Écosystèmes : interactions, dynamique et services

Complète avec le mot exact.

1. Pour étudier un étang, on prend sa rive comme limite : c’est la du système.
   La frontière, choisie par l’observateur : ici la rive, ailleurs la lisière d’un bois ou la ligne de crête d’un bassin versant.
2. Les excréments qu’un sanglier dépose sur la litière forment un de matière entre deux éléments du système.
   Un flux de matière, interne à la forêt : du compartiment « animaux » vers le compartiment « litière ».
3. Une forêt reçoit du CO₂ et de la lumière et perd de l’eau par ses feuilles : c’est un système .
   Un système ouvert : matière et énergie traversent sa frontière dans les deux sens.
4. Une espèce vit entre 5 et 25 °C ; la température où elle est la plus abondante est son .
   Son optimum, à l’intérieur de son intervalle de tolérance (ici de 5 à 25 °C).
5. Sur un sol très acide, une plante pousse mal alors que l’eau et la lumière lui conviennent : le pH est son facteur .
   Le facteur limitant : c’est le plus éloigné de l’optimum qui restreint sa présence.
6. Des relevés refaits chaque année avec la même surface, la même date et la même méthode suivent un protocole .
   Un protocole reproductible : seul il permet de comparer les relevés dans le temps et dans l’espace.

Le long d’un transect sur un versant, on pose des quadrats de 1 m² et l’on note la présence de la callune, une bruyère (valeurs choisies). Calcule les fréquences.

1. Station A : callune dans 8 quadrats sur 10. Fréquence : %
   8 ÷ 10 × 100 = 80 %.
2. Station B : callune dans 3 quadrats sur 10. Fréquence : %
   3 ÷ 10 × 100 = 30 %.
3. Station C, plus vaste : callune dans 15 quadrats sur 25. Fréquence : %
   15 ÷ 25 × 100 = 60 %.
4. Station D : callune dans 2 quadrats sur 16. Fréquence : %
   2 ÷ 16 × 100 = 12,5 %.
5. Rang de la station C quand on classe les quatre stations par fréquence décroissante :
   A (80 %), puis C (60 %), B (30 %), D (12,5 %) : C est deuxième, alors qu’elle compte le plus de quadrats occupés (15). On compare des fréquences, pas des nombres bruts.
6. À fréquence égale, nombre de quadrats avec callune attendu à la station C si elle n’en avait reçu que 10 :
   60 % de 10 = 6 : la fréquence permet de comparer des stations qui n’ont pas le même nombre de quadrats.

Raisonne sur des relevés de terrain.

1. Sous les hêtres, la lumière baisse et l’humidité monte en même temps. Pour attribuer le recul d’une plante à la seule lumière, il faut une expérience qui ne fait varier qu’un seul .
   Un seul facteur : par exemple ombrer des plantes en clairière avec un filet, sans changer l’humidité du sol. Un relevé de terrain montre une corrélation, pas une cause.
2. Sous des épicéas plantés, le pH du sol passe de 5,8 à 4,6 en 40 ans (valeurs choisies). Baisse : unité de pH.
   5,8 − 4,6 = 1,2 unité de pH : le sol est devenu nettement plus acide.
3. Cette baisse vient de la litière des épicéas : ici, des êtres vivants modifient un facteur du milieu.
   Un facteur abiotique, le pH : la biocénose agit en retour sur le biotope.
4. Une plante ne vit qu’entre pH 5,5 et 7,5. Écart entre le pH final du sol et la borne basse de son intervalle : unité.
   5,5 − 4,6 = 0,9 unité : le sol est sorti de son intervalle de tolérance, elle ne peut plus s’y maintenir.
5. En 2025, l’anémone sylvie est notée dans 6 quadrats sur 20 ; en 2026, l’équipe en pose 30 et la trouve dans 9. Variation de sa fréquence : point(s)
   6 ÷ 20 × 100 = 30 % et 9 ÷ 30 × 100 = 30 % : la fréquence n’a pas changé, alors qu’on a compté 9 quadrats au lieu de 6. Et le nombre de quadrats aurait dû rester le même : le protocole n’était pas reproductible.
6. Un piège laissé 2 jours à une station et 7 jours à une autre : l’ d’échantillonnage n’est pas le même.
   L’effort d’échantillonnage : plus un piège reste longtemps, plus il capture d’espèces ; il faut la même durée partout.

Nomme l’interaction : compétition, prédation, parasitisme, symbiose ou commensalisme.

1. Un faucon crécerelle capture et mange un campagnol. →
   Prédation (+ / −) : le faucon tue et mange sa proie.
2. Dans une trouée, de jeunes hêtres et des ronces captent la même lumière. →
   Compétition (− / −) : chacun réduit la lumière disponible pour l’autre.
3. Un bolet et les racines d’un bouleau forment une association durable : sucres contre eau et ions phosphate. →
   Une symbiose (+ / +), ici une mycorhize : association étroite et durable, bénéfices réciproques.
4. Le sarcopte, un acarien, creuse ses galeries dans la peau d’un renard et s’y nourrit, sans le tuer rapidement. →
   Parasitisme (+ / −) : le sarcopte vit aux dépens du renard, qu’il affaiblit (gale).
5. Un poisson pilote nage près d’un requin et mange les débris de ses repas, sans effet notable sur lui. →
   Commensalisme (+ / 0) : un seul partenaire en profite.
6. En hiver, un lièvre ronge l’écorce d’un jeune pommier. →
   L’herbivorie, qui consomme une partie d’un végétal, est une forme de prédation : effet « + » pour le lièvre, « − » pour le pommier.

Valeur sélective avec et sans partenaire (valeurs choisies). Calcule la variation relative, avec son signe, puis donne l’effet.

1. Des lézards porteurs de nombreuses tiques pondent 6 œufs en moyenne, contre 8 pour des lézards sans tiques. Variation : %
   (6 − 8) ÷ 8 × 100 = − 25 %.
2. Effet des tiques sur la valeur sélective du lézard (+, − ou 0) :
   Effet − : le lézard laisse moins de descendants ; pour les tiques, qui se nourrissent de son sang, l’effet est « + » : parasitisme.
3. De jeunes chênes broutés par les chevreuils survivent à 10 ans pour 18 % d’entre eux, contre 45 % dans un enclos. Variation de la survie : %
   (18 − 45) ÷ 45 × 100 = − 60 % : effet « − » pour le chêne, « + » pour le chevreuil.
4. Des gobemouches noirs nichant parmi de nombreuses mésanges, qui occupent les mêmes cavités, élèvent 6,3 jeunes par nid contre 7,0 ailleurs. Variation : %
   (6,3 − 7,0) ÷ 7,0 × 100 = − 10 %.
5. Les mésanges, elles aussi, perdent des cavités au profit des gobemouches : les deux effets sont « − ». Interaction :
   (− / −) : compétition pour une ressource limitée, les cavités.
6. Une plante produit 240 graines avec son champignon associé, 160 sans. Variation due au champignon : %
   (240 − 160) ÷ 160 × 100 = + 50 %.

Raisonne sur les interactions et les réseaux.

1. Des renards limitent les mulots, qui mangent les faînes du hêtre. Sans agir sur les hêtres, les renards favorisent leurs jeunes pousses : c’est un effet .
   Un effet indirect, qui passe par une autre espèce (cascade trophique) : moins de mulots, donc plus de faînes qui germent.
2. Dans le schéma d’un réseau d’interactions, chaque espèce est un nœud et chaque interaction un .
   Un lien ; on en décrit le nombre et la nature (structure) et le nombre d’espèces (richesse).
3. Un réseau compte 7 espèces et 11 liens. Une espèce reliée à 4 autres disparaît : il reste liens.
   Ses 4 liens disparaissent avec elle : 11 − 4 = 7, pour 6 espèces.
4. Trois espèces de bactéries du sol minéralisent la même litière ; si l’une disparaît, les autres continuent : c’est la fonctionnelle.
   La redondance fonctionnelle : la fonction est assurée par plusieurs espèces.
5. Un coucou pond dans le nid d’une rousserolle, qui élève le jeune coucou à la place de ses propres petits. Effet sur la valeur sélective de la rousserolle :
   Effet − : la rousserolle perd sa couvée et dépense son énergie pour un autre.
6. Pour le coucou, l’effet est « + » : cette relation est une forme d’.
   Une exploitation : c’est un parasitisme de couvée, sans que le coucou mange la rousserolle.

Complète avec le mot exact.

1. Les 410 t/ha de bois de hêtre d’une parcelle, mesurées un jour donné, sont un (stock ou flux).
   Un stock : c’est une biomasse ; la production, elle, est un flux.
2. La matière fabriquée en un an par les végétaux d’une parcelle, déduction faite de leur propre respiration, est leur production primaire .
   La production primaire nette ; avant de retirer la respiration, c’est la production brute.
3. La part des feuilles mangées par une chenille qui ressort dans ses excréments est la part non .
   La part non assimilée, qui nourrira les décomposeurs.
4. Une biomasse s’exprime en t/ha ; une production s’exprime en t/ha par .
   Par an : la production est un flux, une quantité par unité de temps.
5. Une pyramide des , qui porte sur une année, n’est jamais inversée.
   La pyramide des productions (ou des énergies) ; celle des biomasses peut l’être.

Production d’une hêtraie (valeurs choisies, kJ·m⁻²·an⁻¹) : végétaux 21 400, herbivores 1 820, carnivores 164, super-prédateurs 9,7. Calcule au dixième sauf mention.

1. Rendement végétaux → herbivores : %
   1 820 ÷ 21 400 × 100 ≈ 8,5 %.
2. Rendement herbivores → carnivores : %
   164 ÷ 1 820 × 100 ≈ 9,0 %.
3. Rendement carnivores → super-prédateurs : %
   9,7 ÷ 164 × 100 ≈ 5,9 %.
4. Part de la production végétale qui se retrouve dans celle des super-prédateurs, au millième : %
   9,7 ÷ 21 400 × 100 ≈ 0,045 % : moins d’un millième.
5. Une prairie produit 6 400 kJ·m⁻²·an⁻¹ ; rendement vers les herbivores 12 %. Production des herbivores : kJ·m⁻²·an⁻¹
   6 400 × 12 ÷ 100 = 768 kJ·m⁻²·an⁻¹.
6. 2 600 g/m² = t/ha
   1 g/m² = 10 kg/ha = 0,01 t/ha : 2 600 × 0,01 = 26 t/ha.
7. 0,35 kg/m² = t/ha
   0,35 kg/m² = 350 g/m², soit 350 × 0,01 = 3,5 t/ha.
8. 6,2 t/ha = g/m²
   6,2 ÷ 0,01 = 620 g/m².

Une prairie pesée deux fois (valeurs choisies) : 180 g/m² de matière sèche le 1er avril, 520 g/m² le 30 juin ; entre-temps, les criquets en ont mangé 45 g/m² et 30 g/m² de feuilles sont mortes.

1. Hausse de la biomasse : g/m²
   520 − 180 = 340 g/m².
2. Production primaire de la période, matière mangée et morte comprise : g/m²
   Hausse + consommé + mort : 340 + 45 + 30 = 415 g/m².
3. Cette production en t/ha :
   415 × 0,01 = 4,15 t/ha.
4. Un élève prend la hausse de biomasse pour la production : il la sous-estime de % (au dixième).
   (415 − 340) ÷ 415 × 100 = 75 ÷ 415 × 100 ≈ 18,1 % : la matière mangée ou morte a aussi été produite.
5. Avec 18 kJ par gramme de matière sèche (valeur choisie), énergie contenue dans cette production : kJ/m²
   415 × 18 = 7 470 kJ/m².
6. Le phytoplancton d’un lac a une biomasse de 4 g/m² mais la renouvelle 50 fois par an. Production annuelle : g/m²
   4 × 50 = 200 g/m² par an.
7. À la même date, le zooplancton de ce lac pèse 6 g/m² : la pyramide des est inversée.
   La pyramide des biomasses (6 > 4) ; celle des productions ne l’est pas, car le phytoplancton produit 200 g/m² par an.

Pour une hêtraie, classe chaque flux : écris « entrée », « sortie » ou « interne ».

1. Le diazote de l’air fixé par les bactéries des nodules d’un robinier →
   Une entrée d’azote, venue de l’atmosphère.
2. L’eau rendue à l’air par les feuilles →
   Une sortie : c’est l’évapotranspiration.
3. Des feuilles mangées par des chenilles →
   Un flux interne : la matière passe d’un niveau trophique à l’autre sans quitter la hêtraie.
4. Le CO₂ rejeté par la respiration des champignons du sol →
   Une sortie vers l’atmosphère.
5. Les nitrates absorbés par les racines après la décomposition de la litière →
   Un flux interne : c’est le recyclage par le sol.
6. Des particules de sol emportées par le ruissellement →
   Une sortie : c’est l’érosion.
7. L’azote apporté par la pluie →
   Une entrée à travers la frontière.
8. Les troncs coupés et vendus →
   Une sortie : le bois récolté emporte son carbone et ses ions minéraux.

Bilan annuel d’une forêt tempérée (données simplifiées, t C·ha⁻¹·an⁻¹) : photosynthèse 14,2 ; respiration des végétaux 7,3 ; respiration des animaux et des décomposeurs 4,6.

1. Sorties totales de carbone : t C·ha⁻¹·an⁻¹
   7,3 + 4,6 = 11,9.
2. Bilan : t C·ha⁻¹·an⁻¹
   14,2 − 11,9 = + 2,3 : la forêt est un puits de carbone.
3. Ce stockage en tonnes de CO₂ par hectare et par an (C : 12 g/mol ; CO₂ : 44 g/mol), au dixième :
   2,3 × 44 ÷ 12 ≈ 8,4 t de CO₂ retirées de l’air par hectare et par an.
4. Stockage annuel d’une forêt de 250 ha de ce type : t C
   2,3 × 250 = 575 t C par an.
5. Un bassin versant boisé reçoit 1 300 mm de pluie par an et en rend 520 mm à l’air par évapotranspiration. À stock d’eau constant, eau écoulée vers la rivière : mm
   1 300 − 520 = 780 mm.
6. Part de la pluie rendue à l’air par évapotranspiration : %
   520 ÷ 1 300 × 100 = 40 %.

Raisonne sur des bilans de matière.

1. Une forêt reçoit 12 kg d’azote par hectare et par an par la pluie et 2 par fixation ; elle en perd 5 par la rivière et 4 dans le bois récolté. Bilan : kg N/ha/an
   (12 + 2) − (5 + 4) = 14 − 9 = + 5 kg N/ha/an.
2. Après une coupe rase, la photosynthèse s’effondre mais les décomposeurs minéralisent souches et litière : le bilan de carbone devient .
   Négatif : les sorties (respiration des décomposeurs) dépassent les entrées.
3. Cette année-là, les repousses fixent 1,5 t C/ha de plus qu’elles n’en respirent, et les décomposeurs en rejettent 6,0. Bilan : t C/ha/an
   1,5 − 6,0 = − 4,5 t C/ha/an : la parcelle est une source de carbone jusqu’à ce que la repousse rétablisse la photosynthèse.
4. L’année suivante, sans racines pour les absorber, les nitrates partent : la perte par la rivière passe à 60 kg N/ha/an. Sans récolte de bois, bilan : kg N/ha/an
   (12 + 2) − 60 = − 46 kg N/ha/an : la végétation retenait l’azote dans l’écosystème.
5. Les ions libérés par les décomposeurs et absorbés à nouveau par les racines ne quittent pas l’écosystème : ils sont .
   Ils sont recyclés : c’est le rôle du sol dans le cycle de la matière.
6. Dans un sol froid et gorgé d’eau, la litière se décompose bien moins vite qu’elle ne tombe : son carbone y est .
   Il est stocké : les entrées dans le réservoir « litière et sol » dépassent les sorties, le réservoir grossit.

Complète avec le mot exact.

1. Les campagnols d’un bois varient d’une année à l’autre autour d’une même moyenne : l’écosystème est en équilibre .
   Un équilibre dynamique : il varie sans cesse autour d’un état moyen.
2. Une sécheresse exceptionnelle est, pour une forêt, une cause de perturbation (interne ou externe).
   Externe : le climat agit de l’extérieur sur l’écosystème.
3. La pullulation d’insectes déjà présents dans la forêt, favorisée par des arbres affaiblis, est une cause .
   Interne : elle naît d’une population de l’écosystème lui-même.
4. Au-delà d’un certain de perturbation, l’écosystème ne revient plus à son état initial.
   Un seuil : en deçà, l’écosystème est résilient ; au-delà, il ne revient plus de lui-même à son état initial.
5. Une pente déboisée perd son sol jusqu’à la roche : même laissée en paix, elle ne porte plus que quelques herbes. La perturbation est .
   Irréversible à l’échelle humaine : sans sol, la forêt ne peut pas se réinstaller ; l’écosystème a basculé dans un autre état.
6. Pour juger une résilience, on compare la zone perturbée à une zone non perturbée.
   Une zone témoin, suivie avec le même protocole.

Biomasse aérienne d’une forêt (valeurs choisies) : 240 t/ha avant une tempête, 60 t/ha juste après, 150 t/ha trente ans plus tard.

1. Perte due à la tempête : %
   (240 − 60) ÷ 240 × 100 = 180 ÷ 240 × 100 = 75 %.
2. Part de la perte récupérée en trente ans : %
   (150 − 60) ÷ (240 − 60) × 100 = 90 ÷ 180 × 100 = 50 %.
3. Vitesse moyenne de récupération : t/ha/an
   90 ÷ 30 = 3 t/ha par an.
4. À cette vitesse, années restantes pour retrouver 240 t/ha :
   (240 − 150) ÷ 3 = 30 ans ; en réalité la croissance ralentit quand la forêt vieillit.
5. Une tempête abat 2,1 millions de m³ de bois sur 15 000 ha. Volume moyen abattu par hectare : m³
   2 100 000 ÷ 15 000 = 140 m³ par hectare.
6. Une pelouse brûlée retrouve 90 % de son couvert perdu en 4 ans. Si le feu revient tous les 2 ans, elle n’en retrouve qu’environ % entre deux feux (récupération régulière).
   90 × 2 ÷ 4 = 45 % : les feux reviennent avant la récupération, la pelouse se dégrade d’un feu à l’autre.

Raisonne sur la résilience.

1. Forêt A : frênes seuls. Forêt B : frênes, chênes, érables et tilleuls, à parts égales. La chalarose tue tous les frênes. Couvert perdu en B : %
   Un quart des arbres : 25 %, contre 100 % en A.
2. Dans B, les autres essences comblent peu à peu les trouées : B est plus que A face à cette maladie.
   Plus résiliente : plusieurs espèces assurent la même fonction (former le couvert, produire).
3. Les 1 à 3 % de jeunes frênes sans symptômes doivent en partie leur tolérance à leurs gènes : la diversité de l’espèce aide sa survie.
   La diversité génétique : sans elle, aucun frêne ne résisterait.
4. Après des incendies rapprochés, une forêt laisse place à une lande qui se maintient d’elle-même : l’écosystème a basculé vers un autre état .
   Un autre état stable : le seuil a été franchi.
5. Le couvert d’une forêt revient à sa valeur initiale, mais une espèce d’arbre a disparu : la résilience n’est pas un retour à l’.
   À l’identique : l’écosystème retrouve un fonctionnement comparable, pas forcément les mêmes espèces.

Écris la catégorie de service : approvisionnement, régulation ou culturel.

1. Des cèpes ramassés en forêt →
   Approvisionnement : un produit prélevé.
2. Des champignons du sol qui décomposent les feuilles mortes d’un parc →
   Régulation : le recyclage de la matière organique.
3. Une forêt visitée pour ses arbres remarquables et son histoire →
   Culturel : une valeur patrimoniale.
4. Une forêt qui fixe chaque année du carbone de l’air →
   Régulation : la fixation du carbone, qui limite le réchauffement.
5. Des châtaignes récoltées →
   Approvisionnement : fruits et graines.
6. Un feuillage qui retient une partie des poussières de l’air →
   Régulation : la dépollution de l’air.
7. Une randonnée en forêt →
   Culturel : la récréation.

Complète avec le mot exact.

1. Le blé, semé, sélectionné et récolté par l’humain, est une espèce .
   Une espèce domestiquée.
2. La morue pêchée en mer est une espèce par l’humain.
   Une espèce exploitée : prélevée dans la nature sans être élevée.
3. Un moineau qui niche sous nos toits et vit de nos miettes, sans effet notable sur nous, est une espèce .
   Une espèce commensale (+ / 0).
4. Drainer une zone humide pour y planter des peupliers modifie le biotope à l’échelle (locale ou globale).
   Locale : le drainage change le milieu de la parcelle.
5. Les émissions de gaz à effet de serre modifient le biotope à l’échelle .
   Globale : le changement climatique touche tous les écosystèmes.
6. Une commune plante des arbres le long d’un bâtiment public pour 90 000 € ; leur ombre réduit sa facture de climatisation d’environ 6 000 € par an (valeurs choisies). Années pour que l’économie rembourse la plantation :
   90 000 ÷ 6 000 = 15 ans ; ensuite, ce service de régulation (le climat local) est gratuit, et il s’ajoute à d’autres bénéfices difficiles à chiffrer (paysage, biodiversité).
7. Des fascines de saules vivants qui fixent une berge relèvent de l’ingénierie .
   L’ingénierie écologique : les racines des saules tiennent la berge et l’ouvrage se renouvelle seul.

Une forêt de 400 ha (valeurs choisies) : le bois s’y accroît de 6 m³ par hectare et par an ; on en prélève 1 800 m³ par an.

1. Accroissement total : m³/an
   6 × 400 = 2 400 m³/an.
2. Part de l’accroissement prélevée : %
   1 800 ÷ 2 400 × 100 = 75 %.
3. Variation annuelle du stock de bois sur pied : m³/an
   2 400 − 1 800 = + 600 m³/an : le stock augmente.
4. Après des sécheresses, 900 m³ d’arbres meurent en plus chaque année. Variation du stock : m³/an
   2 400 − 1 800 − 900 = − 300 m³/an : le stock diminue.
5. Prélèvement maximal pour que le stock ne baisse plus : m³/an
   2 400 − 900 = 1 500 m³/an : la gestion s’ajuste aux mesures.
6. Prélever au plus ce qui se renouvelle, en suivant des indicateurs, est une gestion de la ressource.
   Une gestion durable (rationnelle) : l’activité continue et les services sont maintenus.