPN) La PPN est la quantité minimal dénergie nécessaire produite par photosynthèse pour maintenir la plante en vie La productivité primaire LES ÉCOSYSTÈMES

47 Productivité primaire nette vs Biomasse mesurable Productivité primaire nette lajout de nouvelle biomasse chaque année. Biomasse mesurable quantité totale de végétaux qui existe dans lécosystème et qui sest accumulée au fil des ans. PRODUCTIVITÉ PRIMAIRE NETTEBIOMASSE MESURABLE Forêt Faible productivité car elle consomme une grande portion des produits de sa photosynthèse (par respiration). Grande biomasse végétale accumulée dans ses grands arbres formés de substances difficiles à digérer. Prairie Grande productivité car ses petites plantes respirent de façon modérée. Faible biomasse végétale car les petites plantes annuelles sont rapidement dévorées par les herbivores. LES ÉCOSYSTÈMES

48 Type d'écosystèmeSuperficie couverte (Mkm 2 ) Biomasse moyenne (kg matière sèche /m 2 ) PPN moyenne (kg/m 2 /an) forêt tropicale sempervirente 17452,2 forêt tempérée caducifoliée7301,2 forêt boréale12200,8 savane1540,9 prairie tempérée91,60,6 toundra et pelouse alpine80,60,14 semi-désert180,7 (steppe)0,10 océan (haute mer)3320,0030,13 récifs coralliens122,5 estuaires211,5 Biomasse et productivité de quelques écosystèmes (Source : Briggs et al., Fundam. of the Physical Environment, Routledge, 1997, p391, d'après Primary Production of the Biosphere, Lieth and Whittaker (eds.). Springer-Verlag, New York, 1975)

49 Productivité de quelques écosystèmes LES ÉCOSYSTÈMES

50 Productivité primaire nette (PPN). (en g de matière sèche / m 2 / an ; estimations) Source: FAO/SDRN, based on IIASA Climate Database and the Miami model (1972)

51 La productivité secondaire Productivité secondaire Production de molécules organiques par les consommateurs. Taux auquel les consommateurs convertissent lénergie chimique de leur nourriture en biomasse (rendement écologique). LES ÉCOSYSTÈMES

52 LIMPACT DES HUMAINS SUR LES ÉCOSYSTÈMES

53 Déséquilibres engendrés par lingérence humaine 1.Destruction des habitats 2.Déforestation 3.Lagriculture 4.Substances toxiques 5.Émission de CO 2 6.Destruction de la couche dozone 7.Introduction despèces exotiques LES ÉCOSYSTÈMES

54 1. Destruction des habitats Provoque la disparition de nombreuses espèces. Cest la plus grosse menace pour la biodiversité espèces menacées de disparaître!! biodiversite/6a.html LES ÉCOSYSTÈMES

55 2. Déforestation Entraîne la perte des nutriments de lécosystème dans les eaux de ruissellement, leutrophisation des lacs, perte dhabitats, désertification. LES ÉCOSYSTÈMES

56 3. Lagriculture Entraîne lappauvrissement des sols, leutrophisation des lacs due aux engrais. LES ÉCOSYSTÈMES

57 3. Lagriculture Eutrophisation processus naturel causé par laccumulation graduelle de minéraux dans le lac. Lac jeune Profond Pauvre en nutriments Peu productif ==> eau claire Beaucoup d'oxygène Vieux lac Peu profond (beaucoup de sédiments) Riche en nutriments Beaucoup de production (eau trouble) Beaucoup de décomposition qui consomme loxygène (peu O 2 ) LES ÉCOSYSTÈMES

58 4. Substances toxiques Certaines substances toxiques subissent la bioamplification dans les chaînes alimentaires. La concentration de DDT sest multipliée par 10 millions 1 ppm (une partie par million) 1 ppm = 1 mg / L deau de mer LES ÉCOSYSTÈMES

59 5. Émissions de CO 2 Accentuent leffet de serre et contribuent au réchauffement du climat. LES ÉCOSYSTÈMES

60 6. Destruction de la couche dozone *À haute altitude (entre 10 et 40 km d'altitude), la présence d'ozone est normale et indispensable. La couche d'ozone agit comme un filtre en arrêtant les rayonnements ultraviolets (U.V.) tout en laissant passer la lumière et la chaleur nécessaires à la vie sur terre. *À basse altitude (troposphère), la présence d'ozone en concentration importante est anormale et dangereuse pour la santé humaine et pour l'environnement. LES ÉCOSYSTÈMES

61 7. Introduction despèces exotiques Modifie la structure trophique des écosystèmes locaux en compétitionnant de façon désastreuse avec les espèces indigènes. LES ÉCOSYSTÈMES


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