THEME 2

INTRODUCTION

Une population de 9 milliards d’humains est prévue au XXIème siècle. Nourrir la population mondiale est un défi majeur qui ne peut être relevé sans prendre en compte des considérations politiques, socio-économiques et environnementales. Le but de cette partie est d’essayer de trouver des éléments de réponses concernant certaines interrogations liées à l’accroissement de la population mondiale, et donc à l’accroissement de la production agricole et de son rendement pour pouvoir nourrir toute l’humanité.

I- Agrosystèmes et productions alimentaires

Un écosystème est constitué de deux éléments : la biocénose et le biotope. La biocénose est l'ensemble des êtres vivants qui sont situés dans l'écosystème. Le biotope est l'environnement dans lequel se situe la biocénose. Un écosystème est essentiellement défini par un réseau trophique ou réseau alimentaire. Une forêt aussi bien qu'une bouse de vache, constituent des écosystèmes.

TD comparaison écosystème - agrosystème

1) De l’écosystème à l’agrosystème : des

caractéristiques différentes.

3/ 2.2.10 8 x 100 / 2.7.10 8 = environ 81%. 4/ la biodiversité est très faible dans agrosystème par rapport à l’écosystème. Dans l’écosystème forêt, la biodiversité est importante, plusieurs espèces de végétaux et d’animaux vont se côtoyer. Dans l’agrosystème champ de maïs, une seule espèce va dominer, le maïs, l’Homme va favoriser le développement d’une seule espèce dans le but de produire et en dépit de la biodiversité.

5/ L’Homme n’intervient pas dans l’écosystème forêt, mais il prélève de la matière et apporte de la matière dans l’agrosystème. 6/ un agrosystème est un écosystème déséquilibré car l’Homme va favoriser le développement d’une seule espèce, en dépit de la biodiversité, dans le but de produire et de dégager une récolte importante. L’espèce favorisée peut-être animale (poulet) ou végétale (maïs). 7/ un agrosystème est un écosystème aménagé et géré par l’homme. La biodiversité y est faible, une espèce domine. Le but de l’homme est de produire un maximum de matière végétale ou animale à des fins alimentaires

L’agriculture repose sur la constitution d’agrosystèmes gérés dans le but de fournir des produits (dont les aliments) nécessaires à l’humanité. Un agrosystème est un écosystème crée et géré par l’Homme en fonction de ses besoins.

2) Les transferts énergétiques d’un écosystème et d’un agrosystème

Un écosystème est organisé en réseaux trophiques constitués de chaines alimentaires comprenant de nombreux maillons. Les végétaux chlorophylliens sont les producteurs primaires a la base de toutes chaines alimentaires

Il y a donc des pertes importantes de matière et d’énergie à chaque fois que l’on passe d’un niveau trophique à un autre. Toute l’énergie produite par l’écosystème est réutilisée par ce même écosystème. On a un équilibre entre énergie produite et énergie consommée. Le rendement est très faible.

Le cas de l’agrosystème industriel.

Le rendement énergétique est

égal au rapport de la quantité

d'énergie sortante sur la

quantité d'énergie entrante.

L’utilisation de machines agricoles, de pesticides, d’engrais, de l’irrigation

modifie cet écosystème:

-la biodiversité est appauvrie au profit d’une monoculture

-Les rendement sont très élevés permettant de nourrir une grande

quantité de personnes.

TD 2

Dans un agrosystème l'exportation de la récolte constitue un flux sortant de matière qui doit être compensé par un flux entrant représenté notamment par les engrais. Les autres intrants agricoles participent aussi à l'augmentation de la production primaire

et donc à l'amélioration des rendements (= de la productivité).

Bilan

Ces modifications

ont un cout financier

mais également un

impact important sur

l’environnement et la

santé humaine.

2) Les impacts écologiques de nos choix alimentaires

Situation théorique d'adolescents dont la masse augmente de 5 kg en un an en se

nourrissant soit uniquement d'aliments à base de blé (pain, semoule, pâtes...),

soit uniquement de veau. Remarquer que cette situation artificielle ne respecte

aucun équilibre alimentaire. Image (modifiée) : SVT 1eS, Belin 2011 p. 170

La demande de produits animaux augmente considérablement la pression

exercée sur les ressources naturelles: le sol, l’eau, le pétrole servant à

produire des végétaux dont l’énergie est dissipée à 90% par la respiration des

animaux.

Cette situation pousse l’agriculteur à produire toujours plus.

Bordas 2011, ES/L

3) Pratiques agricoles, santé et environnement. TD 3

Un apport excessif de nitrates et de

phosphates entraine la pollution des eaux

superficielles et des nappes phréatiques; cet

apport excessif provoque alors la

prolifération des végétaux aquatiques. La

décomposition de ces végétaux consomme

le dioxygène de l’eau et dégrade

l’écosystème: c’est l’eutrophisation.

Les pesticides ne sont pas ou peu

biodégradables; ils s’accumulent dans l’eau,

les sols, l’atmosphère. Souvent

cancérigènes, il se transmettent au sein des

réseaux trophiques= la bioaccumulation , ce

qui accroit fortement leur toxicité.

Le mécanisme d’eutrophisation

4) Améliorer les espèces pour augmenter le rendement TD 4

La sélection génétique a débuté

avec les débuts de l'agriculture:

des espèces sauvages ont été

choisies par les premiers

agriculteurs parmi celles qui

correspondaient le mieux à leurs

besoins (valeur alimentaire,

facilité de culture ou d'élevage...).

En croisant entre eux les

individus les plus performants

pour les critères recherchés ils

ont obtenu les variétés (plantes)

et les races (animaux)

domestiques que nous

connaissons aujourd'hui et qui

sont différentes de leurs ancêtres

sauvages.

La science au service de l’agriculture

La reproduction sexuée (biparentale) est aléatoire. Elle ne permet pas de conserver à

coup sûr, d'une génération à l'autre, les caractères obtenus chez une plante ou un

animal. Le clonage permet d'obtenir un ou plusieurs descendants génétiquement

identiques à un parent unique. Cette technique est utilisée pour les végétaux

(bouturage et marcottage) depuis l'antiquité. Elle a été améliorée à la fin du XXe

siècle avec le microbouturage et le clonage animal.

OGM, pour ou contre?

Le saumon d'AquaBounty (1) est un saumon de l'Atlantique auquel on a ajouté deux

gènes (organisme génétiquement modifié ou OGM). L'un, issu du saumon Chinook,

favorise la production de l'hormone de croissance. L'autre, issu d'une autre espèce de

poisson, code une protéine jouant le rôle "d'antigel" qui permet à l'animal de se

développer dans une eau très froide. Ce frankenfish atteint une taille optimale en 16-18

mois, contre 30 pour une individu banal (2 est du même âge que 1).

Les OGM ne participeront à un développement durable que si leur utilisation s’inscrit dans un commerce équitable des semences et des produits agricoles et si ces cultures

respectent l’environnement

Bordas 2011

Conclusion

• Le choix des pratiques culturales doit permettre de concilier la nécessaire production agricole, la gestion durable de l’environnement et la santé des consommateurs. Cela passe par une gestion raisonnée des surfaces agricoles, de l'eau et des intrants.