Chpitre 1 et 2 - Ecologie

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Chapitre 1 et 2 des S2 sur l'écologie

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Thme 4: Enjeux plantaires et contemporains

Intro: les connaissances thoriques, souvent issues de la recherche fondamentale, permettent de mieux comprendre le monde qui nous entoure. C'est en s'appuyant sur ces connaissances que nous pouvons ensuite dvelopper de nouvelles techniques pour faire face aux enjeux plantaires actuels.

Chapitre 1: Tectonique des plaques et gologie applique

Intro: Les ressources gologiques (hydrocarbures, sels, minerais...) sont prcisment localises sur le globe terrestre. Les gisements (= concentration d'une ressource naturelle) sont rares dans l'espace et dans le temps mais leur rpartition peut s'expliquer par les connaissances de l'histoire gologique de la Terre.

Problmatiques: En quoi la tectonique des plaques permet-elle la formation de gisements particuliers? En quoi ces connaissances gologiques peuvent elles aider localiser ces gisements?

I/Les conditions de formation du ptrole

Il provient du phytoplancton mort

Il faut un enfouissement qui permet une pression et une temprature assez leves, et il faut une absence de dcomposition

* La roche impermable bloque l'ascension du ptrole* La roche rservoir stocke le ptrole* La roche mre est riche en matire organique initiale

Pour former du ptrole, il faut:Une accumulation de matires organiques (principalement du plancton mort)

Une accumulation de sdiments afin dempcher l'action des dcomposeurs et de modifier les paramtres de pression et de temprature

Du temps (milliers millions d'annes)pour que la matire organique se transforme en ptrole et en gaz

Les hydrocarbures (molcules constitue d'hydrogne et de carbone) se forme partir de la matire organique situe dans la roche mre. tant moins denses que l'eau des couches rocheuses environnantes, ils remontent en direction de la surface. L'ascension est parfois bloque par une couche impermable et les hydrocarbures sont alors stocks dans une roche poreuse situe en dessous: la roche rservoir.

II/ Gisements ptroliers et techtonique des plaques

Tectonique et formation des hydrocarbures

La tectonique des plaques favorise la formation de bassins sdimentaires: dpression de crote terrestre en forme de cuvette dans lesquelles s'accumulent de nombreux sdiments.Ces bassins sont des lieux propices la formation de gisements ptroliers. En effet, selon leur localisation, il y a une forte accumulation de matires organiques (plancton) associe un rapport lev de sdiments.Dans les zones o la tectonique provoque une subsidence (= enfoncement progressive de la lithosphre), il va y avoir un enfouissement et une transformation de cette matire organique en hydrocarbures.

Tectonique des plaques et mise en place de gisements

La structure du sous-sol rvle l'histoire gologique d'une rgion et en particulier son contexte godynamique. La tectonique des plaques a pour consquence la formation de failles et de plis qui vont permettre la migration et le pigeage des hydrocarbures.

Tectonique des plaques et prospection ptrolire

La raret des gisement s'explique par la rare concidence de toutes ces conditions. Ainsi la connaissance et la comprhension de la tectonique permet d'augmenter les probabilits de dcouverte de nouveaux gisements et ainsi d'amliorer la prospection ptrolire.

Particularits du gaz de schistes (pas dans le programme):

Le gaz dit de schistes correspond du mthane contenu dans des argiles et des marnes lites. Ces roches mres sont trs peu permables, ce qui empche le mthane et les autres hydrocarbures de migrer dans une roche rservoir. Ainsi on ne peut pas extraire le gaz par un simple forage vertical; on doit alors avoir recours des forages horizontaux associs une facturation hydraulique (eau+sable+produits chimiques) permettant de rendre la roche permable et de laisser la gaz s'chapper.AvantagesInconvnients

* Crer des emplois* Produit moins de CO2 que le ptrole* Permet une baisse du prix du gaz* Indpendance nergtique* Destruction du paysage* nergie limite (fossile)* Peu rentable, on en rcupre peu * Effet de serre* Pollution des nappes phratiques* Risques

Conclusion du chapitre:Le modle de la tectonique des plaques permet de comprendre l'existence d'une ressource exploitable et prsente un intrt appliqu grce, notamment, sa valeur prdictive.

Chapitre 2: Nourrir l'humanit

Introduction:La population mondiale dpasse aujourd'hui les 7 milliards d'humains et s'accrot de plus de 200 000 habitants chaque jour. 1/3 des surfaces merges est consacre un usage agricole. Les dfrichements pour dgager des terres arables (=cultivables) sont contre balancs par une perte de sols cultivables d de mauvaises pratiques agricoles.Le dfi actuel est d'amliorer la production alimentaire tout en prservant l'environnement pour permettre une exploitation durable.

Problmatiques: Comment augmenter la biomasse pour se nourrir? Quelles sont les consquences cologique de l'levage? Comment relever le dfi alimentaire en prservant l'environnement et la sant?

I/ La production vgtale: utilisation de la productivit primaire

Le problme du rle des intrants: N, P, K sont des engrais, ils enrichissent le sol pour augmenter la production primaire mais quel est leur cot et leur rle dans la pollution?Les insecticides (tuent les insectes qui attaquent les rcoltes), les fongicides (luttent contre les champignons qui font mourir les plantes) et les herbicides (qui permettent une rduction des advertices =plantes que l'on ne dsire pas cultiver) ont un cot dans la production et la pollution et reprsente parfois un problme pour la sant.Il y a aussi le problme de la gestion de l'eau: arroser les cultures a un cot et amne une augmentation des champignons.

L'quilibre d'un cosystme naturel

Un cosystme est une unit fonctionnelle comprenant tous les lments du biotope (milieu physico-chimique) de la biocnose (tres vivants) et les changes de matires et d'nergie entre ces composants.La masse totale de la biocnose est appele biomasse et son accroissement correspond la productivit (quantit de matire produite par unit de de surface et de temps (t.ha-1.an-1(tonne par hectare par an) ou kg.m-2.an-1).Au sein de la biocnose s'tablissent des liens trophiques (=relatif la nutrition d'un tissu vivant) entre les lments de la biocnose. Les producteurs primaires sont des organismes autotrophes qui produisent leurs matires organiques partir de matires minrales et de l'nergie du soleil par le biais de la photosynthse.Les producteurs secondaires sont des organismes htrotrophes qui consomment de la matire organique pour produire la leur.On distingue parmi eux les consommateurs et les dcomposeurs (qui recyclent la matire organique en matire minrale).

L'homme contrle les flux des agrosystmes

Dans un agrosystme l'quilibre est rompu. En effet, l'Homme exporte de la biomasse pour son utilisation personnelle (alimentation, textile, carburant...). Ce dsquilibre est compens par l'apport d'intrants (ensemble de la matire et de l'nergie injects par l'Homme dans un agrosystme). De plus, l'Homme slectionne les espces du systme conduisant une perte de biodiversit importante et des rseaux alimentaires trs simples qui deviennent sensibles aux alas.Le cot nergtique et les consquences environnementales posent le problme des pratiques utilises. Le choix des techniques culturales vise concilier la ncessaire production et la gestion durable de l'environnement.

II/ La productivit animale: rentabilit nergtique rduite.

Dans un cosystme, la circulation d'nergie et de matire peut-tre dcrite par des pyramides de productivit.

Des pertes d'nergie et de matire existent entre chacun des maillons d'une chane alimentaire.

Faut-il rduire notre consommation de viande?NutritionnistescologuesCitoyensAgronomes

* Protines et lipides sont bons pour l'organisme* Trop de viande cancer/ obsit*Pas assez ncessit complments ou substituants (ufs, lait)* Grer l'nergie * Le mthane augmente l'effet de serre* moins de chmage*levage extensif* augmentation du chmage* besoin de protines*got et plaisir personnel *38 fois plus d'nergie utilise pour produire 1kg de viande*269 fois plus de surface utilise pour produire 1kg de viande* Bl pour nourrir le btail

D'un point de vue nutritionnel, on a besoin de viande mais de faon modre. D'un point de vue nergtique, la production de viande consomme beaucoup plus que la production vgtale.Malgr le fait que la production de viande soit mauvaise pour l'environnement, cela procure pour le consommateur un certain plaisir.Il faudrait rduire notre consommation de viande sans la supprimer pour autant.

Texte le rendement global de production correspond...

III/ Empreinte cologique et dveloppement durable

Actuellement value 2,6ha/hab en moyenne, l'empreinte cologique totale de l'Homme est suprieure la superficie biologiquement productive de la Terre. Ainsi depuis les annes 85-90, nous consommons plus que ce que la Terre peut produire et le niveau de dveloppement actuel n'est pas durable.De plus la diffrence de l'empreinte cologique entre les rgions du monde est trs importante: 8 ha pour lAmrique du nord, 5,1 pour la France et 1,3 en moyenne pour l'Afrique. Si tous les tres humains consommaient autant qu'un europen, il faudrait l'quivalent de 3 plantes Terre pour subvenir leurs besoins!

Sur quel support la plupart des cultures de l'Homme sont-elles cultives?IV/ Le sol et l'eau: des ressources puisables. Le sol est une fine couche naturelle (quelques cm quelques mtres d'paisseur) rsultant de la transformation des roches sous l'action de facteurs climatiques ou biologiques.Un sol met des centaines d'annes se mettre en place et il rsulte d'une longue interaction entre les roches et la biosphre. C'est un patrimoine non-renouvelable l'chelle d'une vie humaine.

Le doc 1 nous apprend qu' la fin des annes 1970, les agriculteurs ont modifi leurs pratiques agricoles autour du lac, en produisant du mas qui ncessite une grande quantit d'eau.Le doc 2 nous montre le nombre impressionnant de pompes autour du lac et la forte densit des zones irrigues. Ce qui signifie que ce lac aliment par les nappes phratiques, voit son niveau diminu par les prlvements oprs par les pompes d'irrigation. L'apport en eau est de 194,9 millions de m3 alors que la perte d'eau s'lve 218,5 m3 par an. Bientt le lac sera compltement assch, il ne pourra donc plus y avoir de culture.

Il y a beaucoup de pertes d'eau: dues l'agriculture, l'vaporation, les besoins humainsLa solution serait de diminuer la quantit d'eau utilise pour l'agricultureConclusion, l'agriculture intensive pose des problmes pour la survie du lac. Pour le maintenir, il faut diminuer les prlvements de l'agriculture et de l'irrigation sinon l'avenir agricole est compromis.

La Terre contient environ 10 Kg d'eau; cependant moins de 0,5% de cette eau est rellement utilisable. Dans le monde, l'irrigation pour l'agriculture consomme 70% des ressources en eau utilisables. Elle permet certes daccrotre les rendements mais son utilit dpend des espces cultives et de la localisation gographique. L'eau est une ressource limite qu'il faut prserver par tous les moyens mme dans nos gestes quotidiens.

Bilan IV: Les ressources ncessaires l'agriculture (nergie, eau, sol) sont limites. Une exploitation non raisonne de ces ressources conduira leur puisement. Il est donc ncessaire de prendre en compte l'environnement pour en assurer la durabilit.

Conclusion du chapitre:Les choix alimentaires individuels rpts collectivement l'chelle d'une population peuvent avoir des consquences environnementales globales. Pour relever le dfi alimentaire, nous devons changer nos habitudes. Ceci passe par des choix individuels (mode d'irrigation, rduire sa consommation en viande, favoriser les produits locaux et de saison...) et par des choix collectifs (meilleure rpartition de la production alimentaire, dvelopper de nouvelles pratiques...)