Chapitre 55: Écosystèmes et écologie de la restauration Flashcards
Productivité primaire
Quantité totale de matières organiques fixées par photosynthèse
Consiste à calculer la quantité d’énergie chimique issue de la conversion de l’énergie lumineuse par les autotrophes d’un écosystème pendant une période déterminée.
Bilan énergétique mondial (Soleil, rayonnement solaire + flèches)
Soleil: principal entrant énergétique dans la biosphère, génère l’activité photosynthétique
Rayonnement solaire –> atteint la biosphère et tombe
- -> sur terrains dénudés et étendues d’eau qui absorbent ou réfléchissent l’énergie
- > une petite fraction du rayonnement atteint les chloroplastes des algues et des végétaux
==> Donc seulement 1% de la lumière visible atteint les chloroplastes et se fait convertir en énergie chimique par photosynthèse
Productivité primaire brute (PPB)
Énergie totale assimilée par un écosystème dans une période donnée
Productivité primaire nette (PPN) calcul +ex., permet la comparaison de…?, s’exprime comment
Énergie accumulée dans la biomasse des producteurs. Donc PPB - énergie utilisée par les producteurs pour la respiration cellulaire (Ra), les consommateurs n’utilisent que la PPN.
PPN= PPB-Ra (respirations autotrophes)
ex: Forêt = PPN peut représenter que 1/4 de la PPB. Les arbres doivent entretenir la croissance de leur tronc, de leurs branches et racines dont la masse est très élevée.
kcal/m2/an
Permet la comparaison de la production d’écosystèmes fort différents
S’exprime aussi en masse sèche de matière organique car l’eau ne contient pas une énergie transformable en matière organique et la teneur en eau des végétaux varie beaucoup.
g de matière sèche/m3/an
COMPRENDRE FIG. 55.4
Productivité primaire dans écosystèmes aquatiques (2 caractéristiques)
Limitée par la lumière: 1er mètre d’eau absorbe plus d’1/2 du rayonnement solaire
Limitée par nutriments: Azote et phoshore s’accumulent dans les sédiments (peu disponible dans la chaîne)
Productivité primaire dans écosystèmes terrestres et milieux humides
Limité par la température
Limité par l’humidité
ex. Forêts tropicales humides = les + productives
Désertsm toundra arctique les - productifs
Transfert d’énergie entre les niveaux trophiques
Efficace à 10%
Taux auquel les consommateurs d’un écosystème convertissent é chimique de leur nourriture en biomasse: productivité secondaire
–> décline à chaque transfert d’énergie dans la hiérarchie trophique
Quantité d’énergie demeure constante mais les organismes convertissent une partie de l’énergie qu’ils consomment en chaleur, et celle-ci se dissipe dans l’écosystème.
Excréments et mues sont consommés par les détritivores
Voir figure 55.9
Efficacité trophique et pyramides écologiques
Efficacité trophique: rapport entre la productivité nette d’un niveau trophique et celle du niveau inférieur. Estimé à 10%, donc 90% de l’énergie disponible à un niveau trophique ne se rend jamais au niveau suivant.
Façons de représenter ces pertes successives:
Pyramide de productivité nette: fig. 55.10
Pyramide des biomasse: fig 55.11
DONC EN GROS
Énergie disponible à chaque niveau trophique dépend de la productivité primaire nette et de l’efficacité écologique
==> Efficacité de conversion de l’énergie alimentaire en biomasse à chaque niveau de la chaîne alimentaire (niveau trophique)
4 cycles biogéochimiques
Eau, carbone, azote, phosphore
Cycle de l’eau expliquer + DESSINER
Près de 3/4 de la planète recouverts par l’hydrosphère
Majeure partie du cycle de l'eau s'effectue entre océan et atmosphère. Étapes: Réchauffement Évaporation Refroidissement Condensation Précipitations
Cycle du carbone expliquer + DESSINER
-S’effectue entre gaz carbonique/êtres vivants. Producteurs fixent le gaz carbonique lors de photosynthèse, en matière organique,
Respiration et les fermentations retournent le gaz carbonique à l’atmosphère
Certaines circonstances: se produit une stagnation des matières organiques dans diverses formations sédimentaires: tourbe, charbon, hydrocarbures fossiles
Utilisation récente de ces hydrocarbures fossiles par l’homme contribue de façon alarmante à l’enrichissement de l’atmosphère en gaz carbonique (effet de serre)
Cycle de l’azote expliquer + DESSINER
+3 bactéries
Azote = constituant essentiel de nombreux composés organiques, dont protéines et acides nucléiques
Bon déroulement du cycle ==> 3 catégories de bactéries interviennent:
1. Bactéries fixatrices d’azote: transforment azote atmosphèrique en forme organique assimilable par les plantes (dans les nodules) Ces bactéries transforment aussi le N2 en ammoniac qui se dissout pour former de l’ammonium
2.Bactéries nitrifiantes convertissent l’ammonium en nitrite et ensuite le nitrite en nitrate, chaque étape est contrôlée par des microorganismes spécifiques
3. Bactéries dénitrifiantes reconvertissent nitrates en azote atmosphérique
Être humain contribue au cycle en produisant du nitrate pour les engrais à partir de l’azote atmosphérique
Cycle du phosphore expliquer + DESSINER
Comme le phosphore ne se retrouve presque jamais à l’état gazeux, son cycle, à l’opposé des cycles atmosphériques de l’azote et du carbone, est un cycle sédimentaire.
Principales sources de phosphore inorganiques sont constituées par des roches ignées et des dépôts sédimentaires.
Cycle:
-Phospore inorganique est dissous ou lessivé dans les eaux continentales, sous forme de phosphate
-Il est absorbé/incorporé par les végétaux dans diverses substances organiques, passe d’un niveau trophique à l’autre
-Il est restitué au sol avec les cadavres, déchets et excréments produits par les êtres vivants, attaqué par les microorganismes et transformé à nouveau en phosphate minéral disponible à nouveau pour les autotrophes
-En milieu marin, le phosphore dissous est incorporé par le phytoplancton marin. Passe aux poissons ensuite aux oiseaux marins qui déposent leurs excréments (guano) sur les falaises.
Biorestauration (2 ex.)
Utilise organismes: bactéries, eumycètes ou végétaux pour détoxiquer les écosystèmes pollués.
Ex. Plantes qui captent et accumulent des métaux toxiques (zinc, cadmium). Plantation sur des sites miniers dégradés et cueillettes de ces plantes pour récupérer les métaux (bien en disposer)
Ex. Pseudomonas sp pour nettoyer les déversements de pétrole sur les plages
Accélération des processus écosystémiques
Utilise des organismes pour l’addition de matières essentielles à un écosystème dégradé.
ex. porto rico suite à la disparition de la forêt originale, le sol s’est appauvri en nutriments
implantation de Koroi, plante qui croit dans des sols pauvres
Engendre accumulation rapide de matières organiques et la recolonisation des autres plantes indigènes
