Les cosystmes

1
Les écosystèmes
Présenté par Karine Dion

• Évolution et diversité du vivant

2

• NIVEAUX TROPHIQUES, CHAÎNES ET RÉSEAUX
  ALIMENTAIRES

3
Niveau trophique
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Ensemble des organismes de lécosystème qui
  obtiennent leur énergie à partir du même étage
  alimentaire.

4
Les niveaux trophiques dun écosystème
LES ÉCOSYSTÈMES

• Premier niveau
• ? producteurs
• Second niveau
• ? consommateurs  herbivores 
• Troisième niveau
• ? consommateurs  carnivores primaires 
• Quatrième niveau
• ? consommateurs  carnivores secondaires 

5
Les niveaux trophiques dun écosystème
LES ÉCOSYSTÈMES

• Les omnivores et les consommateurs détrivores
  font partie de plusieurs niveaux trophiques à la
  fois.
• Ils se nourrissent à divers étages alimentaires.

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Les niveaux trophiques dun écosystème
LES ÉCOSYSTÈMES
7
Chaîne alimentaire
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Transfert de la nourriture dun niveau
  trophique à lautre transfert dénergie et de
  matière en  ligne droite 

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Chaîne alimentaire terrestre
LES ÉCOSYSTÈMES

• Ex. La chaîne de la forêt boréale

Sapin baumier Lièvre dAmérique Lynx du
Canada Loup
Vers de terre, bactéries, mycètes
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Chaîne alimentaire marine
LES ÉCOSYSTÈMES

• Phytoplancton
• Zooplancton
• Harengs
• Thons
• Dauphins

Crabes
http//underwaterworld.free.fr/faka/bancs_poissons
_contre_jour.jpg
http//membres.lycos.fr/chiorboli/hobbies.html
http//www.ac-toulouse.fr/meteo/ventset/dauphin.jp
g
10
Réseau alimentaire
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Ensemble de chaînes alimentaires interreliées
  transfert dénergie et de matière en zigzag.

réseau trophique structure trophique
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Carnivores secondaires (Lignes mauves)
Carnivores primaires (Lignes bleues)
Herbivores (Lignes beiges)
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• LA CIRCULATION DE LÉNERGIE DANS LÉCOSYSTÈME
  (FLUX DÉNERGIE)

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Les principaux paramètres du flux de lénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• Flux dénergie ? Cest le transfert dénergie
  dun niveau trophique à lautre.

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Les principaux paramètres du flux de lénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• 1. Le rôle de lénergie est de permettre
  dorganiser la matière minérale en matière
  organique.
• 2. La source première dénergie de la plupart
  des écosystèmes est la lumière solaire.

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Les principaux paramètres du flux de lénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• 3. Lénergie circule des producteurs aux
  détrivores (flux unidirectionnel).

4. Lénergie diminue en moyenne de 90 à chaque
niveau trophique. Donc, seulement 10 de
lénergie contenue dans un niveau s incorpore à
la biomasse du niveau supérieur.
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Les principaux paramètres du flux de lénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• 5. La chaîne alimentaire sarrête lorsquil ny
  a plus assez dénergie pour maintenir un niveau
  trophique supérieur. Lénergie emmagasinée dans
  le dernier niveau finit par se dissiper.

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Les principaux paramètres du flux de lénergie
LES ÉCOSYSTÈMES
6. Lénergie est non recyclable.

• 7. Lénergie est une ressource renouvelable.

18
Causes fondamentales des pertes dénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• 1. Ce qui est mangé
• Seule une fraction de la proie végétale ou
  animale est effectivement prélevée et dévorée par
  le niveau supérieur.
• 2. Ce qui est assimilé
• Seule une partie des aliments ingérés est
  digérée puis assimilée.

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Causes fondamentales des pertes dénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• 3. Lefficacité relative de la respiration
  cellulaire
• Seulement 58 de lénergie du glucose est
  transféré à de lATP, le reste est perdu en
  chaleur.
• 4. Lefficacité du transfert de lénergie de
  lATP

20
Causes fondamentales des pertes dénergie
LES ÉCOSYSTÈMES

• 5. Lénergie pour maintenir la vie
• Une part de lénergie des molécules dATP
  maintient le métabolisme basal de lanimal et ses
  activités.

http//perso.wanadoo.fr/sylviane.klein/frames/Cadr
e_b.htm
http//fly.hiwaay.net/jlspence/akfight.jpg
http//members.chello.be/cr46107/
21
LES ÉCOSYSTÈMES
22
LES ÉCOSYSTÈMES
Bilan radiatif de la Terre

http//perso.numericable.fr/frgheusi/UPS/figures/
BilanRadiatif.gif
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LES ÉCOSYSTÈMES
Bilan radiatif de la Terre

• 1 de la lumière visible est captée par les
  chloroplastes.
• 170 milliards de tonnes de matière organique /
  année.

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La productivité primaire
LES ÉCOSYSTÈMES

• Productivité primaire brute (PPB)
• Quantité totale dénergie lumineuse que les
  plantes transforment en énergie chimique.
• Correspond donc à la photosynthèse.

1 de lénergie lumineuse sous forme de lumière
bleu-violet et rouge
Chloroplaste dune cellule végétale
Membranes contenant de la chlorophylle, la
molécule qui capte lénergie lumineuse
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La productivité primaire
LES ÉCOSYSTÈMES

• Productivité primaire nette (PPN)
• La photosynthèse coût pour maintenir la plante
  en vie (respiration)
• Unités de mesure
• En quantité d'énergie (J/ m2/ an)
• En quantité de matière (g de masse sèche/ m2/ an)

PERTE DÉNERGIE
Fleur de tournesol. Auteur Bertrand
Nicolas. http//www.inra.fr/phototheque/vegetal/pa
ge.htm
26
Productivité primaire nettevs Biomasse mesurable
LES ÉCOSYSTÈMES

• Productivité primaire nette ? lajout de nouvelle
  biomasse chaque année.
• Biomasse mesurable ? quantité totale de végétaux
  qui existe dans lécosystème et qui sest
  accumulée au fil des ans.

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Les facteurs abiotiques peuvent limiter, voire
empêcher, la productivité de lécosystème
LES ÉCOSYSTÈMES

• Nutriment limitant ? nutriment dont les
  producteurs ont besoin et qui est présent en
  faible quantité dans lenvironnement.

Lazote et le phosphore sont deux nutriments
limitant.
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Effet limitant du phosphore
LES ÉCOSYSTÈMES
Bassin fertilisé avec des sources inorganiques
de carbone, dazote (pas de phosphore).
Écran de plastique
Bassin fertilisé avec des sources inorganiques
de carbone, dazote et de phosphore. Le bassin
est verdâtre car il est recouvert dalgues
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Productivité de quelques écosystèmes
LES ÉCOSYSTÈMES
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La productivité secondaire
LES ÉCOSYSTÈMES

• Productivité secondaire
• Production de molécules organiques par les
  consommateurs.
• Taux auquel les consommateurs convertissent
  lénergie chimique de leur nourriture en biomasse
  (rendement écologique).

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Efficacité écologique
LES ÉCOSYSTÈMES

• Productivité nette dun niveau trophique donné
  et celle du niveau inférieur.

• Sur le 100 dénergie disponible
• dun niveau trophique, 10, en
• moyenne, est effectivement converti
• en biomasse dans le niveau suivant.

Énergie dun niveau trophique (KJ)
X 100 Énergie du niveau trophique précédent (KJ)
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Efficacité écologique
LES ÉCOSYSTÈMES
ENDOTHERMES
ECTOTHERMES
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Pyramide écologique
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Diagramme qui représente la productivité de
  chaque niveau trophique dun écosystème.
• Premier bloc à la base producteurs
• Deuxième bloc consommateurs de premier ordre
• Troisième bloc consommateurs de deuxième ordre

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Trois types de pyramide écologique
LES ÉCOSYSTÈMES

• 1. Pyramide de nombre
• ? Nb. dindividus qui occupent chaque niveau
  trophique et disponible pour le niveau suivant.
• 2. Pyramide de biomasse
• ? Masse des organismes présents aux divers
  niveaux trophiques et disponible pour le niveau
  suivant.
• 3. Pyramide dénergie
• ? Qté. dénergie disponible de chaque niveau
  trophique et disponible pour le niveau suivant.

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Pyramide de nombre
LES ÉCOSYSTÈMES
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Pyramide de biomasse
LES ÉCOSYSTÈMES
37
Pyramide dénergie
LES ÉCOSYSTÈMES
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LES ÉCOSYSTÈMES

• LE RECYCLAGE DE LA MATIÈRE DANS LÉCOSYSTÈME
• (CYCLE BIOGÉOCHIMIQUE)

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Les principaux paramètres du flux de la matière
LES ÉCOSYSTÈMES

• Flux de la matière ? Cest le mouvement des
  éléments au travers des divers organismes et des
  réservoirs du milieu abiotique pendant des temps
  plus ou moins long.

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Les principaux paramètres du flux de la matière
LES ÉCOSYSTÈMES

• 1. La matière sert à construire les formes
  vivantes et non vivantes qui nous entourent.
• 2. Létape-clé de la circulation de la matière
  est son recyclage après son passage dans la phase
  organique, pour ne pas créer de rupture de stock.
  La matière est recyclable.

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Les principaux paramètres du flux de la matière
LES ÉCOSYSTÈMES

• 3. La terre contient un stock considérable
  déléments chimiques créés au début de la
  formation du système solaire (C, H, S, N, etc.).
• 4. La matière existe en quantité  finie  ce qui
  implique que la matière est non renouvelable (
  contrairement à lénergie).

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Les principaux paramètres du flux de la matière
LES ÉCOSYSTÈMES

• 5. Les éléments de matière se combinent sous des
  aspects différents selon le réservoir où ils se
  trouvent.

43
LES ÉCOSYSTÈMES
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Les cycles biogéochimiques
LES ÉCOSYSTÈMES

• Le cycle du carbone
• Le cycle de lazote
• Le cycle du phosphore

45
Le cycle du carbone
LES ÉCOSYSTÈMES
46
Le cycle du carbone
LES ÉCOSYSTÈMES
47
Le cycle du carbone
LES ÉCOSYSTÈMES
http//ecosys.cfl.scf.rncan.gc.ca/images/sch_carbo
ne.gif
48
Le cycle de lazote
LES ÉCOSYSTÈMES
49
Le cycle de lazote
LES ÉCOSYSTÈMES
http//www.essc.psu.edu/brantley/smallAzoto.jpg
http//cache.eb.com/eb/image?id6538rendTypeId4
http//www.bact.wisc.edu/themicrobialworld/Rhizobi
um.combo.jpg
50
Le cycle du phosphore
LES ÉCOSYSTÈMES
51

• LIMPACT DES HUMAINS SUR LES ÉCOSYSTÈMES

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Déséquilibres engendrés par lingérence humaine
LES ÉCOSYSTÈMES

• Destruction des habitats
• Déforestation
• Lagriculture
• Substances toxiques
• Émission de CO2
• Destruction de la couche dozone
• Introduction despèces exotiques

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1. Destruction des habitats
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Provoque la disparition de nombreuses espèces.
  Cest la plus grosse menace pour la biodiversité.

11 046 espèces menacées de disparaître!!
http//www.cs.iastate.edu/jia/pictures/misc/panda
.jpg
http//radio-canada.ca/tv/decouverte/47_biodiversi
te/ biodiversite/6a.html
54
2. Déforestation
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Entraîne la perte des nutriments de
  lécosystème dans les eaux de ruissellement,
  leutrophisation des lacs, perte dhabitats,
  désertification.

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3. Lagriculture
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Entraîne lappauvrissement des sols,
  leutrophisation des lacs due aux engrais.

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3. Lagriculture
LES ÉCOSYSTÈMES

• Eutrophisation ? processus naturel causé par
  laccumulation graduelle de minéraux dans le lac.

• Lac jeune
• Profond
• Pauvre en nutriments
• Peu productif gt eau claire
• Beaucoup d'oxygène

• Vieux lac
• Peu profond (beaucoup de sédiments)
• Riche en nutriments
• Beaucoup de production (eau trouble)
• Beaucoup de décomposition qui consomme loxygène
  (peu O2 )

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4. Substances toxiques
LES ÉCOSYSTÈMES

• Certaines substances toxiques subissent la
  bioamplification dans les chaînes alimentaires.

La concentration de DDT sest multipliée par 10
millions 1 ppm (une partie par million) 1 ppm
1 mg / L eau de mer
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5. Émissions de CO2
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Accentuent leffet de serre et contribuent au
  réchauffement du climat.

http//www.airparif.asso.fr/effets/serre.htm
http//www.climatechange.gc.ca/french/images/pdf/s
cience/image_01.jpg
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6. Destruction de la couche dozone
LES ÉCOSYSTÈMES

• À haute altitude (entre 10 et 40 km d'altitude),
  la présence d'ozone est normale et indispensable.
  La couche d'ozone agit comme un filtre en
  arrêtant les rayonnements ultraviolets (U.V.)
  tout en laissant passer la lumière et la chaleur
  nécessaires à la vie sur terre.
• À basse altitude (troposphère), la présence
  d'ozone en concentration importante est anormale
  et dangeureuse pour la santé humaine et pour
  l'environnement.

60
7. Introduction despèces exotiques
LES ÉCOSYSTÈMES

• ? Modifie la structure trophique des écosystèmes
  locaux en compétitionnant de façon désastreuse
  avec les espèces indigènes.

61
(No Transcript)