Exercice 1 — Vocabulaire et définitions
1. Définition d'un écosystème (2 pts)
Un écosystème est l'ensemble formé par un milieu non vivant et la communauté des êtres vivants qui y vivent, en interaction permanente.
Ses deux composantes principales sont :
- Le biotope : le milieu physico-chimique non vivant (sol, eau, air, température, lumière…).
- La biocénose : la communauté de tous les êtres vivants peuplant ce milieu (végétaux, animaux, champignons, micro-organismes).
Formule à retenir : Écosystème = Biotope + Biocénose.2. Autotrophe vs hétérotrophe (2 pts)- Un être vivant autotrophe fabrique lui-même sa propre matière organique à partir de matière minérale (CO₂, eau, sels minéraux) grâce à l'énergie lumineuse.
Exemple : la plante verte (le chêne, le trèfle, une algue), qui réalise la photosynthèse. - Un être vivant hétérotrophe ne peut pas fabriquer sa matière organique : il doit consommer d'autres êtres vivants pour se nourrir.
Exemple : le lapin, le renard, l'être humain ou les champignons décomposeurs.
Exercice 2 — Analyse d'une chaîne alimentaire
a) Deux chaînes alimentaires (2 pts)
Espèces disponibles : trèfle, vache, renard, bactéries, puceron, coccinelle.
Chaîne 1 : Trèfle → Vache → Renard
Chaîne 2 : Trèfle → Puceron → Coccinelle → Renard
Remarque : les bactéries sont des décomposeurs et n'apparaissent pas dans les chaînes alimentaires classiques — elles interviennent à part, sur la matière organique morte.
b) Niveau trophique du renard (1 pt)
Dans la chaîne Trèfle → Puceron → Coccinelle → Renard :
- Trèfle = producteur
- Puceron = consommateur primaire (C1)
- Coccinelle = consommateur secondaire (C2)
- Renard = consommateur tertiaire (C3)
c) Rôle des bactéries (2 pts)Les bactéries sont des
décomposeurs. Elles dégradent la matière organique morte (cadavres d'animaux, feuilles mortes, déjections) et la transforment en
matière minérale (sels minéraux, CO₂, eau). Ce processus s'appelle la
minéralisation ou décomposition.
Ces matières minérales libérées dans le sol sont ensuite réabsorbées par les végétaux (trèfle) pour leur croissance : c'est le
cycle de la matière.
Exercice 3 — Relations entre êtres vivants
a) Gui sur pommier — Parasitisme (1 pt)
C'est du parasitisme (+/−) : le gui (parasite) bénéficie en extrayant la sève du pommier, tandis que le pommier (hôte) est affaibli par cette ponction. L'un profite au détriment de l'autre.
b) Deux chênes côte à côte — Compétition (1 pt)
C'est de la compétition (−/−) : les deux chênes se disputent les mêmes ressources limitées (eau du sol, espace lumineux). Les deux espèces sont lésées car elles se font concurrence pour les mêmes ressources.
c) Milan royal et campagnol — Prédation (1 pt)
C'est de la prédation (+/−) : le milan royal (prédateur) tue et consomme le campagnol (proie). L'un en bénéficie, l'autre est éliminé.
d) Lichen (algue + champignon) — Mutualisme (1 pt)
C'est du mutualisme (+/+) : les deux organismes bénéficient de la relation. L'algue fournit de la matière organique par photosynthèse au champignon, qui en retour protège l'algue de la dessiccation (manque d'eau). La relation est bénéfique pour les deux partenaires.
Exercice 4 — Perturbations et conséquences
a) Chaîne alimentaire dans la haie bocagère (1 pt)
Exemple de chaîne à 4 maillons :
Végétal de haie (ex. : aubépine) → Insecte (ex. : chenille) → Mésange → Épervier
(Toute chaîne correcte partant d'un végétal et comportant 4 maillons est acceptée.)
b) Conséquences de la disparition des végétaux du champ (2 pts)
La disparition des plantes du champ (producteurs) provoque un effet en cascade sur les populations animales :
- Les herbivores (insectes phytophages, rongeurs, lapins…) qui se nourrissaient des plantes du champ n'ont plus de nourriture : leurs populations diminuent.
- Les carnivores (rapaces, renards, fouines…) qui mangeaient ces herbivores voient leurs proies se raréfier : leurs populations déclinent à leur tour.
C'est l'illustration de l'
interdépendance des espèces : la disparition de la base de la chaîne alimentaire (les végétaux) entraîne l'effondrement progressif de tous les niveaux supérieurs.
c) Mesure pour limiter l'impact des herbicides (1 pt)Exemples de réponses acceptables :
- Réduire les doses et la fréquence d'utilisation des herbicides (agriculture raisonnée).
- Utiliser des herbicides ciblés (sélectifs) plutôt que des herbicides totaux.
- Préserver des bandes enherbées et des haies bocagères autour des champs (zones refuges pour la biodiversité).
- Adopter des pratiques alternatives : désherbage mécanique, rotation des cultures.
Exercice 5 — Question de synthèse
(3 pts)
Critères attendus :
- Utilisation et soulignement des 4 termes imposés : réseau trophique, résilience, services écosystémiques, espèce invasive.
- Argumentation structurée en 8 à 12 lignes.
- Lien entre biodiversité, stabilité et fonctionnement de l'écosystème.
Exemple de réponse attendue :La biodiversité, c'est-à-dire la variété des espèces vivantes au sein d'un écosystème, est indispensable à son bon fonctionnement.
Plus un
réseau trophique est riche et diversifié, plus il est stable. En effet, si une espèce disparaît, d'autres peuvent la remplacer dans les relations alimentaires, limitant ainsi les effets négatifs. Cette capacité à surmonter les perturbations s'appelle la
résilience : un écosystème à forte biodiversité se remet plus facilement d'un incendie, d'une sécheresse ou d'une pollution.
La biodiversité assure également de nombreux
services écosystémiques dont les humains dépendent : pollinisation des cultures par les insectes, purification de l'eau par les végétaux et les micro-organismes, régulation du climat par les forêts, production de dioxygène par les végétaux. Sans une biodiversité suffisante, ces services sont menacés.
À l'inverse, l'introduction d'une
espèce invasive peut déséquilibrer tout l'écosystème en éliminant des espèces locales et en modifiant les chaînes alimentaires, ce qui réduit la biodiversité et fragilise l'ensemble du réseau.
Préserver la biodiversité, c'est donc protéger le fonctionnement global de l'écosystème et les services qu'il nous rend.
Barème indicatif :- 1 pt : les 4 termes correctement utilisés et soulignés.
- 1 pt : argumentation correcte sur le lien biodiversité / stabilité / résilience.
- 1 pt : mention des services écosystémiques et/ou de l'espèce invasive avec justification.