Pour satisfaire les besoins d'une population mondiale en forte croissance, l'augmentation des rendements agricoles est un défi majeur.
I La production de biomasse dans les agrosystèmes
mots clés
• Biomasse : masse de matière organique.
• Production primaire : production de biomasse par les organismes autotrophes.
Les agrosystèmes sont des écosystèmes modifiés par l'homme dont tout ou partie de la biomasse produite est sortie du système (au moment de la récolte) pour répondre à différents besoins : alimentaires, textiles, énergétiques, pharmaceutiques, etc.
Qu'il s'agisse d'agrosystèmes terrestres ou aquatiques, la biocénose est souvent réduite à une seule espèce d'intérêt agronomique.
La gestion des agrosystèmes permet d'augmenter quantitativement la biomasse produite. La production primaire des végétaux autotrophes est destinée soit à la consommation humaine, soit à l'alimentation animale.
II Le fonctionnement des agrosystèmes
mot clé
Productivité : quantité de biomasse obtenue en un temps donné.
Les systèmes agricoles sont variés (agriculture vivrière, extensive ou intensive) et nécessitent en général l'apport d'intrants (engrais, produits phytosanitaires ou vétérinaires) pour maintenir la productivité des agrosystèmes.
L'utilisation d'intrants soulève des questions environnementales et de santé.
Doc Fonctionnement d'un agrosystème
Méthode
Calculer des rendements écologiques
Des producteurs primaires aux différents consommateurs (producteurs secondaires), il y a transfert d'énergie et de matière. Considérons des veaux se nourrissant de luzerne puis consommés par un individu.
mot clé
Rendement écologique : rapport de biomasse ou d'énergie d'un niveau trophique par rapport au précédent.
Calculer les rendements écologiques (en %) de biomasse.
Expliquer les faibles valeurs obtenues.
Doc 1 Données de biomasse et d'énergie
| Producteur (niveau trophique) | Nombre d'individus | Biomasse (en kg) | Énergie transmise au niveau suivant (en kJ) |
| Individu (3) | 1 | 50 | 32,5 × 104 |
| Veau (2) | 4,5 | 1 035 | 11,1 × 106 |
| Plants de luzerne (1) | 20 000 000 | 8 211 | 16,3 × 107 |
Doc 2 Devenir de l'énergie
On distingue deux pertes de biomasse et d'énergie chez les consommateurs : les pertes sous forme d'excréments et d'urine et les pertes respiratoires.
Conseils
Étape 1 Calculer les rapports de biomasse entre les niveaux trophiques et exprimer les résultats en pourcentages.
Étape 2 Identifier les pertes d'énergie (et de biomasse) d'un consommateur.
Solution
Étape 1 Rendement écologique veau/luzerne = 1 035/8 211 = 0,13 = 13 %.
Rendement écologique individu/veau = 50/1 035 = 0,05 = 5 %.
Étape 2 Une part de l'énergie (ou biomasse) ingérée n'est pas assimilée et se retrouve dans les excréments et les urines. La respiration contribue également à la perte d'énergie. Finalement, la part d'énergie participant à la croissance du niveau trophique suivant est faible.