LES CYCLES DE LA VIEUne question de vie ou de mort

• Dans les écosystèmes, il y a circulation de la matière.

• La circulation de la matière se produit lors de:1) La mort2) La décomposition3) La croissance

Ex: de la matière végétale disparaît et de la nouvelle matière végétale apparaît au fil des saisons...

• La décomposition et la croissance sont la preuve que la matière est recyclée.

LES CYCLES DE LA VIEUne question de vie ou de mort

• Les organismes ont besoin d’être continuellement alimentés d’éléments chimiques.

• Les éléments chimiques dont sont faits les organismes sont :- le carbone (C)- l’hydrogène (H)

- l’oxygène (O) - l’azote (N)

• Ces éléments chimiques sont essentiels aux organismes pour constituer leurs corps et les activer. On les appelle: éléments nutritifs ou nutriments.

LES CYCLES DE LA VIEUne question de vie ou de mort

• Les mouvements d’éléments nutritifs dans l’environnement s’appellent cycles nutritifs.

• À certaines phases d’un cycle nutritif, les nutriments se trouvent dans les organismes vivants, c’est-à-dire dans la partie biotique de l’environnement. À d’autres phases, les nutriments sont dans la partie abiotique de l’environnement comme le sol , l’air ou l’eau.

LES CYCLES DE LA VIEUne question de vie ou de mort

LES CYCLES DE LA VIEUne question de vie ou de mort

Un cycle nutritif se résume en 3 phases:

- L’intrant: l’entrée des nutriments dans l’organisme.

- La transformation: les nutriments sont utilisés pour la croissance et l’activité de l’organisme.

- L’extrant: Les déchets, les nutriments usés ou inutiles sont rejetés dans l’environnement par l’organisme. Les extrants pourront devenir des intrants pour d’autres cycles nutritifs.

LES CYCLES DE LA VIEUne question de vie ou de mort

• Les cycle du carbone et de l’azote sont des exemples de cycles nutritifs.

• Puisque la Terre est ce qu’on appelle un système clos, il est important que les éléments tels le carbone et l’azote soient recyclés et réutilisés...

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone

• Le cycle du carbone représente le recyclage du carbone dans l’environnement.

• Il comprend 2 phases:– La photosynthèse– La respiration cellulaire

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone: la

photosynthèse• Rappel signification du mot photosynthèse

• La photosynthèse est effectuée par les producteurs (autotrophes). Il s’agit d’une réaction chimique très importante puisque les glucides fabriqués par les plantes sont à la base de l’alimentation de tous les autres organismes.

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone: la

photosynthèse

Réaction chimique qui se déroule

dans la cellule végétale (chloroplastes)

Gaz carbonique

Eau

Énergie lumineuse

Glucides

Oxygène

IntrantsExtrants

6 CO2 + 6 H2O + énergie C6H12O6 + 6 O2

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone: la respiration

cellulaire• La respiration cellulaire est aussi très

importante car elle permet de transformer les glucides en énergie, permettant ainsi aux cellules de faire leur travail (croissance de l’organisme, réparation cellulaire, reproduction...)

• Tous les organismes effectuent la respiration cellulaire.

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone: la respiration

cellulaire

Réaction chimique qui se déroule

dans les cellules vivantes (mitochondries).

Gaz carbonique

Eau

Énergie

Oxygène

Glucides

Intrants

Extrants

6 O2 + C6H12O6 6 CO2 + 6 H2O + énergie

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone

• Lorsque vous comparez la photosynthèse à la respiration cellulaire, que remarquez-vous?

• Les extrants de la photosynthèse sont les intrants de la respiration cellulaire et vice-versa.

6 CO2 + 6 H2O + énergie C6H12O6 + 6 O2

6 O2 + C6H12O6 6 CO2 + 6 H2O + énergie

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone

• Dans le passé, le volume de CO2 produit par la respiration cellulaire était en équilibre avec le volume de CO2 absorbé pour la photosynthèse...

• Les humains ont perturbé cet équilibre au fil des siècles...

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone

• Selon vous, que se produit-il lorsque l’on ajoute du CO2 au cycle du carbone?

Un déséquilibre est entraîné si les quantités de CO2 excèdent celle qui peut être absorbées par les végétaux.

• Quelles activités humaines ajoutent du CO2 dans l’atmosphère?

- Combustion combustibles fossiles...- Automobiles- Industries- Feux de forêt- Les coupes à blanc...

• Quelles activités humaines réduisent la quantité de CO2 dans l’atmosphère?

- Reboiser- Les technologies vertes (se tourner vers d’autres combustibles)- Le recyclage des produits...

LES CYCLES DE LA VIELe cycle du carbone

• Le gaz carbonique et le réchauffement climatique...

LES CYCLES DE LA VIE

• Feuille de travail : chapitre 2 - partie 1

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• Après le carbone, l’hydrogène et l’oxygène, l’azote est l’élément le plus répandu chez les organismes vivants.

• L’azote est important pour les organismes. Il s’agit d’un élément nutritif essentiel.

• Tout comme le carbone, l’azote circule dans les parties biotiques et abiotiques des écosystèmes.

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• L’atmosphère terrestre est composée d’environ 80 % d’azote gazeux, mais la plupart des organismes vivants ne peuvent pas absorber directement l’azote de l’air.

• Pour être utilisables par les organismes, les atomes d’azote doivent d’abord être « fixés », c’est-à-dire extraits de l’air et liés à d’autres éléments pour devenir «utilisables». Ce processus est la fixation de l’azote.

• Fixation de l’azote: N2 (azote atmosphérique) fixé en NH4 (ammonium) ou NO3 (nitrates).

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• Comment cette «fixation» est-elle possible?

- Les bactéries fixatrices d’azote que l’on trouve au niveau des racines

(nodosités) des légumineuses s’en chargent.

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• L’azote est très utile pour les plantes. Il les rend bien vertes avec des feuilles et des tiges en santé.

• Avant l’apparition des engrais artificiels, les agriculteurs plantaient des légumineuses dans leurs champs pour rendre le sol plus fertile.

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

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LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• Dans un cycle normal, les vitesses de déplacement de l’azote de la partie biotique à la partie abiotique de l’environnement sont en équilibre.

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• Toutefois, l’équilibre est désormais perturbé...

• Engrais artificiels (20e siècle)

• NPK - N – azote – verdure, tiges et feuilles - P – phosphore – racines bien développées - K – potassium – belles fleurs, fruits et légumes

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• Lorsque les écosystèmes reçoivent plus d’azote que ce que les plantes sont capables d’utiliser, il y a une surcharge d’azote.

• Alors, l’azote supplémentaire s’écoule hors du sol, dans les ruisseaux ou l’eau souterraine. Cela acidifie les cours d’eau.

• Aussi dans les écosystèmes aquatiques, le surplus d’azote entraîne une croissance trop rapide des plantes. Les lacs et ruisseaux sont alors «étouffés» par le surplus d’algues et de plantes. C’est l’eutrophisation.

• Ceci cause la désoxygénation et prive les autres organismes d’oxygène.

- Les plantes de surface bloquent lumière, celles dans le fond meurent, le taux de photosynthèse chute, le CO2 reste piégé, l’oxygène ne pénètre plus dans l’eau...

Mort des organismes qui dépendent de l’oxygène tels les poissons...

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote: eutrophisation

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote: eutrophisation

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote: eutrophisation

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LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote

• Le surplus d’azote n’est pas uniquement néfaste pour les écosystèmes aquatiques mais a aussi un effet sur l’atmosphère.

• La combustion des combustibles fossiles par les véhicules et les industries libèrent des gaz azotés.

• Une fois combinés à l’humidité de l’air, ces gaz forment de l’acide nitrique.

• Les pluies acides...

LES CYCLES DE LA VIELe cycle de l’azote: les pluies acides

• Les pluies acides ont des effets néfastes sur les écosystèmes...

LES CYCLES DE LA VIELes effets sur la biodiversité

• Les activités humaines perturbent les cycles nutritifs. Ceci a donc un impact sur les écosystèmes et la biodiversité.

• De trop fortes concentrations d’éléments nutritifs sont favorables pour quelques espèces végétales mais nuisent à la majorité. Il y a donc diminution de la biodiversité.

• La diminution d’espèces végétales engendre aussi une diminution des espèces animales et des microorganismes qui en dépendent.

• L’eutrophisation et l’acidification des cours d’eau appauvrissent aussi la biodiversité.

LES CYCLES DE LA VIELe développement durable

• " Le développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs. "

LES CYCLES DE LA VIELe développement durable: chaque petit geste compte

• Le défi qui se présente à chacun de nous est de prendre des décisions qui diminueront l’effet des individus et de la collectivité sur l’environnement.

Faire plus avec moins, grâce à une utilisation efficace des ressources ;

Réduire, réutiliser, recycler et récupérer ;

Remettre en état les environnements dégradés ;

Conserver les ressources rares ;

Réduire la consommation...