L`écosystème, d`après la définition de DAJOZ (1996) est un
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L`écosystème, d`après la définition de DAJOZ (1996) est un
Diversité et complémentarité des métabolismes Problématique générale : quelles sont les transformations suivies par le carbone au travers de ces deux types de métabolismes et aux différents niveaux d'organisation (du plus grand : l'écosystème au plus petit : la cellule) ? Séance 1: Introduction : Structure et fonctionnement d'un écosystème Objectif : retrouver les acquis de seconde sur le cycle du dioxyde de carbone (en fait le cycle de l'élément carbone). (Vu au premier chapitre). L'écosystème, d'après la définition de DAJOZ (1996) est un ensemble constitué par - le milieu physico-chimique "sol-eau-air" (biotope) et - les êtres vivants "faune-flore- microorganismes" qui le peuplent (biocénose). Cette représentation peut s'appliquer à différentes échelles spatiales (prairie, forêt, mais aussi souche en train de se décomposer dans cette forêt et même région ou planète entière). Un écosystème est un système c'est-à-dire un ensemble d'éléments en interaction les uns avec les autres, formant un tout cohérent et ordonné. Dans un écosystème, les végétaux chlorophylliens sont les seuls êtres capables de se nourrir à partir des substances minérales (eau, sels minéraux, dioxyde de carbone) en utilisant comme source d'énergie la lumière solaire: on les dit autotrophes. Les substances organiques qu'ils synthétisent assurent leur croissance (tiges, feuilles, racines), la floraison, la fructification, la formation des graines, mais constituent aussi la source des matières carbonées et de l'énergie nécessaires aux autres êtres vivants, qu'on dit hétérotrophes. http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese-cours/page-organismes.htm La biomasse est la masse totale de matière vivante correspondant aux êtres vivants d'un écosystème. L'accroissement de la biomasse des végétaux chlorophylliens est appelée production primaire: c'est l'édification de matière organique dans laquelle se trouve investie, sous forme d'énergie chimique, une partie de l'énergie lumineuse. L’accroissement de la biomasse des hétérotrophes est appelée production secondaire. Tous les êtres vivants d'un écosystème sont liés par un ensemble complexe de relations trophiques ("est consommé par...") représentées sous forme de chaînes alimentaires où les êtres vivants constituent des maillons interconnectés, formant un réseau trophique. Les producteurs primaires constituent le premier maillon, dont la biomasse organique végétale devient la source de nourriture directe pour les consommateurs primaires (végétariens), indirecte pour les consommateurs secondaires (carnivores). La nécessité des consommateurs de prélever la matière organique des producteurs primaires constitue l’hétérotrophie. Mais ceux-ci élaborent leur propre matière organique et on les qualifie ainsi de producteurs secondaires. Toute chaîne alimentaire peut se représenter comme suit. Dans tous les cas les organismes morts et les déchets organiques produits seront soumis aux décomposeurs qui retransforment la matière organique en matière minérale. (Bactéries) Matière minérale Les êtres vivants sont composés de : De substances organiques (Glucides, Lipides, Protéines, Acides Nucléiques, etc.) D'eau et de sels minéraux Or, les composés organiques sont continuellement renouvelés (synthèse-dégradation). Les êtres vivants sont donc des " systèmes ouverts " qui échangent de la matière et de l’énergie avec leur environnement. Ils ont besoin d’eau et de sels minéraux, de carbone, d’azote et d’une source d’énergie. Selon la nature des besoins et la source d’énergie utilisée, on distingue : Les organismes autotrophes qui sont capables d’utiliser des éléments inorganiques pour synthétiser leurs propres constituants organiques. Les producteurs primaires (autotrophes) utilisent le carbone (oxydé) du dioxyde de carbone atmosphérique pour constituer les chaînes carbonées, base de leurs molécules organiques (carbone réduit). Ce processus consomme le dioxyde de carbone. Les organismes hétérotrophes qui sont incapables d’effectuer eux-mêmes les synthèses de leurs constituants à partir d’éléments minéraux. Les autres producteurs (hétérotrophes) déconstruisent des molécules organiques préexistantes pour produire leur propre matière, constituée d'autres molécules organiques (reconstruction). Comme seulement 10% de la matière organique est reconstruite, ce processus restitue une quantité importante de dioxyde de carbone à l'atmosphère. Hétérotrophie. Autotrophie. Une modélisation de la circulation du carbone dans l’écosystème : dans l’atmosphère le carbone existe sous forme oxydée dans la matière minérale(CO2). Il se trouve sous forme réduite dans la matière organique des êtres vivants. Livre pages 176/177/182/183/192 Un transfert d’énergie. Représentation en « pyramide » : A chaque niveau trophique, des pertes liées au métabolisme : - production d’énergie - matières non assimilée ; font que l’énergie transmise d’un niveau à l’autre diminue le long de la chaîne. Un bon résumé : http://www.ustboniface.mb.ca/cusb/abernier/biologie/Ecologie/pg3.htm BILAN : Au sein des écosystèmes les différents métabolismes (auto-hétérotrophie) se complètent et structurent les écosystèmes. Plus les réseaux trophiques sont complexes, plus l’écosystème sera stable. A la base de tous les écosystèmes on trouve des autotrophes, seuls capables d’introduire la matière organique, à partir de la matière minérale, seuls capables de transformer l’énergie lumineuse en énergie chimique, dans le monde vivant. NB : il existe des autotrophes qui utilisent d’autres formes d’énergie : des bactéries exploitent les fumeurs noirs des dorsales océaniques, richement minéralisés. Cette chimioautptrophie pourrait être une des premières formes d’autotrophie apparue sur Terre. Une vidéo : http://www.maxisciences.com/volcan/decouverte-une-plongee-au-coeur-desabysses_art96.html Des photos : http://www.maxisciences.com/volcan/abysses-la-faune-des-sourceshydrothermales_art97.html