I.  Transferts de matière et d'énergie au sein d'un écosystème naturel 

1) La constitution d’un écosystème naturel : biotope et biocénose

2) La productivité primaire est à la base du fonctionnement d’un écosystème

3) Les flux d’énergie et matière et leur représentation au sein d'un écosystème

Documents :

Quelques rappels de 2nde sur les écosystèmes =>  un écosystème = biotope + biocénose, la structure d'un écosystème, la photosynthèse : conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique, biomasses végétales à l'origine de l'alimentation humaine. [Pour aller plus loin => place des écosystèmes dans la biosphère]

Quelques exemples d'écosystèmes  => (kmz Google Earth) [Piloter ce kmz par le menu de la barre latérale, le lien "Gay-Lussac" précise le travail à accomplir]. [Pour aller plus loin => écosystèmes "forêt", "étang" et "océan"].

Représentation par les pyramides des flux de matière et d'énergie => les biomasses (fichier "Excel"), les productivités (fichier "Excel"), et les énergies (fichier "Excel"), les flux de matières et d'énergie dans les réseaux trophiques des écosystèmes. [Utiliser le fichier téléchargé du kmz pour renseigner les biomasses, les productivités et les énergies]

  II.  Déséquilibres des agro systèmes à production végétale et animale et leurs conséquences

1) Fonctionnement d'un agrosystème à production végétale

a) Qu'est-ce qu'un agrosystème à production végétale ?

b)  Importations et exportations dans un agrosystème

c)  Disséminations d’engrais et de pesticides dans l’environnement et les conséquences de ces disséminations

Documents :

Présentation d'un agrosystème à production céréalière => mise en œuvre d'un agrosystème (& Bordas : document 1 page 192),  à production céréalière (le champs de maïs), comparaison écosystème naturel / agrosystème. [Pour aider à comprendre : les différences entre les deux écosystèmes].

Utilisation des engrais dans les agrosystèmes  => devenir des constituants chimiques des engrais dans et hors de l'agrosystème, apports d'engrais (= intrants) et rendement, le devenir des nitrates et des phosphates non utilisés par les cultures, conséquences pour les eaux des rivières et des étangs (eutrophisation), relation entre les surfaces agricoles et la teneur des eaux en nitrates. [Source : Geoïdd France => cette application permet de mettre en relation deux paramètres différents].

Les produits phytosanitaires (= pesticides) dans la lutte contre les ravageurs, les adventices et les champignons  => les "ennemis" des plantes céréalières et produits phytosanitaires (= pesticides), devenir des pesticides, danger des pesticides pour les espèces (& Bordas : document 3 haut page 195) et devenir des pesticides dans les écosystèmes naturels (& Bordas : document 3 bas page 195), relation entre les surfaces agricoles et la teneur des eaux en pesticides [Source : Geoïdd France].

Modéliser la production d'une céréale => le maïs à l'interaction de l'écosystème naturel et l'agrosystème, simulation (kmz Google Earth) [accès direct à la simulation, au fichier "Excel" pour exploitation]. Pour aller plus loin : intérêt de variétés hybrides et importance de l'irrigation pour augmenter la production, le développement durable (& Bordas : document 2 page 196).

2)  Rentabilité des agrosystèmes à production animale et conséquences environnementales

a) La faible rentabilité des agrosystèmes à production animale

b) Les impacts environnementaux de l’élevage intensif

c)  Disséminations d’engrais et de pesticides dans l’environnement et les conséquences de ces disséminations

Documents :

Présentation de la problématique  : ce que l'on sait => les pyramides de biomasse, de productivité et d'énergie [activité n°20] (& Bordas : document 3 page 191), un agrosystème : écosystème comportant des importations et des exportations humaines [activité n°21] (& Bordas : document haut page 201).

Comparaison des coûts énergétiques d'une exploitation animale et d'une exploitation végétale => la question de l'efficacité énergétique des élevages de bovins (& Bordas : document 1 page 212), les dépenses d'énergie directes et indirectes liées aux productions agricoles et les émissions GES (Gaz à Effet de Serre) conséquentes, bilans énergétiques d'exploitations agricoles de productions animales et de productions végétales (fichier "Excel") et corrigé.

Energie alimentaire d'origine végétale et d'origine animale produite  => énergie alimentaire produite par an et par hectares (fichier "Excel") et corrigé,  comparaisons des pyramides de productivité végétale et animale, les raisons de cette différence de productivité : le devenir de l'énergie ingérée par la vache (& Bordas : document 2 page 212). 

Impacts environnementaux des agrosystèmes à production animale => agrosystèmes à production animale et émission GES [Gaz à Effet de Serre] (& Bordas : document 1 page 214), les déjections animales (= lisiers) à l'origine des proliférations marines d'algues vertes, un kmz (Google Earth) pour évaluer les pollutions par déjections animales en Bretagne,  production de viande et destruction des forêts tropicales (accès direct au kmz Google earth).

  III. Pratiques alimentaires et perspectives globales

1)  Une population mondiale croissante à nourrir (9 milliards aux horizons 2050)

a) Les besoins alimentaires de la population humaine

b) Des ressources de plus en plus limitées

2)  Les impasses des pratiques culturales ou d'élevages

3)  Bilan carbone et prise de conscience individuelle des habitudes alimentaires

4)  Quelques pistes pour une agriculture du futur

a) Les savoirs scientifiques au service d’un agriculture intensive

b) Les savoir-faire traditionnels au service d’un agriculture paysanne et écologique

Documents :

Une population mondiale croissante à nourrir  => évolution de la population mondiale et disponibilités agricoles, développement économique et changements alimentaires (& Bordas : document 2 page 210).

Les impasses de nos pratiques alimentaires => accès au kmz Google earth  (consulter les documents "mis en liens" dans le kmz) [documents annexes au Google earth : A.  utilisation des nappes phréatiques "fossiles" (Arabie Saoudite), B. assèchement lac d'Assal (Kazakhstan, Ouzbékistan), C. la déforestation des forêts tropicales au profit du palmier à huile (Indonésie), D. Prolifération d'algues vertes (Bretagne, France), E. Pêche excessive au chalut : manger du poisson et vider l'océan mondial ? & Bordas : document 4 page 215 (Islande), F. concentration des pesticides le long des chaînes alimentaires (USA, Groenland, Alaska), G. élevages intensifs de bovins (Californie, USA) et conséquences : environnementales (GES) et santé humaine, H. élevages de saumons (Norvège)].

Quelques pistes pour une agriculture du futur  => Les savoirs scientifiques au service d’un agriculture intensive {la biotechnologie ou l'obtention de  (bons?)  OGM (de saumons et maïs), vers une agriculture de précision (& Bordas : document 2 page 216)} et les savoir-faire traditionnels au service d’un agriculture paysanne et écologique {le recours à la génétique traditionnelle (hybridation), l'agroforesterie (& Bordas : document 3 page 217), le recours à la lutte biologique et la rotation des cultures, les AMAPP ou nouveau partenariat entre producteurs et consommateurs (& Bordas : document 4 page 217)}