Activités humaines et biodiversité : l’écosystème local

Rappels de 6ᵉ et mesure de la biodiversité d’un milieu ; destruction et fragmentation des habitats ; pollutions, eutrophisation et bioaccumulation ; espèces introduites et invasives ; surexploitation et exploitation durable ; gérer et restaurer un écosystème local.

À propos de cette page

Six problèmes à partir de documents : deux bords de chemin à comparer, des mulots séparés par une autoroute, un étang qui manque de dioxygène, le faucon pèlerin et le DDT, l’écureuil gris en Angleterre et des bandes fleuries dans un champ de tournesol.

6 problèmes, du plus simple au plus difficile. Écris tes réponses, puis « Vérifier ».

Résoudre un problème : la méthode

Je lis chaque document et je note les données utiles avec leur unité (espèces, individus, mg par kg ou par litre, hectares, quintaux).
Je repère la pression en jeu : destruction ou fragmentation de l’habitat, pollution, espèce invasive, surexploitation.
Je calcule si besoin : une différence, un pourcentage, une division entre deux maillons ou deux mesures.
J’explique l’effet sur un être vivant précis, étape par étape, avec le vocabulaire du cours.
Je conclus en citant la donnée qui le prouve, sans aller plus loin que les documents.

Problème 1 · Deux bords de chemin★★★Facile

Document 1 — Le protocole. Une classe de 5ᵉ délimite un carré de 1 m de côté au bord de deux chemins voisins, à la même date, et y compte toutes les plantes à fleurs, espèce par espèce (données de la classe, imaginées pour l’exercice).

Document 2 — Les résultats.

Bord de chemin	Espèces différentes	Pieds comptés
A : fauché une fois par an, en automne	14	96
B : fauché et désherbé chaque mois	4	210

1. Le bord B compte pieds de plus que le bord A.
210 − 96 = 114 pieds de plus : B a la plus forte abondance.
2. Le bord A compte espèces de plus que le bord B.
14 − 4 = 10 espèces de plus.
3. Le bord de chemin qui a la plus forte biodiversité est le bord .
Le bord A : la biodiversité se compare au nombre d’espèces, pas au nombre de pieds.
4. Les deux carrés ont la même taille et sont relevés le même jour : la seule différence entre A et B est la façon de les .
La seule différence est l’entretien (fauche et désherbage) : c’est elle qui explique l’écart.

Problème 2 · Les mulots et l’autoroute★★★Moyen

Document 1 — Une forêt coupée. Une autoroute clôturée traverse une forêt. Des scientifiques capturent des mulots d’un côté, les marquent, les relâchent, puis cherchent combien ont été recapturés de l’autre côté (données imaginées pour l’exercice).

Document 2 — Les résultats.

Période	Mulots marqués	Recapturés de l’autre côté
Avant l’autoroute	50	12
Après l’autoroute	50	0
Après le passage à faune	50	7

Document 3. Un passage à faune est un pont couvert de végétation qui permet aux animaux de franchir une route.

1. Avant l’autoroute, % des mulots marqués ont été retrouvés de l’autre côté.
12 ÷ 50 = 0,24, soit 24 %.
2. Après l’autoroute, aucun mulot ne passe : la forêt est .
Les deux morceaux ne communiquent plus : la forêt est fragmentée.
3. Après la construction du passage à faune, % des mulots marqués passent de l’autre côté.
7 ÷ 50 = 0,14, soit 14 %.
4. Le passage à faune ne supprime pas la fragmentation causée par l’autoroute, mais il de nouveau les deux morceaux de forêt.
Il relie les deux morceaux : on remonte de 0 à 14 %, sans retrouver les 24 % d’avant. Relier un habitat aide, mais ne remplace pas une forêt d’un seul tenant.

Problème 3 · Un étang en été★★★Moyen

Document 1 — Le dioxygène dissous dans un étang entouré de champs cultivés (mesures imaginées pour l’exercice, en mg par litre) : avril 10 ; juin 7 ; juillet 4 ; août 2. Fin juillet, l’eau est verte et trouble ; en août, des poissons morts flottent.

Document 2 — Un repère. Dans cet exercice, on admet qu’en dessous de 4 mg de dioxygène par litre, la plupart des poissons de l’étang souffrent.

Document 3 — Les marées vertes. En Bretagne, les nitrates, venus surtout des engrais et des élevages, sont apportés à la mer par les rivières ; ils font proliférer des algues, les ulves, sur certaines plages.

1. Entre avril et août, le dioxygène de l’étang a baissé de mg par litre.
10 − 2 = 8 mg par litre.
2. Le premier mois où le dioxygène atteint le seuil de souffrance des poissons est .
En juillet, il tombe à 4 mg par litre.
3. L’eau verte et trouble montre que les ont proliféré.
Les algues ont proliféré, nourries par les engrais.
4. Ce phénomène, commun à l’étang et aux plages bretonnes, s’appelle l’.
C’est l’eutrophisation : engrais, algues, décomposition, manque de dioxygène.

Problème 4 · Écureuil roux contre écureuil gris★★★Moyen

Document 1 — Une arrivée. L’écureuil gris, originaire d’Amérique du Nord, a été introduit en Grande-Bretagne à la fin du XIXᵉ siècle. Il y a remplacé l’écureuil roux, l’espèce indigène, dans une grande partie du pays.

Document 2 — Un virus. L’écureuil gris porte un virus qui ne le rend pas malade, mais qui est presque toujours mortel pour l’écureuil roux. Il trouve aussi sa nourriture plus efficacement que lui.

Document 3 — Les effectifs en Angleterre, selon une estimation de la Mammal Society (2018) : 1,94 million d’écureuils gris et 38 900 écureuils roux.

1. L’écureuil gris a été transporté par l’être humain hors de sa région d’origine : c’est une espèce .
C’est une espèce introduite.
2. Il nuit à l’écureuil roux : il est donc .
Il se multiplie au point de nuire à une espèce indigène : il est invasif.
3. D’après le document 3, on compte environ écureuils gris pour un écureuil roux en Angleterre (arrondi à l’unité).
1 940 000 ÷ 38 900 ≈ 49,9 : environ 50 écureuils gris pour un roux.
4. Le document 2 décrit deux façons de nuire : la transmission d’une maladie et la pour la nourriture.
Il transmet un virus (maladie) et lui prend sa nourriture (compétition).

Problème 5 · Le faucon pèlerin et le DDT★★★Difficile

Document 1 — Un rapace en danger. Selon la LPO, le faucon pèlerin, qui chasse surtout des oiseaux en vol, a presque disparu de France à la fin des années 1960, à cause de l’usage massif du DDT, un insecticide qui se dégrade très lentement. Le DDT est aujourd’hui interdit, et l’espèce n’est globalement plus en déclin en France.

Document 2 — Ce que fait le DDT. Accumulé chez les rapaces, il amincit la coquille de leurs œufs, qui se brisent sous le poids de l’adulte pendant la couvaison.

Document 3 — Un modèle. On suppose que la concentration de DDT est multipliée par 10 à chaque maillon de la chaîne : insectes → étourneau → faucon pèlerin. Les insectes d’un champ traité en contiennent 0,5 mg par kg.

1. Selon ce modèle, l’étourneau contient mg de DDT par kg.
0,5 × 10 = 5 mg/kg.
2. Le faucon pèlerin en contient alors mg par kg.
5 × 10 = 50 mg/kg, cent fois plus que les insectes.
3. Le faucon ne mange pas d’insectes traités, mais il est le plus touché, car il est en de chaîne.
En bout de chaîne, il accumule le DDT de toutes ses proies : c’est la bioaccumulation.
4. Le plus souvent, le DDT ne tue pas les adultes : il fait baisser les naissances, car les se brisent pendant la couvaison.
Les œufs à coquille trop fine se brisent : peu de jeunes naissent, et la population chute.

Problème 6 · Des bandes fleuries dans les champs★★★Difficile

Document 1 — Le protocole. Dans une même exploitation, deux parcelles de tournesol identiques. Parcelle A : bordée d’une bande de fleurs sauvages semée au printemps. Parcelle B : bordée d’un sol nu. On compte les insectes pollinisateurs sur 100 fleurs pendant 10 minutes, les pucerons, puis on mesure la récolte (résultats imaginés pour l’exercice).

Mesure	Parcelle A (bande fleurie)	Parcelle B (sol nu)
Abeilles sauvages comptées	38	7
Syrphes comptés	21	4
Pucerons par plant	12	45
Récolte de graines (quintaux par hectare)	34,5	30,6

Document 2. Les syrphes adultes se nourrissent du nectar et du pollen des fleurs ; les femelles pondent près des colonies de pucerons.

1. La parcelle A compte environ fois plus d’abeilles sauvages que la parcelle B (arrondi à l’unité).
38 ÷ 7 ≈ 5,4 : environ 5 fois plus.
2. Les pucerons sont moins nombreux en A, car les des syrphes, plus nombreux, les mangent.
Les larves de syrphes dévorent les pucerons : c’est une lutte biologique naturelle.
3. Le gain de récolte de A par rapport à B est de quintaux par hectare.
34,5 − 30,6 = 3,9 quintaux par hectare.
4. Ce gain représente environ % de la récolte de B (arrondi à l’unité).
3,9 ÷ 30,6 ≈ 0,127, soit environ 13 % de plus : accueillir la biodiversité profite aussi à l’agriculteur.

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