Baccalauréat Sciences épreuve anticipée 2016 séries ES et L corrigé
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Corrigé : Baccalauréat 2016 Sciences séries ES et L 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 despesticides (dontle rôle est de détruire les « mauvaises herbes » et les « animaux nuisibles aux cultures ») a aussi pu entraîner la pollution des eaux, mais aussi larésistance croissante des ravageurs et des mauvaises herbesque ainsil’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 rendementsà une nouvelle méthode: l’agroforesterie (les rendements de grâce cette méthode sont plus importants que celle d’une culture simple et d’une forêt isolée cumulées).
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Corrigé : Baccalauréat 2016 Sciences séries ES et L 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 despesticides (dont le rôle est de détruire les « mauvaises herbes » et les « animaux 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 rendementsà une nouvelle méthode : l’agroforesterie (les rendements de grâce 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 organiquegrâce 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 il en 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 superficiellescar 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 méthylène dontles 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 CAHles cas des sols de l’agroforesteries où la (c’est décomposition en matière organique est importante)retiennent mieux les ions positifsles ions Ca2+, K+,Fe2+,Mg2+) qui seront donc moins « (comme 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)
Est utilisé(e) X X
Proposition 1
Ressource d’énergie non renouvelable
X
Ressource d’origine fossile
X
Question 3 :La chaîne énergétique de la pile à combustible correspond à la :
Est produit(e) X
Question 2 :La production du dihydrogène envisagée par Jules Verne dans son roman est une :
L’eau Le dioxygène L’hydrogène
Argument défavorable : pour produire le dihydrogène, il faut beaucoup d’énergie donc cela libère du CO2pour la produire (95 % produit avec de l’énergie fossile).
Question 6 :
Eau
Question 1 :Jules Verne a écrit « l’eau est le charbon de l’avenir ». Cocher les bonnes cases dans le tableau ci-dessous :
Question 5 :
4 modules de 5Kw chacun pendant 2 h :
Donc : énergie « propre » car dans son fonctionnement elle rejette moins de CO2et essentiellement de l’eau.
Ressource d’énergie renouvelable
Charbon
X
Question 4 :On s’intéresse à la pile à combustible utilisée en région Rhône-Alpes.
Argument en faveur : moins de libération de CO2qu’une voiture à essence
Energie = Puissance (de 4 modules) x temps = 5 x 4 x 2 = 40 kwh
Production grâce à l’électrolyse 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 comparable chez tous les types de cônes (environ 10 % pour le maximum d’absorption) etpour les mêmes longueursd’ondes(cône S : 437 nm ; cône M : 533 nm ; cône L : 564 nm)
Donc l’hypothèse est fausse.
Hypothèse 3 :différence de perception de la couleur mettrait en jeu des La 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 worles pour Anglais, levert pour les Bérinmos). Or,La langue est le résultat d’un apprentissage basé sur la plasticité neuronalequi renforce certaines connexions et en crée de nouvelle en fonction de ce que nous apprenons.
Donc l’hypothèse est vérifiée.
