Le déplacement de l’énergie et de la matière dans les écosystèmes Flux de matière (ou les cycles biogéochimiques) La planète est un endroit « fini ». Peu d’intrants et peu d’extrants. Tout ce RECYCLAGE se passe à un rythme très précis… Carbone Azote Phosphore Molécules de synthèse Exemple de l’eau Bioamplification Flux d’énergie une quantité limitée d’énergie est captée par le vivant et une quantité limitée d’énergie est transmise d’un vivant à l’autre… Altérer les flux d’énergie et de matière en modifiant le réseau trophique Chaque espèce peut potentiellement jouer un rôle clé Exemple de l’oie des neiges Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Qui mange qui? Le réseau trophique représente la réalité complexe de qui mange qui d’un écosystème Il permet aussi, contrairement à la chaîne alimentaire, de représenter les omnivores Collège Lionel-Groulx

Cycles biogéochimiques et réseau trophique Les réseaux trophiques permettent aux écologistes de suivre la trace des nutriments et de l’énergie au travers des êtres vivants Les cycles biogéochimiques incluent aussi la partie abiotique du cycle d’un élément chimique Collège Lionel-Groulx

Flux de l’énergie et des nutriments (partie biotique) Collège Lionel-Groulx

Exercice sur les cycles biogéochimiques Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Cycle du carbone Collège Lionel-Groulx

Pourquoi s’intéresser au carbone? Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Cycle du phosphore Importance des bandes riveraines ! Élément limitant Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Trop de phosphore ? D’où vient cet élément ? Pourquoi s’intéresser au phosphore ? Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Cycle de l’azote Élément limitant Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Pourquoi s’intéresser à l’azote ? Zones mortes océaniques en 2010 selon la NASA On inventoriait 405 zones en 2008 (contre 145 en 2004, 4 en 1910) UNEP Collège Lionel-Groulx

Impact de l’humain sur le cycle de l’eau: le cas de la mer d’Aral Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Ce qui s’est passé… On a utilisé l’eau des deux fleuves qui alimentent la mer pour irriguer des champs de coton. L’apport d’eau dans la mer a diminué L’évaporation dans la mer n’a pas changé Résultat = déséquilibre!!! Collège Lionel-Groulx

Impact de l’humain sur le cycle de l’eau: le cas de la mer d’Aral Collège Lionel-Groulx

Impact de l’humain sur le cycle de l’eau: le cas de la mer d’Aral 1973 2010 Collège Lionel-Groulx

Cas de l’Aral: impacts sur les populations Pertes d’emplois (pêcherie) L’eau est partie Celle qui reste est très salée Les poissons sont morts… Migrations des populations Sols impropres à la culture (sel + pesticides) Taux de mortalité infantile le plus élevé du monde (pesticides) Collège Lionel-Groulx

Molécules synthétisées par les humains Les molécules synthétisées par les humains ont aussi un cycle! La plupart du temps, ces molécules sont utilisées sans grandes connaissances sur leur cycle. Ces substances peuvent parfois altérer un autre cycle biogéochimique (exemple: CFC qui détruit l’ozone) Ces substances peuvent parfois entrer dans la chaîne alimentaire (exemples: méthylmercure, DDT, BPC, PBDE…) Ces substances peuvent parfois imiter des hormones, on les appelle alors « perturbateurs endocriniens » (exemple: BPA, PBDE) https://www.youtube.com/watch?v=G_TA_TALFkI Collège Lionel-Groulx

Flux d’énergie dans l’écosystème Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Flux d’énergie Quelle sont les sources d’énergie qui permettent la vie sur Terre? Deux processus qui permettent de transformer l’énergie: La photosynthèse La respiration Collège Lionel-Groulx

Flux d’énergie: mathématiques Productivité nette (PN): changement de biomasse / surface (ou volume) / temps Efficacité trophique (%): 𝑷𝑵 𝒏𝒊𝒗𝒆𝒂𝒖 𝒔𝒖𝒑é𝒓𝒊𝒆𝒖𝒓 𝑷𝑵 𝒏𝒊𝒗𝒆𝒂𝒖 𝒊𝒏𝒇é𝒓𝒊𝒆𝒖𝒓 𝑿 𝟏𝟎𝟎 (on compare toujours deux niveau trophiques consécutifs) ex: (PN carnivores / PN herbivores) x 100 Collège Lionel-Groulx

Flux d’énergie: pyramide des productivités nettes Pourquoi la productivité nette diminue-t-elle plus on monte dans les niveaux trophiques? Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx La bioamplification Certaines molécules sont plus absorbées qu’éliminées par les être vivants La concentration augmente avec l’âge (bioaccumulation) et avec le niveau trophique (bioamplification) Quel phénomène est à l’origine de la bioamplification? Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx La bioamplification L’intensité de l’amplification dépend de l’efficacité écologique Plus un niveau trophique doit manger de grandes quantités du niveau inférieur, plus le facteur d’amplification sera grand Collège Lionel-Groulx

Méthyl-mercure Présent dans les réservoirs des barrages hydroélectriques Québécois Il s’agit de la forme assimilable du mercure pour les êtres vivants Bioamplification dans la chaine alimentaire Pensez-vous qu’il y a une conséquence sur notre consommation de poisson au Québec ?

PBDE Cancer, troubles neurologiques, perturbateur endocrinien. Retardateur de flamme utilisé dans les textiles et matières plastiques Persiste dans l’environnement S’accumule dans l’organisme Anormalement élevé chez les bélugas du Saint-Laurent S’accumule dans les tissus adipeux du bélugas 10 à 25 fois plus élevées que celles mesurées chez quelques bélugas échantillonnés dans l’Arctique Utilisé dans plusieurs produit domestique comme les voitures, les ordinateurs, les meubles…. Ect Voir perturbateur endocriniens au besoin. Cancer, troubles neurologiques, perturbateur endocrinien.

Manipulation du réseau trophique: désertification? Collège Lionel-Groulx Collège Lionel-Groulx

Que pouvons nous faire? Lire les livres au lieu des les brûler: une nouvelle avenue prometteuse… Collège Lionel-Groulx