SVT seconde - Enjeux planétaires contemporains

Description

Ce cours traite des deux principaux enjeux planétaires contemporains, c'est-à-dire l'énergie et le sol. Plus d’informations en téléchargeant ce cours de SVT 2nd.

Sujets

• Sciences de la vie et de la Terre
• Seconde
• SVT (homonymie)
• Cours
• SVT

Informations

• Publié par: SVT-passion
• Nombre de lectures: 3 246
• Licence : En savoir +
  Paternité, pas d'utilisation commerciale, partage des conditions initiales à l'identique
• Langue: Français

Extrait

SECONDE 2011-2012

Thème 3 : Enjeux planétaires contemporains (énergie et sol)

 Chapitre 7  : De la lumière solaires aux combustibles fossiles.

1- Le principe de la photosynthèse :

1-1 : La photosynthèse à l'échelle du végétal chlorophyllien : TP13

Fabien DUBOIS

A la lumière, en présence de dioxyde de carbone, une production de matière organique et de dioxygène par les végétaux chlorophylliens est mise en évidence. Cette synthèse est réalisée, à la lumière, dans les chloroplastes des cellules du végétal.

Lumière 6CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Chloroplastes

Équation globale de la photosynthèse

Doc.1 : Circulation de matières et photosynthèse dans un végétal chlorophyllien

1

Quelques définitions :

-Biomassematière organique qui constitue un être vivant, elle est exprimée en masse de carbone.: masse de

Doc.2 : Conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique.

1-2 : La photosynthèse à l'échelle planétaire : TP14

SECONDE 2011-2012

2

CO 2 + Ions minéraux

Chloroplaste Chlorophylle

     Énergie lumineuse

 Énergie chimique (MO)

Fabien DUBOIS

Question 3: la matière sèche récoltée correspond à la matière débarrassée de son eau (matière déshydratée) et qui contient de la matière organique et de la matière minérale. La productivité primaire correspond ici au produit de la teneur massique de carbone par la masse totale de matière sèche récoltée, soit 15,9 x 0,58 =9,2 tC/ha/an.

Question 1 : - Sur les continents, les zones de forte productivité primaire sont celles colorées en vert foncé sur la carte : on les trouve majoritairement en zone tropicale et équatoriale (forêts tropicales). On peut supposer qu'une pluviométrie importante et un fort ensoleillement expliquent cette répartition, l'eau et l'énergie lumineuse étant indispensables à la photosynthèse. - dans les océans, les zones figurées en orange et en rouge sont celles à forte productivité. On les trouve aux embouchures des fleuves, au niveau des zones d'upwelling et dans les zones froides riches en dioxyde de carbone. On peut supposer que les apports de sels minéraux et de dioxyde de carbone sont responsables de cette répartition. Le phytoplancton peut ainsi grandir et se multiplier.

-Écosystèmeensemble formé des êtres vivants et de leur milieu de vie (il existe de multiples écosystèmes: comme un champ de maïs, une forêt, un océan …..)

-Productivité primaire: somme des biomasses fabriquées par l'ensemble des organismes chlorophylliens en un lieu donné pendant un an, elle est exprimée en tonnes de carbone par hectare et par an.

SECONDE 2011-2012

Doc.3 : réseau trophique simplifié de l’écosystème forêt

chaînes de broutage ou de prédation chaînes de détritivores ou de décomposeurs

1 glands

mûr PI

herbes feuilles  vertes

2

chenille CI

agnol 2

1 litière, cadavres excréments

1, 2, 3,... : niveau trophique 2 PI : producteurs primaires CI CI : consommateurs primaire = phytophages CII, CIII,... : consommateurs secondaires, .. : = zoophages

2

3

m e CII

CI

collembole 3

rtre CIII 4

renard CII 3

2

décomposeurs: filaments mycéliens, bactéries,.. gamaside

CII

Fabien DUBOIS

Les organismes chlorophylliens sont présents partout sur la planète, dans la plupart des écosystèmes. Dans les zones continentales, les végétaux chlorophylliens sont représentés par les arbres, les fougères, les mousses, les plantes herbacées, ….. et dans les océans par des organismes unicellulaires duphytoplanctonet par les algues vertes pluricellulaires.

La photosynthèse permet l'entrée de matière minérale et d'énergie dans les chaînes alimentaires et ainsi dans l'ensemble des écosystèmes de la biosphère. Laproductivité primaireest la somme de la biomasse fabriquée par l'ensemble des organismes chlorophylliens en un lieu donné pendant un an. Cette productivité primaire est due essentiellement au phytoplancton en milieu océanique et aux forêts en milieu continental.

2- La photosynthèse et les énergies fossiles : TP15

Question 2 page 123 :L'origine biologique du charbon est attestée par la présence de fossiles de végétaux dans les roches sédimentaires qui encadrent les veines de charbon et par la présence de matière organique d'origine végétale dans le charbon lui-même.

Question 3 page 123: Le charbon est pauvre en molécules volatiles (O 2 , H 2 , N 2 ) et riche en carbone. Les trois conditions qui expliquent la formation du charbon sont : une forte productivité primaire, un milieu aquatique pauvre en dioxygène, une augmentation lente de la température liée à l'enfouissement progressif des débris de végétaux.

Question 5 page 123: La formation de charbon nécessite un bassin sédimentaire subsident recouvert d'une étendue d'eau peu profonde, d'une accumulation d'une grande épaisseur de débris végétaux, d'une évolution lente d'une fraction de matière organique en charbon en l'absence de dioxygène, une augmentation lente de la température liée à un enfouissement progressif et sous l'action de bactéries.

3

SECONDE 2011-2012

Doc.4 : Étapes de formation du charbon.

Fabien DUBOIS

Lecharbonest une roche riche encarboneprovenant de la transformation de végétaux chlorophylliens. L'accumulation de grandes quantités de végétaux dans des eaux peu profondes et pauvre en dioxygène empêche une partie de la matière organique d'être décomposée par lesdécomposeurs. En plusieurs millions d'années, cette matière organique se transforme en charbon sous l'action de bactéries et sous l'effet d'une augmentation lente de la température liée à l'enfouissement.

La formation dupétroleprésente de nombreux points communs avec les conditions nécessaires à la formation du charbon : - la formation du pétrole implique la transformation de la matière organique du phytoplancton, composé d'organismes chlorophylliens unicellulaires - la formation du pétrole se réalise dans des zones océaniques de forte productivité primaire - une partie de la matière organique doit se réaliser dans des eaux pauvres donc en dioxygène pour échapper à l'action des décomposeurs

- l'action de bactéries et une lente augmentation de la température liée à l'enfouissement sont indispensables à la transformation de la matière organique en pétrole (mélange de molécules riches en carbone et en hydrogène) - cette transformation nécessite des dizaines de millions d'années. La formation d'un gisement de charbon montre quelques différences, dans le cas du pétrole, il y a migration au cours du temps de laroche mèrela pétrole) vers la surface. La remontée doit être bloquée par une(où se forme roche imperméable entraînant l'accumulation du pétrole dans une roche poreuse,roche réservoir.

Exercice 4 page 119 : Dans le lot B, à l'obscurité, le nombre de chlorelles diminue, de 1 million de cellules par ml à 0,3 million de cellules par ml en 6 jours. Dans le lot A, le nombre de chlorelles double, donc elles se sont multipliées. Les chlorelles ont donc besoin de lumière pour produire de la matière organique à partir d'eau, de dioxyde de carbone et de sels minéraux (voir les conditions initiales de l'expérience : ces organismes réalisent donc la photosynthèse.

4