9_L'Homme dans la biosphère Flashcards
quelles sont les 3 révolutions technologiques qui ont permis à notre espèce de modifier notre environnement de manière mesurable et néfaste ?
- feu : humains préhistoriques ont remanié leur paysage
- agriculture : déséquilibre dû à l’Homme primitif
- révolution industrielle : au XIXe, mène aux sociétés modernes
à quoi à servit le feu (4) ?
- faire fuir et traquer le gibier
- favoriser le remplacement de la forêt par des steppes (plus favorable à de grands troupeaux d’ongulés)
- chauffage : protection contre le froid, regroupement autour d’un foyer (permet interactions sociales)
- cuisson des viandes : meilleure digestibilité et moins de parasites
qu’a permis l’agriculture (3) ?
- concentration de l’énergie sur des petites surfaces (ha vs km2)
- conservation des aliments (silos à grain, viande fumée ou salée, fromage…)
- spécialisation des tâches
qu’a provoqué l’invention de l’agriculture (3) ?
- accroissement démographique massif
- altération directe des milieux
- remaniement profond des modes de vie (sédentarisme) et des structures sociales
==> contribue à l’emprise grandissante de l’humain sur sin environnement
quelle est une conséquence de l’agriculture ?
déforestation massive à l’échelle planétaire (encore aujourd’hui)
que caractérise la révolution industrielle ?
énorme changement dans les méthodes et techniques de production des biens matériels
que tendent à faire les 3 révolutions technologiques du point de vue écologique (3) ?
- diversité des biocénoses se réduit
- cycle de la matière rompu
- changement du flux d’énergie
comment est-ce que les activités de l’H réduit la diversité des biocénoses ?
exploitation des milieux par destruction des habitats donc réduit la diversité des communautés
comment est-ce que les activités de l’H rompt le cycle de la matière ?
inhibe, par des substances toxiques, la dégradation et minéralisation des déchets : bouleversement des cycles biogéochimiques (usage de combustibles fossile (S et C), production d’engrais (N)…)
comment est-ce que les activités de l’H changent le flux d’énergie ?
tire une grande partie de son énergie de l’exploitation d’une forme d’énergie accumulée sur des 100aines de Ma par des végétaux incomplètement dégradés
comment est utilisée le flux d’énergie en conditions naturelles par les organismes vivants ?
utilisent directement ou indirectement une partie de l’énergie prélevée au soleil par les végétaux au moyen de la PS
quelle est la conséquence pour l’humanité du mode de fonctionnement de la production en masse ?
extinction : la population effectue des prélèvements supérieurs à la productivité de l’écosystème auquel elle appartient
donner les 3 catégories de pollution
- physique : nucléaire, thermique, lumineuse, sonore
- chimique : engrais, smog, pesticides
- biologique
qu’est-ce que la pollution nucléaire ?
déchets nucléaires issus de l’activité humaine
les êtres vivants sont-ils naturellement soumis à des irradiations ? si oui, d’où proviennent-elles ?
oui ils sont soumis à diverses sources d’irradiation externe par la croûte terrestres, des rayons cosmiques…
quels risques font courir les radiations ionisantes (2) ?
- lésions somatiques et génétique
- bloque la division cellulaire ou provoque des divisions désordonnées (à haute dose)
comment les radio-isotopes peuvent-ils contaminer la biosphère ?
par accumulation le long des chaînes trophiques quand utilisés par les organismes dans la biosynthèse
définir une radiation ionisante
peut arracher des électrons aux molécules ou atomes qu’elle touche
donner les 3 types de rayons ionisants
- Ɣ : ondes électromagnétiques de très haute fréquence, très pénétrantes
- β : électrons, traversent les tissus vivants sur plusieurs cm
- α : noyaux d’hélium, très peu pénétrant
par quoi sont caractérisés les éléments les plus dangereux (2) ?
- longue période / demi-vie
- produisent un rayonnement intense et pénétrant
définir la demi-vie d’un isotope
temps mis par la moitié d’une quantité donnée de cet isotope pour se désintégrer
donner les 3 isotopes particulièrement nocifs du point de vue écologique
- isotopes radioactifs des atomes qui sont des constituants fondamentaux de la matière vivante (peuvent être incorporés et constituer localement une source d’irradiation dangereuse)
- éléments aux propriétés chimiques analogues à celles de composés naturels des organismes vivants (Stronium (90Sr) pour le Ca et Césium (137Cs) pour le K)
- isotopes à rayonnement intense issus des activités atomiques civiles et militaires
après combien de demi-vies la plupart des isotopes radioactifs deviennent-ils presque inoffensifs ?
après 10 demi-vies : reste 0.1% de la radioactivité initiale
donner les 2 niveaux de problème de l’entreposage de l’industrie nucléaire (qui s’est développée avant de résoudre ces problèmes)
- entreposage à court terme : permet aux isotopes à courte demi-vie de se décomposer (déchets radioactifs industriels perdent 97% ou + de leur radioactivité après 10 ans : facilite leur manipulation)
- entreposage à long terme : pour assurer la protection contre les isotopes à longue demi-vie (10 000-100 000 ans)
quels sont les chiffres des déchets produits par le nucléaire civil ?
180 000 T fin 2000 : 10 000 T supplémentaire par année
que faudra-t-il ajouter aux déchets radioactifs ?
les centrales bombardées de neutrons qui causent l’émission de protons
qu’estime-t-on qu’il se passera lors du démantèlement d’une centrale nucléaire ?
génèrera plus de déchets radioactifs que la central n’en aurait produit toute sa vie
vrai ou faux : les sites militaires ont échoué dans le traitement de déchets nucléaires
vrai
ex : 4 sites contaminés aux US (rejets de poussières d’uranium, xénon 133, iode 131, tritium)
ex : ex-USSR à déversé des déchets nucléaires dans un cours d’eau pendant plusieurs 10aines d’années rendant toute la zone dangereuse
comment est causée la pollution thermique ?
production et usage de l’électricité ne sont pas 100% efficaces : dégagement régional de chaleur autour de certaines centrales électriques, usines et agglomérations
qu’observe-t-on entre les températures moyennes de grandes villes et celle des villes de campagne ?
température moyenne des grandes villes généralement supérieure de plusieurs degrés : observe un dôme thermique au dessus des agglomérations
que fond les tours de refroidissement des centrales thermiques et nucléaires ?
rejettent dans les rivières et lacs des eaux réchauffées : peuvent perturber les écosystèmes
combien de % de l’énergie mondiale est consacrée à l’éclairage ?
19%
donner une pollution chimique aérienne
smog urbain
comment est-ce que certains polluants difficilement ou non biodégradables peuvent-ils persister dans l’environnement (3) ?
- peuvent s’y accumuler : métaux lourds dans les sédiments
- peuvent s’accumuler dans les organismes : bioaccumulation
- peuvent se concentrer fortement le long des chaînes trophiques (même avec une concentration presque nulle au départ) : bioamplification (parle de facteur de concentration)
qu’apportent les engrais utilisés surtout par l’agriculture intensive (3) ?
- engrais minéraux de base : N, P et K
- impuretés (ex : métaux lourds) : restent piégés dans les couches superficielles du sol
- déséquilibre des cycles biogéochimiques de N et P et contamination des nappes phréatiques
que cause l’abus d’engrais ?
accumulation de nitrates dans les eaux donc certaines plantes donc augmentation de leur croissance et allongement de leur période végétative
que provoque l’excès de P ?
eutrophisation des lacs et cours d’eau
donner les 3 types de pesticides
- insecticides
- herbicides
- fongicides
donner 4 insecticides
- organochlorés
- organophosphorés
- carbamates
- néonicotinoïdes
caractériser les insecticides organochlorés (3)
- large spectre
- longue persistance : applications moins fréquentes mais accumulation dans l’environnement
- mortel pour de très nombreuses espèces
caractériser les insecticides organophosphorés (2)
un peu plus sélectifs et moins longue persistance que les organochlorés
caractériser les insecticides néonicotinoïdes (4)
- découverts en 1985
- peu biodégradables donc longue persistance
- graves effets sur les abeilles, ver de terres et insectivores (oiseaux, mammifères)
- épandage ou enrobage des semences
sur quoi agissent les insecticides ?
sur le SN : organochlorés et carbamates empêchent l’action de la cholinestérase, provoquant des stimuli nerveux ininterrompus conduisant à la mort
pourquoi sont utilisés les herbicides ?
contrôler la végétation indésirable faisant concurrence aux plantes cultivées
quels sont les problèmes causés par l’utilisation des herbicides (4) ?
- pas souvent sélectifs
- pas souvent à la bonne concentration
- souvent utilisés en excès
- atteignent l’ensemble de l’écosystème
pourquoi sont utilisés les fongicides ?
pour le contrôle des champignons dans les champs (parasites), les entrepôts ou les semences
quel fongicide est souvent utilisé ?
méthylmercure : très toxique (colore les grains en rouge)
par quoi est caractérisée la pollution d’origine industrielle et publique ?
déversement de mégatonnes de produits toxiques dans l’environnement en raison de
- la mauvaise gestion des résidus et déchets (entreposage dans des conditions dangereuses pour l’environnement)
- les législations inadéquates, tardives, inappliquées ou inexistantes
définir la pollution biologique
espèces invasives souvent introduites par les humains
que provoque l’introduction d’espèces dans des régions ou continents dont elles étaient absentes ?
perturbe les équilibres écologique et la survie des espèces locales : espèces introduites n’y ont souvent pas de prédateurs naturels, leur permettant d’envahir la région
comment l’équilibre est-il rétablit dans le cas d’une introduction d’une espèce invasive ?
difficile : introduire une autre espèce dans l’écosystème pour contrer l’espèce envahissante
comment l’H a-t-il introduit le cycle biogéochimique du C (2) ? à quoi contribue cette intrusion ?
- augmentation de l’apport en CO2 dans le cycle
- apport de méthane (CH4)
- -> contribution aux changements climatiques
comment l’H augmente-t-il l’apport de CO2 dans le cycle du C (2) ?
- combustion de carburants fossiles
- déforestation
comment l’H apporte-t-il du méthane dans le cycle du C (4) ?
- ruminants
- gaz industriels
- exploitation et assèchement des tourbières
- réchauffement climatique donc fonte du pergélisol
comment l’H a-t-il introduit le cycle biogéochimique du N (3) ?
- augmentation de l’apport en N dans le cycle
- augmentation généralisée du dépôt de N
- déséquilibre entre les nutriments
par quoi est causée l’augmentation de l’apport de N dans son cycle (2) ?
- agriculture et ses engrais
- industries et automobiles (combustion à haute température) : ajout de N2O, NO et NO2 dans l’atmosphère
que provoque l’augmentation du dépôt de N ?
peut provoquer des sur-stimulations de la croissance des plantes
que provoque le déséquilibre entre les nutriments (2) ?
- croissance prolongée en automne
- diminution de la masse racinaire
comment l’H a-t-il introduit le cycle biogéochimique du S (2) ?
- émanations humaines de dioxyde de soufre (SO2) : polluant atmosphérique majeur (comptent pour 40% du total : la majorité vient des combustibles fossiles)
- dégâts autour des points d’émission : destruction de la végétation, contamination des sols…
à plus large échelle, qu’implique la perturbation du cycle de S par l’H ?
transformations chimiques qui aboutissent à des précipitations acides
de quoi sont composées les pluies acides et quel est leur impact ?
combinaison d’acide sulfurique et d’acide nitrique avec les émanation de N : impacts indirects sur les plantes par lessivage des sols
sur qui les effets majeurs des précipitations acides se font sentir (2) ?
- sols acides et pauvres en nutriments
- plans d’eau
décrire les effets des précipitations acides sur les sols acides et pauvres en nutriments (3)
- accélération du lessivage du Ca, Mg et P
- inhibition de l’activité biologique des sols
- mobilisation d’éléments toxique (Al, Mn)
décrire les effets des précipitations acides sur les plans d’eau (3)
changements profonds de la chimie en :
- baissant le pH
- augmentant la concentration en Al
- “choc acide” lors de la fonte des glaces au printemps
définir la stratosphère
couche entre 10-50 km au dessus du sol, la couche d’ozone est dedans entre 20-30 km
que se passe-t-il au niveau de l’ozone stratosphérique avant puis après milieu 20e ?
avant : formation et destruction de l’ozone en équilibre
après : polluants d’origine humaine se sont mis à perturber l’équilibre en accélérant la destruction de l’ozone
qu’a permis le problème de destruction accélérée de l’ozone stratosphérique ?
1er cas où une mobilisation internationale a permis une amélioration au niveau mondial grâce à un accord : Protocole de Montréal
définir la troposphère
couche la plus proche du sol (0-10 km)
que font les oxydes d’azote de provenance pétrolière ?
interagissent avec l’O en présence de soleil : produisent de l’ozone et autres polluants secondaires qui forment le smog photochimique
caractériser le smog photochimique
irritant par les voies respiratoires et les yeux et endommageant la végétation
que causent les dommages foliaires par l’ozone (3) ?
- diminuent la PS
- provoque des affaiblissement généraux
- plus grande susceptibilité aux infections par les insectes et champignons
qu’observons-nous en ce qui concerne l’ozone ?
utile en haute altitude mais grave polluant au niveau du sol
quelles sont les intrusions humaines au niveau du cycle du P (4) ?
- extraction minière
- engrais d’origine agricole
- divers produits industriels et domestiques (détergents)
- injection par les stations d’épuration d’eaux résultant d’une eutrophisation des eaux
