Chapitre 4 : Structure et fonctionnement des écosystèmes Flashcards
Quels éléments (4) et processus (2) doit minimalement comprendre un écosystème
Éléments :
- Un environnement inorganique
- Une espèce autotrophe (producteur primaire)
- Une espèce décomposant les déchets et résidus (décomposeur)
- Un fluide (air, eau ou les deux)
Processus :
- Un flux d’énergie
- Des cycles d’éléments chimiques
Quels sont les compartiments principaux d’une organisation trophique d’un écosystème
- Producteurs primaires
- Consommateurs primaires
- Consommateurs secondaires et plus
- Décomposeurs
Quelle est la porte d’entrée de l’énergie dans l’écosystème
La production primaire
Par quoi se définit la productivité d’un écosystème
Comme le gain en matière organique/unité de surface ou de volume/unité de temps
Qu’est-ce que la productivité primaire brute (GPP)
Le taux total d’énergie assimilée par les plantes par PS
Ex : 500g de matière produite/m2/an
Qu’est-ce que la productivité primaire nette (NPP) et comment la calcule-t-on
Le taux de stockage d’énergie sous forme de matière organique
GPP-matière dégradée (par respiration) = NPP
À l’échelle de la planète, de quels paramètres la productivité des écosystèmes terrestres dépend-t-elle (2)
Quels sont les écosystèmes terrestres les plus productifs
De la température et des précipitations
Écosystèmes tropicaux et équatoriaux
De quels paramètres la productivité des écosystèmes aquatiques dépend-t-elle (3)
La température, la lumière et la teneur de l’eau en sels minéraux
Qu’est-ce que la biomasse
La quantité de matière organique/unité de surface
Quelles sont les trois voies de fixation du CO2
- La voie en C3
- La voie en C4
- La voie CAM
Qu’est-ce que la voie en C3 + exemples
La voie de fixation du CO2 la plus ancienne et la plus répandue. PS favorisée lorsqu’il y a beaucoup de CO2. Ex : blé, chou, soja, toutes les algues, tous les arbres, etc.
Qu’est-ce que la voie en C4 + exemples
-Besoin en eau par rapport à plantes en C3
Voie de fixation du CO2 plus récente. Capable d’utiliser de faibles quantités de CO2 pour la PS (une augmentation de la concentration de CO2 n’augmente pas l’efficacité). Ont besoin de deux fois moins d’eau que les plantes en C3 pour produire une quantité équivalente de matière sèche.
Qu’est-ce que la voie CAM + exemple
Mécanisme de fixation du CO2 chez les plantes à faible productivité comme les cactus. Permet la fixation nocturne du CO2 lorsque les stomates sont ouverts (limite les pertes d’eau). On les retrouve en milieux très chauds.
Quelles voie de fixation du CO2 est presqu’optimale ajd
Les plantes en C4
Quel niveau trophique remet les nutriments dans le milieu
Les détritivores
Comment est utilisé l’énergie dans un écosystème (3)
À la respiration, à l’entretien et à la production de biomasse
Définition d’un cycle biogéochimique
Processus de TRANSPORT et de TRANSFORMATION cyclique d’un élément ou d’un composé chimique entre les trois grandes composantes de la biosphère
Quels atomes forment l’essentiel de la matière organique
C, O, N, H
Quels sont les deux principaux types de cycles biogéochimiques et leurs réservoirs
- Cycles gazeux (atmosphère et océans)
- Cycles sédimentaires (roche et minéraux)
- Certains sont hybrides (croûte terrestre et atmosphère)
Pourquoi le cycle de l’eau n’est pas à un cycle biogéochimique
Pas lié au vivant
Qui transfert le plus d’eau entre l’océan et l’atmosphère
L’océan
Qui transfert le plus d’eau entre la terre et l’atmosphère terrestre
L’atmosphère terrestre
Sur quoi repose le cycle du carbone
Sur la production primaire due aux plantes
Où se trouvent les concentrations atmosphériques minimales et maximales en CO2
Minimales : Près des feuilles des arbres
Maximales : Près du sol à cause de la respiration des décomposeurs
Quelles sont les deux formes biodisponibles de l’azote pour les plantes
Ammonium (NH4+) et nitratate (NO3-)
Quelles sont les deux voies d’entrée de l’azote dans l’écosystème
- Dépôts atmosphériques (pluies, neiges, brouillard…)
- Fixation biologique du N2 atmosphérique en NH3 par certaines bactéries
Mettre dans l’ordre les processus de transformation de l’azote et les molécules produites
- NH3, NH4+, NO3-, NO2-, N2
- Nitrification, Ammonification, Fixation
Fixation ou ammonification -» NH3, NH4+ -» Nitrification -» NO2- -» Nitrification -» NO3-
Quel élément ne contient pas de réservoir atmosphérique
P
D’où provient tout le phosphore disponible pour les écosystèmes
De l’altération des minéraux
Le phosphore est-il un nutriment important pour les plantes
Oui
Qu’est-ce que l’eutrophisation
Un enrichissement excessif des écosystèmes aquatiques en nutriments
Quels trois cycles sont intimement reliés ensemble
C, N et P
Perturbation d’un des cycles affecte aussi les autres
Quelles sont les phases du cycle du soufre
Gazeuse et sédimentaire (cycle hybride)
Comment le soufre est-il envoyé dans l’atmosphère (5)
Par combustions fossiles, volcans, échanges gazeux à la surface des océans, décomposition, industrie minière
Qu’est-ce qui cause les précipitations acides
Le H2S interagit avec l’O pour former du SO2, qui sera dissous dans goutellettes d’eau des nuages et formera du H2SO4 (acide sulfurique)
Quel est le réservoir majeur d’O2 + deux autres réservoirs
L’atmosphère + eau et CO2
Quels cycles celui de l’oxygène implique
Tous les autres
Comment les éléments suivant entrent dans un écosystème
C, Ca, N, P, nutriments supplémentaires
C et N : Par l’atmosphère (cycles gazeux)
Ca et P : Par l’altération de la roche et des minéraux (cycles sédimentaires)
Suppléments : Par la pluie, la neige, le vent et les animaux
Caractéristiques des cycles de nutriments
- Système ouvert (de la matière entre (intrants) et sort (extraits))
- Les extrants sont des pertes qui doivent être compensées
Comment circulent les nutriments dans les écosystèmes terrestres
- Mort des tissus vivants
- Nutriments retournés au sol ou aux sédiments sous forme de matière organique morte
- Minéralisation de la matière par décomposeurs
- Nutriments à nouveau disponibles pour la végétation
Différence majeure entre la zone de production primaire/décomposition des écosystèmes terrestres vs aquatiques
Dissociation importante entre la zone de production primaire (surface de l’eau) et la zone de décomposition (zone benthique) des écosystèmes aquatiques
Pourquoi les nutriments sont souvent difficilement accessibles dans les plans d’eau
Les nutriments sont stockés en profondeur dans les sédiments
Comment les nutriments remontent-ils à la surface dans beaucoup de plans d’eau
Par des brassages saisonniers (1 ou 2 par année en automne/hiver/printemps) causés par le vent
Qu’est-ce qui rend la rétention des nutriments difficile dans les milieux aquatiques, qu’est-ce qui aide à pallier cela
Les eaux courantes, rétention souvent possible par la présence de troncs d’arbres et de roches retenant les détritus en place
Quel allure à le mouvement des nutriments en eaux courantes
Allure d’une spirale
Qu’est-ce qui constitue un cycle de la spirale des nutriments en eaux courantes
- Assimilation d’un atome de nutriment
- Son parcours dans la chaîne trophique
- Son retour à l’eau
Qu’est-ce qui détermine le resserrement de la spirale du cycle des nutriments en eaux courantes
Plus la distance nécessaire pour faire un cycle est courte, plus la spirale est resserrée et plus les nutriments restent longtemps en un lieu donné (ex : débris de plantes retenus à un endroit et décomposés sur place)
Facteurs resserrant la spirale et relâchant la spirale en eaux courantes
Resserant : Courants lents, obstacles retenant la matière organique
Relâchant : Courants rapides, absence d’obstacles
Quels sont les écosystèmes aquatiques parmi les plus productifs
Les écosystèmes côtiers (entre la terre et la mer)
D’où proviennent les nutriments dans les écosystèmes côtiers (3)
- Du sol par ruissellement
- Des cours d’eau qui se jettent dans la mer
- De la mer elle-même
Qu’est-ce qui provoque la remontée des eaux de profondeur des océans riches en nutriments vers la surface
Les courants latéraux longeant les côtes qui se dirigent vers l’équateur tout en étant poussés loin des côtes par l’effet Coriolis
Qu’influencent les courants globaux de surface des océans (3)
Les patrons de température, les patrons de productivité et les cycles des nutriments
