Chap_54-56_Écosystèmes_PDF

Plan de la présentation  Écologie des communautés Chapitres 54, 55 et 56  Interactions interspécifiques...

Plan de la présentation  Écologie des communautés Chapitres 54, 55 et 56  Interactions interspécifiques  Structure trophique Écosystèmes et impacts de l’humain  Écosystèmes  Cycle de la matière et flux d’énergie  Productivité primaire  Productivité secondaire et efficacité trophique 101-NYA-05  Cycles biogéochimiques Automne 2024  Impacts de l’humain Interactions interspécifiques Structure trophique Les différentes populations d’une communauté sont Chaine alimentaire Réseau trophique et niveaux trophiques constamment en interaction Niveau 5  Compétition (-/-) Attention : ne pas confondre avec la compétition intraspécifique (entre les individus d’une même espèce) qui est à la base de la sélection naturelle Niveau 4  Exploitation (+/-) Niveau 3  Prédation  Herbivorisme Niveau 2  Parasitisme  Interactions positives Niveau 1  Mutualisme (+/+) Une même espèce peut se retrouver  Commensalisme (+/0) En réalité, les chaines s’entrecroisent à plus d’un niveau trophique Circulation de la matière et de l’énergie Productivité primaire Dans un écosystème… Énergie lumineuse captée et stockée par les producteurs dans  Cycle de la matière : les éléments chimiques sont recyclés la matière organique (biomasse végétale)  Flux énergétique : l’énergie est dissipée en chaleur PPN = PPB - R NETTE BRUTE E utilisée Énergie Producteurs Biomasse Photosynthèse Respiration lumineuse  Photoautotrophes La PPN représente 50% de la PPB (en moyenne) Matière  Chimioautotrophes Unités organique (E chimique / rares) Matière  Énergie : J/m2/an ou J/m3/an inorganique Consommateurs  Biomasse : g/m2/an ou g/m3/an  Hétérotrophes PPN limitée par les facteurs abiotiques Détritivores  Écosystèmes terrestres : température et eau surtout  Hétérotrophes  Écosystèmes aquatiques : lumière et nutriments surtout Matière Figure 55.4 décomposeurs inorganique Productivité nette de l’écosystème (PNE) Productivité secondaire Efficacité trophique Énergie alimentaire stockée dans la matière organique par les Le transfert d’énergie d’un niveau trophique à l’autre à consommateurs travers la chaîne alimentaire est peu efficace PS = E consommée - R - Excréments Pyramide d’énergie Biomasse Biomasse ingérée Respiration Énergie non assimilée 33 J 200 J 67 J 100 J Représentation des productivités nettes de chacun des niveaux Figure 55.9 trophiques dans un écosystème Les consommateurs convertissent Figure 55.10 En moyenne plus ou moins efficacement l’énergie 10% de l’énergie stockée à un niveau assimilée en nouvelle biomasse se rend et est stockée au niveau suivant  Oiseaux et mammifères : 1 à 3% (90% de l’énergie est dissipée)  Insectes : jusqu’à 40% Exemple C’est l’efficacité trophique 33 J en croissance / 100 J assimilé = 33% Elle explique pourquoi…  Le nombre de niveaux est limité Efficacité écologique Ne pas confondre avec l’efficacité trophique  Il est plus efficace d’être végétarien Cycles biogéochimiques Principaux cycles Figure 55.14 C’est la circulation des éléments chimiques à travers les Cycle de l’eau composantes biotiques et abiotiques de l’écosystème  Principal réservoir = océans (97% de l’eau du globe)  Évaporation est cruciale pour amener l’eau aux continents Modèle général (figure 55.13) Principal enjeu C Réservoir biotique Seulement 1% de l’eau est de l’eau douce liquide qui est la seule forme P D Matière organique disponible assimilable par un nombre colossal d’espèces (réseau trophique) Soulèvement et érosion Cycle du carbone Réservoir abiotique Matière inorganique Une partie de la matière sédimente  Principal réservoir = CO2 atmosphérique (400 ppm) disponible vers deux réservoirs géologiques  Le réservoir géologique organique se vide très rapidement depuis le Volcanisme  Inorganique début de l’industrialisation Réservoir géologique Réservoir géologique  Organique Principal enjeu inorganique organique Cette matière est exclue du réseau Du carbone stocké pendant des millions d’années est subitement remis en Roches sédimentaires Combustibles fossiles trophique pour très longtemps circulation par la combustion des énergies fossiles Concepts 56.4 et 56.5 Principaux cycles Figure 55.14 Impacts de l’humain À lire Cycle de l’azote Agriculture  Elle appauvrit les sols en minéraux inorganiques et enrichit les villes en déchets  Principal réservoir = ions nitrate et ammonium (eau et sol) organiques à traiter  Atmosphère contient 80% d’azote gazeux (N2) pouvant être converti  On doit compenser l’appauvrissement par des engrais de synthèse qui se retrouvent en nitrate et ammonium par les bactéries fixatrices d’azote dans l’eau où ils causent l’eutrophisation accélérée des rivières et des lacs Principal enjeu Toxines La fixation de l’azote est un processus lent et l’azote peut devenir limitant si le  Plusieurs composés chimiques de synthèse sont peu biodégradables et se concentrent sol est trop appauvri dans un écosystème, malgré le réservoir atmosphérique dans les tissus des êtres vivants jusqu’à atteindre des concentrations toxiques au sommet du réseau trophique (bioamplification) Cycle du phosphore Combustibles fossiles  Principal réservoir = ion phosphate (eau et sol)  Leur usage fait augmenter la concentration en CO2 atmosphérique et augmente l’effet  Aucun réservoir atmosphérique de serre jusqu’à induire un réchauffement général du climat Principal enjeu Trou dans la couche d’ozone C’est un cycle strictement sédimentaire : seule l’érosion de la roche-mère peut  Les CFC des aérosols et des réfrigérants ont fait chuter la quantité d’ozone dans la ramener du phosphate dans un sol appauvri haute atmosphère et diminuer d’autant la protection contre les UV mutagènes Autoévaluations recommandées  Retour sur les concepts  Concept 54.1 : Questions 1 et 2  Concept 54.2 : Question 4  Concept 55.1 : Questions 1 et 3  Concept 55.2 : Question 1  Concept 55.3 : Questions 1a et 3  Concept 55.4 : Questions 1, 2 et 3  Concept 56.4 : Questions 1, 2 et 3  Évaluation  Chapitre 54 : Questions 1, 2 et 6  Chapitre 55 : Questions 1, 2, 4, 9a et 9b  Chapitre 56 : Questions 2 et 4