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STL SPCL Thème 5 : Des systèmes vivants existent à grande échelle : écosystème et biosphère

5.2. Le sol et l’agrosystème sont deux écosystèmes de surface

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F5 / Le sol et l’agrosystème sont deux écosystèmes de surface

F5_Activité 1_COURS : Quelques définitions

I. Les notions d’écosystème et d’agrosystème : Le terme d’écosystème fut introduit par Arthur George Tansley (botaniste britannique) en 1935 comme étant l’ensemble formé par une association ou communauté d’êtres vivants (ou biocénose) et son environnement (le biotope). Les éléments constituant un écosystème développent un réseau d’change d’énergie et de matière permettant le maintien et le développement de la vie. Un écosystème fonctionne sans intervention extérieure. Sa biodiversité est très riche et les nombreux étages de ses chaines alimentaires entrainent des rendements de production limités mais permettant le bon fonctionnement du cycle de la matière. En 2004, les auteurs du rapport commandité par l'ONU et intitulé l’Évaluation des écosystèmes pour le millénaire, ont explicitement intégré la nécromasse en définissant un écosystème comme un « complexe dynamique composé de plantes, d’animaux, de micro-organismes et de la nature morte environnante agissant en interaction en tant qu’unité fonctionnelle ». Les agrosystèmes, sont des écosystèmes créés et cultivés par l’Homme pour subvenir à ses besoins et assurer les rendements de production importants. Leur biodiversité est pauvre : seule l’espèce d’intérêt est maintenue, les pertes de rendement sont donc limitées. Mais cela favorise la sélection de prédateurs ou parasites spécifiques. Pour pouvoir fonctionner, un agrosystème nécessite de nombreux apports. Ces apports sont énergétiques (machinisme agricole) et écologiques : consommation d’eau, de carburant fossile source de CO2, de produits chimiques qui peuvent passer dans les nappes phréatiques par lixiviation du sol… L’agrosystème est donc un écosystème en déséquilibre : il faut lui donner beaucoup pour qu’il produise. Il est incapable de fonctionner dans intervention humaine. Le coût écologique est différent selon la production considérée. Document 1 : Comparaison Ecosystème et Agrosystème

Source : Chimie, Biochimie, Sciences du Vivant T

ale STL, Ed° Casteilla

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II. Les notions de biosphère, lithosphère, hydrosphère et atmosphère : La biosphère est l'ensemble des organismes vivants et leurs milieux de vie, donc la totalité des écosystèmes présents que ce soit dans la lithosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère.

La lithosphère constitue l'essentiel de la planète au contact avec la biosphère, en considération de la masse et du volume, loin devant l'eau et l'air. Elle est le support de la vie (biodiversité) et contient l'essentiel du carbone résiduel fossile sous forme de charbon, gaz, pétrole et roches carbonatées. Ce schéma positionne de manière proportionnée en volume les fonctions écosystémiques actives (dont cycles biogéochimiques) de la biodiversité dans le système Terre-Univers et Eau/air/sol. La lithosphère (littéralement, la « sphère de pierre ») est l'enveloppe terrestre rigide de la surface de la Terre. Elle comprend la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur. L'hydrosphère (littéralement, la « sphère d’eau ») est un terme désignant l'ensemble des zones d'une planète où l'eau est présente. Elle concerne aussi bien l'eau sous forme liquide (océans, fleuves, nappes phréatiques, etc.), que sous forme solide (glaciers, banquise, neige éternelle, etc.) ou sous forme gazeuse (vapeur d'eau). Il y a donc recoupement avec les notions de cryosphère pour l'eau à l'état solide, et d'atmosphère pour la vapeur d'eau. L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse entourant la Terre que l'on appelle air. L'air sec se compose de 78,087 % de diazote, 20,95 % de dioxygène, 0,93 % d'argon, 0,04 % de dioxyde de carbone et des traces d'autres gaz. L'atmosphère protège la vie sur Terre en absorbant le rayonnement solaire ultraviolet, en réchauffant la surface par la rétention de chaleur (effet de serre) et en réduisant les écarts de température entre le jour et la nuit. Il n'y a pas de frontière définie entre l'atmosphère et l'espace. Elle devient de plus en plus ténue et s'évanouit peu à peu dans l'espace. L'altitude de 120 km marque la limite où les effets atmosphériques deviennent notables durant la rentrée atmosphérique. La ligne de Kármán, à 100 km, est aussi fréquemment considérée comme la frontière entre l'atmosphère et l'espace.

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III. Le sol un écosystème de surface : 1. Les constituants du sol sont en interaction avec les principaux compartimets de la palnète : Le sol est composé de 3 phases : solide, liquide et gazeuse. Celles-ci sont en relation et en équilibre avec les grands réservoirs de la planète : lithosphère, hydrosphère et atmosphère.



2. La faune du sol participe au bon fonctionnement du cycle de la matière : Le sol abrite également une faune très importante en relation avec le reste de la biosphère. Sa composition influence les êtres vivants qui s’y développent et réciproquement. La faune du sol est majoritairement composée de micro-organismes. Avec les autres animaux du sol, ils forment des chaines alimentaires et des chaines trophiques qui font fonctionner le cycle de la matière. La matière organique produite par les producteurs primaires alimente les réseaux nutritionnels et fournit une source de biomasse. Les réseaux nitritionnels cons=duisent iltimement à la minéralisation de la matière organiques morte.



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