Cours 4 : Structure et fonctionnement des écosystèmes Flashcards
Définir écosystème
- Biotope (non-vivant) + biocénose (vivant)
- Contient un compartiment de production primaire
- Contient une unité fonctionnelle de relations complémentaires et de transfert et circulation de matière et d’énergie
Que doit-on avoir minimalement pour être en présence d’un écosystème ?
- Environnement inorganique
- Espèce autotrophe (végétaux) : produit sa propre nourriture à partir d’éléments organiques
- Une espèce décomposant les déchets et résidus ; décomposeur
- Un fluide (air,eau)
- 2 catégories de processus : flux d’énergie (réseau trophique)/ cycles d’éléments chimiques
Quels sont les compartiments principaux de l’écosystème?
- Producteurs primaires: ceux qui produisent la matière organique à partir d’éléments nutritifs, de la lumière et du CO2.
- Consommateurs primaire: ceux qui consomment les producteurs primaires.
- Consommateurs secondaires: ceux qui se nourrissent des consommateurs primaires
Parfois on aura, les consommateurs tertiaires: ce sont les carnivores, ceux qui sont au top de la chaine, ex lion, phoque.
Les décomposeurs: ceux qui transforment la matière organique déposé par la mort des organismes en matière minéral réutilisable par tt ce qui est vivant dans un écosystème. Les décomposeurs peuvent être consommées par les carnivores
Dans le flux d’énergie, chaque compartiment produit … d’énergie que le précédent
moins
Lorsquon passe d’un compartiment à un autre, il y a transfert …
de l’énergie
Lorsqu’on monte dans le réseaux trophique, que ce passe-t-il avec la biomasse et l’énergie ?
La biomasse et l’énergie diminuent
Est-t-il possible d’avoir un système ou les consommateurs primaires ont une plus grande biomasse que les consommateurs primaires ?
Oui, pour certains cas, la pyramide de biomasse est inversée.
la c’est parce que les producteurs primaire sont très rapidement consommées par les consommateurs primaires ou alors que les consommateurs primaire ont une autre source de nutrition qui est différente des producteurs primaires.
Qu’est-ce que la productivité primaire ?
À la base de l’écosystème: la production primaire (en général est réalisée par les plantes). Captage de l’énergie (en général solaire) et transformation en matière organique. La production primaire est donc la porte d’entrée de l’énergie dans l’écosystème.
les petits algues vont prendre la lumière, le Co2 et utilisé l’azote et le phosphore dans tt ce qui est élément minéral pour synthétiser la matière. C’est organismes sont donc des
Producteurs primaires
Définir productivité
Productivité= Gain en matière organique/ unité de surface ou volume / unité de temps.
Il existe 2 types de productivité primaires. Nommer et expliquer
La productivité primaire brute (PPB) :
le taux total d’énergie produit par les plantes (par la photosynthèse).
La productivité primaire nette (PPN) (net primary productivity NPP) :
le taux de stockage de l’énergie sous forme de matière organique à la fin une fois que la respiration à été faite (ce qui reste)
Quelle est l’équation qui relie la productivité primaire nette et brute
PPN= PPB - R( la matière organique respiré)
Pourquoi la productivité primaire nette à plus d’énergie que la productivité primaire brute ?
Le processus de respiration (par les autotrophes) est équivalent au processus de décomposition de la matière organique. PREND DE L’ÉNERGIE. Lorsqu’on détruit la matière organique en utilisant l’oxygène, on parle alors de respiration.
à L’échelle de la planète la productivité dépend deux facteurs. Quels sont-ils et pourquoi la productivité en dépend ?
- La température : permet d’accélérer les réactions chimiques et donc qui va avoir tendance à accélérer la production de matière.
- Les précipitations : l’eau qui est un élément essentiel pour les végétaux.
Les régions ou on retrouve le plus de production de la (matière/unité de temps/unité de surface) sont :
les régions tropicales et équatoriales, car se sont les régions ou les température sont les plus élevées
Quel terme relie les 2 facteurs dont dépend la productivité ?
l’évapotranspiration : La ou il y’a de hautes températures, on va avoir une forte évaporation, car la température élevé va entrainer une évaporation de ces précipitations.
Dans les écosystèmes aquatiques, la productivité dépend de : (et pourquoi ?)
La productivité est optimale quand :
Températures : quand les eaux sont plus chaudes
Surface : on se trouve plus près de la surface, car il y’a plus de lumière
La teneur en sels minéraux nutritifs : les eaux sont plus riches en nutriments (voir les problèmes liés à l’eutrophisation) : ca va enrichir le milieux et sa va donner une grande disponibilité de ressources pour les algues
Définir eutrophisation
(c’est un apport excessif d’éléments nutritifs
Expliquer les problèmes liés à l’eutrophisation
Il faut faire attention, car oui les eaux sont plus riches en nutriments, mais il y’a un seuil à sa… lorsqu’il y’a une forte abondance nutritif (lorsque sa dépasse un certain seuil), sa commence à être nocif, car y’a tellement une productivité forte qu’il y’a une accumulation de matière organique qui au bout d’un moment va empêcher les autres communautés de se développer, car il y’a une forte consommation d’oxygène pour dégrader ces matières organiques.
la … et la … varie considérablement d’un milieu à l’autre
Biomasse et production primaire
Pourquoi Les herbiers d’algues et récifs coralliens, qui ont une biomasse faible, montrent une production primaire aussi forte que celle des forêts pluviales tropicales, dont la biomasse est très élevée.
C’est que, dans ce dernier cas, la biomasse produite reste sur place, alors que dans le cas des milieux marins, elle est en partie mobile (phytoplancton) et se renouvelle très rapidement (elle est consommée très rapidement aussi).
Pourquoi? C’est lié au fait que dans la récifs récifs coralliens et les herbiers, les organismes sont de petite taille et ce renouvelle très rapidement avec une faible biomasse, ils sont capable de produire beaucoup.
Quel est la forme d’énergie utilisé dans les écosystèmes ?
ATP (adénosine triphosphate):
la “monnaie énergétique” du vivant”.
Cette molécule stocke une partie importante de l’énergie dans des liaisons entre ses groupes phosphates.
Expliquer brièvement le transfert d’énergie
Les producteurs primaires vont produire cet nouvelle matière et vont être consommé par les consommateurs primaires dans le but d’en magasiner l’énergie(c’est donc la biomasse qu’ils ont consommées). Cette biomasse qui a été consommé sera dégradé, produit des minéraux et va leurs permettre de produire des nouvelles molécules par biosynthèse.
Comment trouver de l’énergie dans les molécules d’ATP ?
Si l’on casse le lien entre C et N on retrouve de l’énergie, entre la double liaison et le N on retrouve de l’énergie.
Le processus de casser les liens ex: P et O fait partie du processus de décomposition de la matière.
Nommer et expliquer les différentes voies de fixations du CO2
La voie en C3 : la voie la plus ancienne et la plus rependue
La voie en C4 : plus récente (30/40mio années) utilise efficacement de faible quantité de co2
La voie CAM : mécanisme permet la fixation nocturne du CO2 quand les stomates sont ouverts (perte d’eau limitée)
Les végétaux C3 comprennent de nombreuses espèces cultivées donner un exemple :
blé, chou, soja, algues, arbres, espèces des régions tempérés
Quelle est la différence entre les plantes C4 et C3 :
C4 ont besoin de 2x moins d’eau que les C3 pour produire la même quantité de matière sèche
Les voies de fixation du CO2 selon les milieux
C3 : régions tempérées
C4 : régions arides et tropicales
CAM: milieu très chaud
Quelle voie de synthèse va être favorisée
C4 supérieur que c3
L’enrichissement actuel de l’atmosphère en CO2 pourrait mener à un rééquilibrage entre plantes en C3 et en C4. Pourquoi ?
les plantes en C4, apparues lorsque la concentration en CO2 de l’air était déjà basse, ont une efficacité photosynthétique quasi maximale aujourd’hui.
les plantes en C3, au contraire, profiteraient de l’augmentation de la teneur de l’air en CO2, et seraient donc favorisées.
Il existe 2 chaines trophiques. Nommer et expliquer
- les chaînes basées sur la production primaire et les herbivores
- les chaînes de décomposition, basées sur la matière organique morte et les organismes saprophages
Nommer et expliquer les 3 sources de pertes de la biomasse
Une partie est respirée :
. Une partie de cette biomasse sera respiré chez les plantes, les herbivores, les carnivores etc.. Quand on parle de respiration (on parle de décomposé la matière organique) Ex: se qu’on a mangé.
Une partie va mourir :
C’est en t’autre l’excrétion, ex chez l’humain c’est ce qu’il ressort par la peau (transpiration etc.) Et il y’a également la mort des organismes qui va aller dans le cheminement des détritivores. Les détritivores vont détruire cette matière organique et vont remettre les minéraux dans le milieu ( azote, phosphore éléments inorganiques). Les détritivores eux aussi y’a de l’énergie qui circule chez eux, car ils font aussi de respiration.
Une parti resté et qui n’est pas consommée:
y’a toujours partie de la matière entre chaque niveau lors du transfert qui n’est pas consommée.
