Chapitre 9: L'homme dans la biosphère Flashcards

1
Q

En focalisant notre attention sur les dégradations récentes (2 siècles) que l’homme a fait subir à son environnement, on oublie que notre espèce a modifié son environnement de manière mesurable (et néfaste) depuis qu’elle s’est dotée de moyens d’action …..

A

à grande échelle.

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2
Q

Les trois révolutions technologiques de l’humanité sont :

A

Le feu
L’agriculture
La révolution industrielle

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3
Q

Le feu est le premier moyen, par lequel les humains ….. ont considérablement remanié leur paysage sur plusieurs ….

A

préhistoriques

continents

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4
Q

Le feu a été utilisé depuis plusieurs …. pour faire … et …. le gibier (Afrique, Europe), mais aussi pour favoriser le …. par des steppes plus favorables à de grands troupeaux d’ongulés (Afrique, Asie, Amérique, Australie).

A
  • centaines de milliers d’années
  • fuir
  • traquer
  • remplacement de la forêt primitive
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5
Q

Le feu a aussi permis d’autres modifications importantes: (2)

A

Chauffage et Cuisson des viandes

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6
Q

-Chauffage: (2)

A

-protection contre le froid; -regroupement autour du foyer –» interactions sociales (chants, récits)

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7
Q

-Cuisson des viandes:

A

meilleure digestibilité, moins de parasites

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8
Q

L’agriculture constitua la deuxième cause majeure de déséquilibre écologique due à l’action de

A

l’homme primitif

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9
Q

L’agriculture a permis:

  • …. (quelques ha au lieu de 20 km2);
  • …..(silos à grain, viande fumée ou salée, fromage…);
  • ….
A
  • la concentration de l’énergie sur de petites surfaces
  • la conservation des aliments
  • la spécialisation des tâches.
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10
Q

L’invention de l’agriculture provoqua donc: (3)

Ces facteurs ont tous contribué à … grandissante de l’être humain sur son environnement.

A
  • un accroissement démographique massif;
  • une altération directe des milieux; (déforestations)
  • un remaniement profond des modes de vie (sédentarisme) et des structures sociales.
  • l’emprise
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11
Q

La troisième révolution technologique est celle du …: la révolution industrielle qui mena aux …

A

XIXe siècle

sociétés modernes.

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12
Q

En termes écologiques, l’écosystème humain dans la civilisation contemporaine se caractérise par …., qui tendent à neutraliser le pouvoir …. de la planète (sa capacité de compensation des variations) et à rompre de façon irrémédiable son équilibre spontané:

A
  • trois sources de perturbations majeures

- homéostatique

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13
Q

Quelles sont les trois sources de perturbations majeures, qui tendent à neutraliser le pouvoir homéostatique de la planète ?

A

1) La diversité des communautés qui peuplent les milieux exploités par l’homme se réduit de plus en plus, souvent par suite de l’anéantissement des habitats.
2) Le cycle de la matière est rompu car les déchets produits par l’homme ne sont plus dégradés, minéralisés par les décomposeurs: inhibition par des substances toxiques, molécules inconnues dans la nature.
3) Le flux d’énergie est totalement modifié.

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14
Q

Les trois sources de perturbations majeures, qui tendent à neutraliser le pouvoir homéostatique de la planète:
1) …. qui peuplent les milieux exploités par l’homme …., souvent par suite de l’anéantissement des habitats.

A
  • La diversité des communautés

- se réduit de plus en plus

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15
Q

Les trois sources de perturbations majeures, qui tendent à neutraliser le pouvoir homéostatique de la planète:
2) ….. car les déchets produits par l’homme ne sont plus dégradés, minéralisés par les décomposeurs: inhibition par des substances toxiques, molécules inconnues dans la nature.
Une conséquence majeure de cette rupture est …… Par exemple, l’usage des combustibles fossiles modifie profondément les cycles du carbone et du soufre, et la production d’engrais modifie celui de l’azote.

A
  • Le cycle de la matière est rompu

- un bouleversement des cycles biogéochimiques

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16
Q

Les trois sources de perturbations majeures, qui tendent à neutraliser le pouvoir homéostatique de la planète:
3) …… En conditions naturelles, un organisme vivant utilise directement ou indirectement une partie de l’énergie prélevée au soleil par les végétaux au moyen de la photosynthèse. L’homme moderne tire une grande partie de son énergie de l’exploitation d’une forme d’énergie accumulée …. par les végétaux qui …. (pétrole)

A
  • Le flux d’énergie est totalement modifié
  • il y a des centaines de millions d’années
  • se sont incomplètement dégradés.
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17
Q

La pollution

Trois catégories:

A

Pollution physique
Pollution chimique
Pollution biologique

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18
Q

Les 3 (+2) pollutions physiques:

A
Pollution nucléaire
Pollution thermique
Pollution lumineuse
-le bruit
-l'electricité
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19
Q

La pollution nucléaire (ici, …);

A

déchets nucléaires radioluminescents entreposés dans la piscine d’une centrale nucléaire

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20
Q

La pollution nucléaire:
Les êtres vivants sont soumis, dans les conditions naturelles, à diverses sources d’irradiation …. (croûte terrestre, rayons cosmiques).
Ils peuvent aussi incorporer des …. (ex. 40K, 14C, présents dans ….), ce qui les expose à une ….

A
  • externe
  • isotopes radioactifs naturels
  • le sol et l’eau
  • irradiation interne
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21
Q

La pollution nucléaire:
Ces radiations ionisantes font courir un risque de …, fortement accru par l’utilisation humaine de l’atome. À haute dose, ces radiations bloquent la division cellulaire ou, au contraire, provoquent des divisions désordonnées (cancers).
Les radio-isotopes peuvent contaminer la biosphère par ….. À cet égard ils se comportent comme les isotopes non radioactifs et de nombreuses molécules comme les polluants chimiques (voir plus loin).

A
  • lésions somatiques et génétiques

- accumulation le long des chaînes trophiques

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22
Q

Les … (ainsi nommées parce qu’elles peuvent arracher des électrons aux molécules ou atomes qu’elles touchent) sont de trois types:

A

radiations ionisantes
rayons g
rayons b
rayons a

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23
Q

rayons g:

A

ondes électromagnétiques de très haute fréquence, très pénétrantes;

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24
Q

rayons b:

A

électrons, vitesse proche de c. Traversent les tissus vivants sur plusieurs cm;

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25
Q

rayons a:

A

noyaux d’hélium, très peu pénétrants (arrêtés par les couches superficielles de la peau).

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26
Q

Les éléments les plus dangereux sont ceux dont … et qui produisent un rayonnement intense et pénétrant.

A

la période (ou demi-vie) est longue

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27
Q

Demi-vie:
La radioactivité diminue en une … La demi-vie d’un isotope est le temps mis par la moitié d’une quantité donnée d’isotope pour se désintégrer. Après une autre demi-vie, il reste le quart de la quantité initiale; etc.

A

progression géométrique décroissante

28
Q

Du point de vue écologique, sont particulièrement nocifs:
1) Les isotopes radioactifs de corps simples qui sont des ….: 14C, 32P, 45Ca, 35S, 131I. Ils peuvent être incorporés à l’organisme et constituer localement une source d’irradiation dangereuse.
2) Les éléments aux …. à celles de composés naturels des organismes vivants:
(…., homologue du calcium.
….., homologue du potassium.)
3)Les isotopes à rayonnement intense issus …..: ex. plutonium 239Pu.

A
  • constituants fondamentaux de la matière vivante
  • propriétés chimiques analogues
  • Strontium 90Sr
  • Césium 137Cs
  • des activités atomiques civiles et militaires
29
Q

Déchets radioactifs: La plupart des isotopes radioactifs sont devenus presque inoffensifs après …
Les déchets radioactifs des centrales nucléaires civiles contiennent un mélange d’isotopes dont la demi-vie va de fractions de secondes à des milliers d’années.

A

10 demi-vies: il reste 0.1% de la radioactivité initiale.

30
Q

Déchets radioactifs civils:
L’industrie nucléaire s’est …. Ce problème comprend deux niveaux:
- …., pour permettre aux isotopes à courte demi-vie de se décomposer; en 10 ans, les déchets radioactifs industriels perdent 97% de leur radioactivité. Ils sont ensuite plus aisés à manipuler;
- de 10,000 [EPA] à 100,000 [NRC] ans) pour assurer la protection contre les isotopes à longue demi-vie.

A
  • développée avant qu’on ait résolu le problème de l’entreposage des déchets
  • entreposage à court terme
  • entreposage à long terme
31
Q

Déchets radioactifs civils:
…. se fait en général en …., où l’eau dissipe la chaleur et protège des radiations. Aux USA, en 2000 on a rempli 30% de la capacité de ces piscines; elles étaient pleines à environ 90% en 2011.
On a de plus en plus recours aux … (caissons de confinement) conçus pour résister aux inondations, tornades et températures extrêmes.

A
  • L’entreposage à court terme
  • piscine
  • contenants secs
32
Q

Déchets radioactifs civils:
À la fin 2000, le nucléaire civil a produit 180 000 tonnes de déchets. Chaque année, 10 000 tonnes supplémentaires sont produites.
De plus, les centrales, bombardées de neutrons, devront un jour être ajoutées à ces déchets.
On estime que ….

A

le démantèlement d’une centrale nucléaire génère plus de déchets radioactifs que la centrale n’en a produit durant toute sa vie active!

33
Q

Déchets radioactifs ….:
Les pires échecs dans le traitement de déchets nucléaires ont eu lieu dans des sites militaires des ….
Des rejets … de poussières d’uranium, xénon 133, iode 131 et tritium ont été révélés pour au moins 4 sites aux USA. La décontamination pourrait coûter 250 milliards de $ US.

A

militaires
USA et de l’ex-URSS
délibérés

34
Q

…:
La … ne sont jamais efficaces à 100%. Un … quelquefois considérable peut être observé autour de certaines centrales électriques, usines et agglomérations.
Sous nos climats, la température moyenne des grandes villes est en général … à celle des campagnes voisines. On peut observer ….
…..des centrales thermiques et nucléaires rejettent dans les rivières et lacs des eaux réchauffées, qui peuvent perturber les écosystèmes.

A
  • La pollution thermique
  • production et l’usage d’électricité
  • dégagement régional de chaleur
  • supérieure de plusieurs degrés
  • un dôme thermique au-dessus des agglomérations
  • Les tours de refroidissement
35
Q

-Pollution lumineuse:

….%. de l’énergie …. sont consacrés à l’éclairage!

A

19%

mondiale

36
Q

Les (3 +1) pollutions chimiques

A

Smog
Engrais
Pesticides
(Pollution des eaux et eutrophisation )

37
Q

1) Un exemple de pollution chimique aérienne =

A

le smog urbain

38
Q

Concentration de polluants dans ….:
Certains polluants (difficilement ou non biodégradables) peuvent persister dans l’environnement et s’y accumuler (ex. métaux lourds dans les sédiments). De plus, ils peuvent se concentrer fortement le long des chaînes trophiques, même si …
EX: Dans le cas du DDT, le facteur de concentration des oiseaux piscivores est de 10^7: leurs tissus (notamment adipeux) contiennent …. de fois plus de DDT que l’eau.

A
  • les chaînes trophiques
  • leur concentration est presque nulle au départ.
  • 10 millions
39
Q

2) Pollution par les …:
- Engrais minéraux de base: N-P-K (azote-phosphore-potassium)
-… (métaux lourds, etc.): restent piégées dans les couches superficielles du sol.
-Déséquilibre des cycles biogéochimiques de l’azote et du phosphore, contamination des nappes phréatiques:
Abus d’engrais => accumulation de …. dans les eaux et dans certaines plantes => augmentation de leur croissance et allongement de leur période végétative.
Excès de … => eutrophisation des lacs et cours d’eau.

A

engrais
Impuretés
nitrates
phosphates

40
Q

2)Pollution par les engrais:
L’utilisation des engrais a … entre 1950 et 1989 (14 à 146 Mt).
Depuis, l’usage a baissé ou se stabilise dans les …, mais est en pleine expansion dans les …

A
  • décuplé (= dix fois la quantité désignée)
  • pays développés
  • pays en développement
41
Q

3) La pollution par les pesticides regoupe les: (4)

A
  1. Insecticides
  2. Herbicides
  3. Foncides
  4. Poisons contre les rongeurs
42
Q

3) Pollution par les pesticides
1. Insecticides:
a) …. (DDT, dieldrine, etc.)
b) ….. (parathion, malathion, etc.),… (carbaryl, etc.)
c) ….

A

Organochlorés
Organophosphorés
carbamates
Néonicotinoïdes

43
Q

Large spectre et longue persistance (avantage car applications moins fréquentes; inconvénient car accumulation dans l’environnement et mortels pour de très nombreuses espèces) =

A

Organochlorés (DDT, dieldrine…)

insecticide = pollution par pesticides

44
Q

Un peu plus sélectifs, moins longue persistance. Très toxiques quand même =

A

Organophosphorés (parathion, malathion…), Carbamates (carbaryl…)
insecticide = pollution par pesticides

45
Q

Découverts en 1985. Peu biodégradables, longue persistance, graves effets sur les abeilles, les vers de terre, les insectivores (oiseaux, mammifères). Épandage ou enrobage des semences =

A

insecticide = pollution par pesticides

Néonicotinoïdes

46
Q

Pollution par les pesticides:
Insecticides
Tous ces composés agissent sur …… Organochlorés et carbamates empêchent l’action de la cholinestérase, provoquant des stimuli nerveux ininterrompus conduisant à la mort.
L’omniprésence des …. dans les semences utilisées au Canada cause de graves problèmes aux abeilles, et aux pollinisateurs sauvages des écosystèmes.

A

le système nerveux

néonicotinoïdes

47
Q

Pollution par les pesticides:
……:
Utilisés pour contrôler la végétation indésirable faisant concurrence aux plantes cultivées.
Peuvent être très sélectifs si utilisés dans la bonne concentration au bon moment.
Souvent utilisés en excès
Agriculture
Parcs, jardins, golfs et pelouses
“Bio”-carburants!!!
Atteignent dans ce cas …., pas seulement leurs cibles.

A

Herbicides

l’ensemble de l’écosystème

48
Q

insecticide = pollution par pesticides

Néonicotinoïdes

A

Découverts en 1985. Peu biodégradables, longue persistance, graves effets sur les abeilles, les vers de terre, les insectivores (oiseaux, mammifères). Épandage ou enrobage des semences =

49
Q

Pollution par les pesticides:
….:
Utilisés pour contrôler les champignons, soit dans les champs (parasites) soit dans les entrepôts, soit sur les semences.
Le …. est fréquemment employé. Très toxique (=> grains colorés en rouge).

A

Fongicides

méthylmercure

50
Q

Pollution par les pesticides:
….:
Utilisés dans les entrepôts, mais aussi parfois dans la nature. Ex.: warfarine, provoquant des hémorragies internes (par destruction des plaquettes sanguines). Très peu spécifique et donc ….

A

Poisons contre les rongeurs

extrêmement dangereux!

51
Q

Découverts en 1985. Peu biodégradables, longue persistance, graves effets sur les abeilles, les vers de terre, les insectivores (oiseaux, mammifères). Épandage ou enrobage des semences =

A

insecticide = pollution par pesticides

Néonicotinoïdes

52
Q

Le pesticide idéal aurait les propriétés suivantes:
1. Il affecterait ….
2. Il ne provoquerait pas de …
3. Il aurait une … (et donc une persistance courte).
4. Il serait biodégradable en …..
5.Il serait bon marché.
Aucun pesticide réel ne remplit toutes ces conditions!

A

seulement l’espèce-cible
résistance
demi-vie courte
sous-produits inoffensifs

53
Q

L’omniprésence des néonicotinoïdes dans les semences utilisées au Canada cause …

A

de graves problèmes aux abeilles, et aux pollinisateurs sauvages des écosystèmes.

54
Q

POll. Chimi (+1)
Pollution des eaux et eutrophisation:
Stade I: ajout de sels nutritifs (principalement ….).
Stade II: prolifération d’algues dans …..
Stade III: …
Stade IV: anoxie en profondeur => …

A
  • phosphates et nitrates
  • l’épilimnion
  • mort de beaucoup d’algues => peu d’oxygène en profondeur, sédiments riches en matière organique.
  • fermentations anaérobies
55
Q
Polution physique (+1):
....: un déplacement de la pollution
A

L’électricité

56
Q

L’électricité peut être considérée comme une … là où elle est ….
En revanche, sa production peut être très polluante (ex. centrales au charbon), et dégager beaucoup de gaz à effet de serre (centrales au gaz… et barrages).
La construction d’un … hydroélectrique provoque des perturbations écologiques considérables régionalement, et l’apparition d’un lac peut affecter ….
De plus, …. de vastes surfaces de sols et forêts nordiques provoque la dégradation rapide des grandes quantités de matière organique qui y étaient stockées, ce qui aboutit à …

A
énergie propre
consommée
barrage
le climat
l'inondation
l'émission de milliers de tonnes de CO2.
57
Q

Pollution biologique:
….:
L’introduction d’espèces dans des régions ou continents dont elles étaient absentes peut aboutir à des désastres: souvent, les espèces en question n’y ont pas de …., ce qui leur permet d’envahir la région et d’y perturber gravement les équilibres écologiques et la survie des espèces locales.

A

Espèces invasives

prédateurs naturels

58
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques: (5)

A
  • Cycle de C
  • Cycle de l’azote (N)
  • Cycle du soufre (S)
  • Couche d’ozone (O3)
  • Cycle du phosphore (P)
59
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:
1.Cycle du carbone:
a) Augmentation de l’apport en CO2 dans le cycle par: (2)
b) Apport de … (CH4): doublement en 200 ans, par:
(4)
c) Conséquences: …

A
  • 1combustion de carburants fossiles
  • 2déforestation
  • méthane
  • 1ruminants
  • 2gaz industriels
  • 3exploitation et assèchement des tourbières
  • 4réchauffement climatique (fonte du pergélisol)
  • changements climatiques
60
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:

  1. Cycle de l’azote
    a) Augmentation (doublement!) de l’apport en azote dans le cycle par: (2)
    b) Résultat: augmentation généralisée du dépôt d’azote, qui peut provoquer des …
    c) Conséquences: (2)
A
  • 1agriculture (engrais)
  • 2industrie et automobiles (combustion à haute température): ajout d’oxyde nitreux (N2O), oxyde nitrique (NO) et dioxyde d’azote (NO2) dans l’atmosphère
  • sur-stimulations de la croissance des plantes.
  • 1déséquilibre entre les nutriments
  • 2croissance prolongée en automne
61
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:

  1. Cycle du soufre
    a) …. SO2 est un polluant atmosphérique majeur.
    b) Les émanations humaines comptent pour 40% du total. La majorité de ces 40% vient des combustibles fossiles (en particulier huiles de chauffage et diesel).
    b) Les dégâts autour des points d’émission sont majeurs (destruction de la végétation, contamination des sols).
    c) Les dégâts à plus large échelle impliquent des transformations chimiques qui aboutissent à des …. (en combinaison avec les émanations d’azote: ….et ….).
A
  • Le dioxyde de soufre
  • précipitations acides
  • acide sulfurique
  • acide nitrique
62
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:
3.Cycle du soufre
d) Précipitations acides
L’effet des précipitations acides sur les plantes est souvent …:
(2)
e) Les précipitations acides ont des effets majeurs sur:
-les … et pauvres en nutriments (accélération du lessivage du Ca, Mg, P, inhibition de l’activité biologique des sols, mobilisation d’éléments toxiques: Al, Mn);
-les …. (changements profonds de la chimie: baisse du pH, augmentation de la concentration en Al, «……» lors de la fonte des glaces au printemps…).

A
  • indirect
  • 1lessivage de nutriments des feuilles par la pluie;
  • 2brouillards d’altitude enveloppant les plantes, plus acides que les pluies, et lessivant des nutriments.
  • sols acides
  • plans d’eau
  • choc acide
63
Q

Précipitations acides:
Choc acide:
Durant l’hiver, la surface des lacs est gelée. Par conséquent, les précipitations (acides) s’accumulent sur la glace (sous forme de neige).
Au …., à la fonte des glaces, la masse d’eau acide est soudainement mélangée à l’eau du lac, provoquant une brusque baisse du pH. Cette chute a des effets nocifs sur la physiologie de nombreuses espèces aquatiques.

A

printemps

64
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:
4.Couche d’ozone O3 (…):
Jusqu’au milieu du 20e siècle, la formation et la destruction de l’ozone stratosphérique (10 à 40 km) étaient en équilibre.
Ensuite, des polluants d’origine humaine (CFC, méthane, oxyde nitreux de sources naturelles et agricoles) se sont mis à perturber cet équilibre, accélérant la destruction de l’ozone.
Ce problème est le premier cas où une mobilisation internationale a permis une amélioration au niveau mondial grâce à un accord mis rapidement en application: le …..

A

Stratosphère

Protocole de Montréal

65
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:
4.Couche d’ozone O3 (…):
Des ….. de provenance pétrolière interagissent avec …. en présence de soleil pour produire de l’ozone et d’autres polluants secondaires. L’ensemble forme le “smog photochimique”, irritant les voies respiratoires et les yeux et endommageant la végétation.
Des dommages foliaires causés par l’ozone diminuent la photosynthèse, et provoquent des affaiblissements généraux et une plus grande susceptibilité aux infections par les insectes et les champignons.

A

Troposphère
oxydes d’azote
l’oxygène

66
Q

L’ozone est donc une bénédiction en …. et un grave polluant …

A

haute altitude

au niveau du sol!

67
Q

Intrusions humaines dans les cycles biogéochimiques:

  1. Cycle du phosphore:
    a) Intrusions humaines par: (3)
    b) Injection massive par les stations d’épuration des eaux! Souvent inefficaces (30% seulement). Elles agissent donc comme concentratrices du phosphore.
    c) Résultat:
A
  • 1extraction minière
  • 2engrais
  • 3divers produits industriels et domestiques (détergents!)
  • eutrophisation des eaux.