Biodiversité : ressources naturelles communes et qualité d'un milieu
Identifier les ressources naturelles communes (eau, sol, air, énergie, biodiversité) et leurs enjeux (préservation, dégradation, restauration). Caractériser physico-chimiquement la qualité d'un milieu (eau, sol) par des mesures simples. Relier activité humaine et pression sur les écosystèmes. Démarche « cahier d'activités » : observation du milieu → mesures → interprétation.
- →Définir biotope, biocénose et écosystème
- →Identifier les ressources naturelles communes
- →Mesurer des indicateurs simples de qualité d'un milieu (eau, sol)
- →Distinguer préservation, dégradation, restauration
- →Relier activité humaine et pression sur la biodiversité
01Situation : pourquoi la mare de l'exploitation se dégrade-t-elle ?
La mare d'une exploitation devient verdâtre, les poissons se raréfient. En amont, une parcelle reçoit beaucoup d'engrais. Comment caractériser scientifiquement cette dégradation ?
Biotope, biocénose, écosystème.Le biotope est le milieu physique (eau, sol, air, climat). La biocénose est l'ensemble des êtres vivants qui y vivent. L'écosystèmebiotope + biocénose en interaction. Réponse : écosystème est l'ensemble formé par le biotope et la biocénose en interaction.
Ressources naturelles communes.Ce sont des biens partagés et inégalement répartis, nécessaires à la vie : l'eauressource vitale. Réponse : eau, le sol, l'air, l'énergie, la biodiversité elle-même. Leur qualité conditionne la santé des écosystèmes et des populations.
| Ressource | Pression humaine | Conséquence |
|---|---|---|
| Eau | Pollutionnitrates, phyto. Réponse : Pollution par nitrates | Eutrophisation, algues |
| Sol | Tassement, érosion, excès d'intrants | Perte de fertilité, ruissellement |
| Air | Combustions, épandage | Particules, gaz à effet de serre |
| Biodiversité | Destruction d'habitats, pesticides | Disparition d'espèces, pollinisateurs |
02Activité : mesurer la qualité d'un milieu
On caractérise une eau de milieu par : sa température, sa turbidité (transparence), sa teneur en ions nitrateNO₃⁻, lié aux engrais. Réponse : nitrate (NO₃⁻) et phosphate (PO₄³⁻), et la présence d'oxygène dissous. Plus une eau est riche en nitrates/phosphates, plus elle risque l'eutrophisation.
- 1Prélever un échantillon dans un flacon propre, noter le lieu et l'heure.
- 2Mesurer la température et observer la turbidité (eau claire/trouble/verte).
- 3Tester la présence d'ions (bandelettes ou réactifs) : nitratesindicateurs d'engrais. Réponse : nitrates et phosphates.
- 4Comparer à une eau de référence (eau du robinet ou source non polluée).
- 5Conclure sur l'état du milieu et proposer des actions de restauration.
Utilise les tests caractéristiques pour rechercher la présence d'ions dans des échantillons d'eau (mare, rivière, robinet). Une eau de mare très chargée signale une pollution diffuse en provenance des parcelles voisines.
Eau de mare : trouble, verdâtre, forte teneur en nitrates. Diagnostic : eutrophisationenrichissement excessif en nutriments. Réponse : eutrophisation due au ruissellement d'engrais. Action : bande enherbée tampon entre la parcelle et la mare.
03Bilan : préserver, restaurer, améliorer
| Enjeu | Définition | Exemple paysager (NJPF) |
|---|---|---|
| Préservation | Maintenir un milieu en bon état | Protéger une haie, une zone humide existante |
| Dégradation | Altération par l'activité humaine | Drainage d'une zone humide, artificialisation |
| Restauration | Réparer un milieu dégradéRéponse : Réparer un milieu dégradé | Re-créer une mare, replanter une haie |
| Amélioration | Augmenter la valeur écologique | Installer hôtels à insectes, prairie fleurie |
Le métier d'aménagement paysager (NJPF) est directement concerné : génie écologique, trame verte et bleue, gestion différenciée des espaces verts sont des leviers concrets de préservation de la biodiversité. La physique-chimie fournit les outils de mesure (qualité de l'eau, du sol).
Exercices
Exercice 1— Vocabulaire de l'écosystèmeOuvrir
Pour une haie champêtre : (a) cite 2 éléments du biotope, (b) cite 2 éléments de la biocénose, (c) donne un exemple d'interaction entre les deux.
✓ Correction
- (a) Biotope : le sol, l'humidité/le climat, la lumière.
- (b) Biocénose : arbustes, oiseaux, insectes, vers de terre.
- (c) Interaction : les vers de terre aèrent le sol (biocénose → biotope) ; le sol nourrit les arbustes (biotope → biocénose).
Exercice 2— Diagnostiquer une eauOuvrir
Deux eaux testées : A (claire, peu de nitrates, poissons présents) et B (verte, beaucoup de nitrates, peu d'oxygène). (a) Laquelle est dégradée ? (b) Quel phénomène l'explique ? (c) Quelle ressource commune est touchée ?
✓ Correction
(a) L'eau B est dégradée. (b) Eutrophisation : excès de nitrates → prolifération d'algues → consommation de l'oxygène → asphyxie de la faune. (c) La ressource « eau » (et par effet domino, la biodiversité du milieu).
Exercice 3— Projet de restauration d'une mare (problème ouvert)Ouvrir
Une exploitation veut restaurer une mare eutrophisée bordée de cultures. (a) Proposer un protocole de mesures pour établir un état initial. (b) Proposer 3 actions de restauration concrètes. (c) Comment vérifier, un an plus tard, que la restauration fonctionne ?
✓ Correction
(a) Mesurer : température, turbidité, teneur en nitrates/phosphates (tests d'ions), oxygène dissous ; inventaire de la faune/flore visible. Consigner dans un tableau daté.
(b) 1) Installer une bande enherbée tampon entre les parcelles et la mare. 2) Limiter/raisonner les apports d'engrais en amont. 3) Curage doux + replantation de végétaux aquatiques épurateurs (roseaux, iris).
(c) Refaire les mêmes mesures un an après et comparer : baisse des nitrates, eau plus claire, retour d'espèces (libellules, amphibiens). C'est la démarche scientifique : état initial → action → état final → conclusion.