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les chaînes alimentaires
2de : semaine 10

La circulation de l’azote dans les chaînes alimentaires

Article mis en ligne le 23 novembre 2011
dernière modification le 24 novembre 2011

par Jean-Louis
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Introduction :

Les élèves retrouvent ce que c’est qu’une chaînes alimentaire, vu dans les années précédentes.

Construction d’une banque d’exemples :

À l’aide du document suivant, écrivez au moins 3 chaînes alimentaires, les plus longues possibles (ou plus de trois).

OpenDocument Text - 20.8 ko

Classer les animaux en fonction de leur alimentation :

Les élèves proposent des classifications ; la mise en commun et discussion qui suit mène au résumé suivant :

L’examen des différentes chaînes alimentaires conduit à la classification suivante :
- phytophages
— granivores
— mangeurs de racines et de tubercules
— mangeurs denectar et de pollen
— herbivores, etc.
- prédateurs
— insectivores
— piscivores ou ichtyophages
— carnivores, etc.
- charognards
- parasites dont :
— hématophages
— parasites internes
- détritivores dont :
— mangeurs de poils et de kératine
— mangeurs d’os
— xylophages
— mangeurs de feuilles mortes
— mangeurs d’excréments.

Modélisation des chaînes alimentaires.

À l’aide du travail précédent, cherchez des règles valables pour toutes les chaînes produites.

Parmi les diverses proposition, je retiens celle-ci (ou une formulation équivalente) :

végétal → phytophage → prédateur

Cycle de l’azote :

À l’aide des documents suivants, produisez un schéma bilan

Document 1

La nuit, les grands lombrics entraînent dans leurs terriers des fragments de feuilles ou même des feuilles entières. Ces vers ingèrent un mélange de débris organiques et de terre. Un lombric a des déjections totalisant une livre par an. Pour une densité de 30.000 Lombrics par hectare, ce qui est peu, on évalue que ces animaux peuvent retravailler une tonne et demie de feuilles par saison, les mélangeant à près de 15 tonnes de terre sèche.

La matière travaillée par les lombrics est donc un mélange complexe d’argile et de matière organique ; la matière végétale entièrement digérée et transformée en humus est incorporée à l’argile et il se forme des complexes argilo-humiques dont les éléments ne peuvent plus être séparés mécaniquement.

Document 2

Il faut les abondantes pluies d’automne pour humecter et tasser la litière au sol ; à ce moment, il se produit un lessivage considérable des sels solubles, ce qui peut s’observer en analysant le contenu minéral important des eaux de ruissellement ; les feuilles mortes ainsi imbibées s’entourent de films d’eau qui deviennent de véritables bouillons de culture où foisonnent des bactéries, des actinomycètes, des protozoaires, des algues bleues ou vertes ; le tout est envahi par le mycélium de champignons divers.

C’est cette masse ramollie et en voie de digestion qui est mise à la disposition des décomposeurs animaux.

Document 3

Beaucoup plus lentement, l’humus va être minéralisé au long de nouvelles chaînes alimentaires.
Les premiers maillons, où interviennent parfois successivement des bactéries et des champignons, aboutissent à la décomposition de la matière organique : à la libération de l’azote (N) sous forme d’ammoniac (NH3) et à celle de carbone (C) sous forme de gaz carbonique (CO2). Ce processus minéralisateur est connu sous le nom d’ammonification.
C’est alors que, en milieu plus ou moins neutre et en présence d’oxygène, démarre une chaîne d’organisme qui font la synthèse de leurs glucides à partir du gaz carbonique du sol. Pour faire cette synthèse, ils utilisent de l’énergie provenant de l’oxydation de l’ammoniac en nitrate.

Cette oxydation (nitrification) se fait en deux temps :

  1. nitritation : les bactéries nitrosomonas oxydent l’ammoniac (NH3) en nitrites (NO2)
  2. nitratation : les bactéries nitrobacter oxydent les nitrites (NO2) en nitrates (NO3)

Les plantes vertes supérieures absorbent alors par leurs racines un maximum des ces nitrates.

Conclusion

La matière organique est « recyclée » ; elle circule en cycle (en boucle) ; l’azote est minéralisé avant le début d’un nouveau cycle.

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