Baccalauréat Sciences 2016 - Séries L et ES (Corrigé)

Sujets

• BAC

Informations

• Publié par: lewebpedagogique
• Publié le: 21 juin 2016
• Nombre de lectures: 308
• Langue: Français

Extrait

Correction épreuve anticipée de sciences ES/L du 21 juin 2016

Partie 1 : argumentation scientifique : NOURRIR L’HUMANITÉ (8 POINTS) L’agroforesterie

En introduction : ne pas oublier de présenter et rappeler le problème : « en quoi l’agroforesterie est un exemple d’agriculture durable ? Plus précisément un exemple de pratique agricole respectant la qualité du sol et de l’eau ».

Doc 1 :

Pour pouvoir travailler sur de plus grande surface (de plus grands agrosystèmes), la mécanisation a conduit à l’arrachage des haies et des arbres qu’elles contenaient.

De plus à cette époque l’utilisation de produit chimique comme les engrais et les pesticides, a permis d’augmenter les rendements.

Mais les engrais sont riches en nitrate, entraîne unepollution de l’eau des nappes phréatiques. L’emploi despesticidesmauvaises herbes » et les « animaux (dont le rôle est de détruire les « nuisibles aux cultures ») a aussi pu entraîner la pollution des eaux, mais aussi larésistance croissante des ravageurs et des mauvaises herbesque ainsi l’appauvrissement de la biodiversité des zones cultivées.

Enfin cette « modernisation » de l’agriculture a atteint ses limites car lesrendements n’augmentent plus.

L’INRA semble avoir trouvé le moyen de renouer avecl’amélioration de ces rendements grâce à une nouvelle méthode : l’agroforesterie (les rendements de cette méthode sont plus importants que celle d’une culture simple et d’une forêt isolée cumulées).

Nous allons voir par la suite que cela n’a pas simplement un impact positif sur le rendement.

Doc 2 :

Quand on compare les échanges dans les deux systèmes, on observe que, la présence d’arbreaugmente l’importance de la minéralisationde deux manières :

-l’apport de matière organique grâce à la décomposition de feuilles mortes et des radicelles des arbres

-augmente l’importance de l’altération de la roche mère.

Une partie de ces minéraux et ensuite absorbée par les racines des arbres, mais ilen reste la même quantitéque dans un champ en culture « sans haie d’arbre » pour les céréales.

Donc cela permet une bonne croissance des arbres sans pour autant que les céréales qui leur sont associées soient privées de leurs minérauxpar appauvrissement du sol.

De plus les ions nitrates(apportés par les engrais) qui ne sont pas utilisés par les céréales (et sont emportés par l’eau)sont absorbés par les racines des arbres, ce qui évite la pollution des nappes phréatiques.

Cette absorption des ions nitrates est plus particulièrement présentée dans le document suivant

Doc 3a :

On observe que les racines des arbres d’une haie s’étendent jusqu’à 25 m,ce qui correspond à la distance entre deux haies.

De plus là où se trouvent les racines, on observeune disparition des ions nitrates apportés par les engraisà cause de leur absorption par ces dernières.

De plus si les racines sont assez profondes (au moins 1 m)les ions nitrates, bien que totalement absents à 2 m de profondeurs car totalement absorbés par les racines)restent présents dans le sol en partie superficielet peuvent donc être absorbés par les racines des cultures.

Ce n’est pas le cassi les racines sont trop superficielles car elles absorbent les ions nitrates présents en surface et en plus semblent en laisser une partie qui est entraînée par l’eau (il y a encore jusqu’à 80 mg/L entre 2 et 3 mètres de profondeurs, sous les racines).

Doc 3b :

Minéraux de la roche mère et matière organique décomposée sont à l’origine du complexe argilo- humique.

On observe que si l’on verse sur ce CAH de l’éosine, celle-ci va traverser entièrement l’échantillon (le filtrat 1 est identique à la solution versée au départ). Ce n’est pas le cas dubleu de méthylènedont les espèces ioniques en solution vont rester dans l’échantillon(seule l’eau qui les contenait en solution a pu traverser : le filtrat 2 est incolore).

Sachant que seul le bleu de méthylène contient desions chargés positivement, cela montre qu’ils ont été « adsorbés » (retenus) par le CAH (« chargé » négativement).

Donc les solsriches en CAH (c’est les cas des sols de l’agroforesteries où la décomposition en matière organique est importante)retiennent mieux les ions positifs (comme les ions Ca2+, K+,Fe2+,Mg2+) qui seront donc moins « lessivés » par l’eau et seront plus accessibles aux plantes.

En conclusion :

La pratique de l’agroforesterie est un exemple de pratique durable car , tout en permettant d’utiliser des engins agricoles dans des surfaces de culture assez grande (les haies sont séparées de 25 m), elle permet de préserver les nappes phréatiques des pollutions aux nitrates dues aux engrais (grâce à l’absorption de ces ions par les racines des arbres en croissance) tout en luttant contre l’appauvrissement des sols en ions minéraux (les arbres favorisants la minéralisation d’une grande quantité de matière organique, l’altération de la roche mère et la formation de CAH). Les rendements s’en trouvent améliorés alors que les impacts sur la qualité de l’eau et les sols sont diminués.

Partie 2 : LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE (6 POINTS)

Question 1 :Jules Verne a écrit « l’eau est le charbon de l’avenir ». Cocher les bonnes cases dans le tableau ci-dessous :

Eau

Charbon

Ressource d’énergie non renouvelable

X

Ressource d’énergie renouvelable

X

Ressource d’origine fossile

X

Question 2 :La production du dihydrogène envisagée par Jules Verne dans son roman est une :

Production grâce à l’électrolyse de l’eau

Question 3 :La chaîne énergétique de la pile à combustible correspond à la :

Proposition 1

Question 4 :On s’intéresse à la pile à combustible utilisée en région Rhône-Alpes.

L’eau Le dioxygène L’hydrogène

Est utilisé(e) X X

Est produit(e) X

Question 5 : 4 modules de 5Kw chacun pendant 2 h : Energie = Puissance (de 4 modules) x temps = 5 x 4 x 2 = 40 kwh Question 6 : Argument en faveur : moins de libération de CO 2 qu’une voiture à essence Argument défavorable : pour produire le dihydrogène, il faut beaucoup d’énergie donc cela libère du CO 2 pour la produire (95 % produit avec de l’énergie fossile).

Donc : énergie « propre » car dans son fonctionnement elle rejette moins de CO 2 et essentiellement de l’eau.

Partie 3 : REPRÉSENTATION VISUELLE (6 POINTS)

Hypothèse 1 :La différence de perception de la couleur pourrait s’expliquer par un daltonisme.

Le daltonisme correspond à l’absence d’un type de cône dans les photorécepteurs de la rétine, ce qui entraîne un défaut d’absorption de certaines longueurs d’ondes.

Ce n’est pas le cas ici car chez les Bérinmos, on observeque tous les cônes sont présents et fonctionnent (ils absorbent bien les longueurs d’onde qui leur correspondent).

Donc l’hypothèse est fausse.

Hypothèse 2 : La différence de perception de la couleur pourrait s’expliquer par une différence de caractéristiques des photorécepteurs.

Le pourcentage d’absorption est comparablechez tous les types de cônes (environ 10 % pour le maximum d’absorption) etpour les mêmes longueursd’ondes437 nm S : : 533; cône M  (cône nm ; cône L : 564 nm)

Donc l’hypothèse est fausse.

Hypothèse 3 : La différence de perception de la couleur mettrait en jeu des différences d’apprentissage et des phénomènes de plasticité cérébrale.

On observe que chez des adultes il est difficile de leur apprendre à distinguer les couleursquand le mot n’existe pas dans leur langue(lenol et le worpour les Anglais, levertpour les Bérinmos). Or, La langue est le résultat d’un apprentissage basé sur la plasticité neuronale qui renforce certaines connexions et en crée de nouvelle en fonction de ce que nous apprenons.

Donc l’hypothèse est vérifiée.