À propos des rendements 
dans différents écosystèmes

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Vers une agriculture durable
Type : Partie 3 | Année : 2011 | Académie : Inédit
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
À propos des rendements
dans différents écosystèmes
 
 

Nourrir l’humanité

Corrigé

28

SVT

sci1_1100_00_37C

 

Sujet inédit

Nourrir l’humanité • 6 points

On cherche à comparer les rendements énergétiques de différents écosystèmes :

  • un élevage de taurillons limousins en pleine croissance, nourris avec un aliment standardisé de forte valeur énergétique (mélange de céréales et légumes déshydratés et non déshydratés) ;
  • un élevage de vaches en prairie pâturée en Normandie ;
  • l’ensemble des invertébrés herbivores sur cette même prairie.
Document 1

Élevage de taurillons


 

Élevage de vaches en prairie. Les pourcentages indiquent
la répartition de la matière sèche entre les trois utilisations.


 

Le tableau suivant donne un certain nombre de paramètres concernant le flux d’énergie dans ces écosystèmes.

Document 2
 

Quantité de matière et 
d’énergie de l’aliment 
ingéré

Quantité de matière 
et d’énergie d’animal 
produite avec cette 
quantité d’aliment

Taurillons
(agro système « intensif »)

8 kg

45 400 kJ

1 kg

22 736 kJ

Vaches en champ
(agro système extensif)

782 g

14 000 kJ

95 g

2 160 kJ

Invertébrés herbivores
(écosystème naturel)

71 g

1 270 kJ

5,5 g

125 kJ

 

On rappelle que le rendement énergétique est le rapport entre la valeur énergétique d’une masse de matière produite et la valeur énergétique de la masse de matière qui a dû être ingérée pour produire cette masse de matière produite.

>1. À l’aide du document 2, calculez les rendements énergétiques dans les trois écosystèmes et comparez-les.

>2. En quelques lignes, d’après vos connaissances, expliquez pourquoi ces rendements sont toujours inférieurs à 1.

>3. D’après vos connaissances et en relation avec la question 2., comparez la consommation animale et végétale en termes d’impact sur la nutrition de l’humanité.

  • Pour effectuer le calcul, il suffit de suivre à la lettre les instructions de l’énoncé. Pour chaque écosystème, le rendement est le rapport de la valeur énergétique des animaux produits indiqués dans la colonne 2 sur la valeur énergétique de l’aliment ingéré (indiquée dans la colonne 1).
  • Rappelez-vous que dans une chaîne alimentaire, les consommateurs perdent beaucoup d’énergie par différents mécanismes à expliciter, par rapport à l’énergie qu’ils ont reçue du producteur situé avant eux (voir fiche 7 en fin d’ouvrage).
  • Rappelez-vous que se nourrir d’animaux a un coût énergétique beaucoup plus élevé que se nourrir d’aliments végétaux, pour les raisons invoquées dans la question 2.
Corrigé
 

>1. Rendement des taurillons : R1=2273645400=0,501.

Rendement des vaches en champ : R2=216014000=0,154.

Rendement des invertébrés herbivores : R3=1251270=0,098.

On remarque que R1 > R2 > R3.

En effet, le rendement dans un écosystème naturel est en général plus faible que dans un agrosystème, dans lequel ce rendement est optimisé par différents moyens. Par ailleurs, il existe des agrosystèmes comme celui des taurillons où le rendement est encore plus optimisé (ici, la nourriture donnée aux taurillons n’est pas celle qu’ils ingéreraient naturellement).

>2. Le rendement d’un maillon à l’autre d’une chaîne alimentaire est toujours inférieur à 1 car chaque consommateur ingère beaucoup plus de matière de producteur de niveau inférieur que ce qu’il lui faut pour construire sa propre matière.

En effet, seule une partie de la matière ingérée est utilisée pour la croissance effective ; la matière ingérée est en partie perdue :

  • matière utilisée pour la respiration du consommateur, le maintien de sa température, etc. ;
  • matière non assimilée.

>3. Ainsi, il est plus coûteux du point de vue énergétique de consommer de la viande (provenant de consommateurs), que des végétaux (qui sont les producteurs primaires, donc ont donné lieu au minimum de déperdition de matière et d’énergie).

Pour nourrir l’humanité en constante expansion, il serait intéressant d’augmenter la consommation de végétaux et de diminuer la consommation de matière animale (en particulier s’il s’agit d’animaux qui sont de très bons prédateurs).