5768 14 - Autotrophes et hétérotrophes dans un écosystème

TD : Autotrophes et hétérotrophes dans un écosystème

Diversité et complémentarité des métabolismes

Problème : quelles sont les étapes suivies par le carbone dans un écosystème (cf manuel p.11) ?
Mots clés : carbone oxydé, carbone réduit, producteur primaire, producteur secondaire

Construction du schéma fonctionnel d'un réseau trophique ↓
Signification énergétique des flux ↓
L'équilibre dans les écosystèmes ↓
Documents 1, 2, 3, 4, 5; Références

1 Construction du schéma fonctionnel d'un réseau trophique

Tracez le réseau alimentaire en utilisant les informations fournies dans les documents.
Classez les états de la matière organique : carbone organique "vivant" (producteurs primaires autotrophes, producteurs secondaires hétérotrophes), carbone organique "mort"; indiquez en légende les différents états et flux de matière organique.

2 Signification énergétique des flux

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 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.

Indiquez dans chaque cas la source d'énergie permettant la construction des liaisons chimiques nécessaires à la production de matière organique.

3 L'équilibre dans les écosystèmes

carbone organique vivant	forêts tropicales 300			forêts tempérées 270
carbone organique mort	16	16 90 16	32	13	13 210 13	26
carbone minéral atmosphérique	720

d'après Ducos A.. 2002. SVT TS spécialité. Belin, Paris : 16

Le document ci-contre présente les réservoirs (en gigatonnes soit 10¹²Kg de C) et les flux de carbone (en gigatonnes de C par an), au niveau de la biosphère, pour les écosystèmes mondiaux forêts tropicales et forêts tempérées, considérés comme étant à peu près à l'équilibre (forêts globalement inexploitées ou peu exploitées).

Remarque: dans une forêt exploitée "au maximum", 25% du carbone organique vivant (bois, feuilles) peut être au mieux soustrait à sa transformation en bois mort ou feuilles mortes.

Comparez l'efficacité de la forêt tropicale et celle de la forêt tempérée dans le stockage du carbone à l'état organique et proposez une explication.
Discutez les limites de l'expression "forêt poumon de la planète" en utilisant ces documents.

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