Série d’exercices – Flux de la matière et de l’énergie dans l’écosystème – TCS

Exercice 1

1. Définir les termes suivants :

• Chaîne alimentaire
• Réseau trophique
• Biomasse
• Productivité primaire
• Productivité secondaire
• Niveau trophique

2. Répondre par Vrai ou Faux et corriger les affirmations fausses :

• Les plantes chlorophylliennes sont des autotrophes qui produisent la matière organique.
• Les êtres consommateurs produisent la matière organique.
• Au cours du transfert de la matière entre niveaux trophiques, il y a gain d’énergie.
• Au niveau de la chaîne alimentaire, en passant du producteur aux consommateurs, il y a perte d’énergie.

3. Définir les différents types de relations trophiques.

4. Donner la formule pour calculer un rendement énergétique entre deux niveaux trophiques.

5. Compléter le texte ci-dessous en utilisant les termes suivants :

Termes : trophiques — décomposeurs — producteurs — énergie solaire — consommateurs — chaînes alimentaires — matière organique

Dans un écosystème, les êtres vivants établissent des relations ………………… et s’organisent sous forme de ………………… au niveau desquelles on distingue : des ………………… : plantes chlorophylliennes qui produisent la ………………… en utilisant l’………………… et le carbone inorganique ; des ………………… : des êtres herbivores et carnivores ; des ………………… : la faune et la flore du sol.

Exercice 2 : Chaîne alimentaire marine et rendements de productivité

Le tableau ci-dessous présente les différents maillons d’une chaîne alimentaire marine avec leurs biomasses :

1. Représenter la chaîne alimentaire à partir des données du tableau.

2. Calculer le rendement de productivité de la biomasse d’un niveau à un autre, puis le rendement final de cette chaîne alimentaire.

3. Comparer les rendements calculés et déduire une règle générale.

4. L’Homme se nourrit de sardines et de thons. Déterminer son niveau trophique dans chaque cas puis préciser le niveau de plus grand rendement. Justifier.

Exercice 3 : Biomasse et rendements dans la chaîne luzerne – vache – homme

Considérons la quantité de luzerne nécessaire pour nourrir des vaches qui, à leur tour, nourrissent l’Homme pendant un an. Les biomasses des différents maillons de cette chaîne alimentaire sont fournies dans le document 1.

Document 1 :

Document 2 :

Lorsqu’un animal ingère de la matière organique (I), une partie de 12% est rejetée sous forme d’excréments (NA) car non digestible. Les 88% restants sont assimilés (A), mais dont 73,5% sont consommés par la respiration (R) et perdus sous forme de chaleur. Seuls 14,5% sont utilisés pour la croissance (C), c’est-à-dire pour construire de la nouvelle biomasse transmissible au maillon suivant. Ce faible rendement explique pourquoi la biomasse diminue à chaque niveau trophique.

1. Comparer la biomasse du producteur primaire à celle des producteurs secondaires.

2. Calculer les rendements de transfert de la matière pour chaque niveau trophique.

3. Comparer les rendements calculés et déduire.

4. À partir des données du document 2, déterminer le devenir de la matière organique consommée par la vache.

Exercice 4 : Pyramide de biomasse dans un écosystème marin

Le tableau ci-dessous représente la variation de la quantité de biomasse d’un niveau à un autre dans un écosystème marin :

1. Calculer le rendement de la productivité de la biomasse :

• a) R₁ entre les producteurs P et les consommateurs C₁
• b) R₂ entre les producteurs P et les consommateurs C₂
• c) R₃ entre les producteurs P et les consommateurs C₃

2. Comparer les rendements calculés et déduire une conclusion générale sur l’évolution de la biomasse dans un écosystème.