Les impacts de l'Homme sur les écosystèmes : biologie 6e secondaire

La biodiversité a toujours varié, avec des extinctions massives au cours des temps géologiques. Aujourd'hui, cinq causes principales la font reculer : la surexploitation des ressources, la fragmentation des habitats, la pollution, les invasions biologiques et les changements climatiques. Elles viennent surtout de l'agriculture intensive, de l'industrie, de l'urbanisation et de la surpêche.

Au jury de la Fédération Wallonie-Bruxelles, ce chapitre fait partie de l'UAA 6 de biologie de l'examen de sciences du CESS. Entraîne-toi avec l'examen blanc de sciences corrigé, au format du jury.

Compétences visées

• Identifier et expliquer l'impact significatif d'activités humaines sur un écosystème.
• Développer une argumentation scientifique pour critiquer une action de l'être humain sur un écosystème, puis proposer des solutions préventives et curatives.

UAA6 de base, 7 périodes dont 2 d'évaluation (WBE 478). En sciences générales, le SeGEC en fait l'UAA9, au 3e degré sans préciser l'année. Programme de sciences générales non consulté : le contenu suit le programme de base.

Les causes du déclin de la biodiversité

À connaître

• $cinq causes : surexploitation des ressources, fragmentation des habitats, pollution, invasions biologiques, changements climatiques$
• $eutrophisation : un excès de nitrates et de phosphates, par exemple du lisier, fait proliférer les algues ; leur décomposition consomme le dioxygène de l'eau$
• variation d'un effectif, en % : $\frac{N_\text{final} - N_\text{initial}}{N_\text{initial}} \times 100$

Méthodes

• Les cinq causes. Surexploitation, fragmentation, pollution, invasions biologiques et changements climatiques.
• Activités humaines en cause. Agriculture intensive, urbanisation, industrie et surpêche modifient le fonctionnement des écosystèmes.
• Calculer une variation d'effectif. Effectif final moins effectif initial, divisé par l'effectif initial, fois 100.

Exercices types

• Un agriculteur épand trop de lisier près d'un étang. Explique pourquoi les poissons de l'étang peuvent mourir quelques semaines plus tard.
• Les méduses sont de plus en plus nombreuses sur certaines côtes de la Méditerranée. Propose deux causes liées aux activités humaines.
• Une population d'oiseaux passe de 1 200 à 300 couples en 20 ans. Calcule le pourcentage de diminution.
• Explique comment une autoroute peut réduire la biodiversité d'une forêt sans en abattre tous les arbres.

Espèces menacées et espèces invasives

La Liste rouge de l'UICN classe les espèces selon leur risque d'extinction, de préoccupation mineure à éteinte, selon la taille des populations et le nombre d'individus reproducteurs. Une espèce peut être peu menacée dans le monde et menacée en Belgique, comme le tétras-lyre. Une espèce invasive, déplacée par l'Homme, se multiplie sans prédateurs ni parasites et concurrence les espèces locales.

À connaître

• $catégories de l'UICN, de la plus grave à la moins grave : éteinte, éteinte à l'état sauvage, en danger critique, en danger, vulnérable, quasi menacée, préoccupation mineure$
• $espèce invasive : introduite hors de son aire d'origine, sans régulation naturelle, elle se répand vite et concurrence ou mange les espèces indigènes$
• $exemples : balsamine de l'Himalaya, berce du Caucase, coccinelle asiatique, algue Caulerpa taxifolia$

Méthodes

• Liste rouge de l'UICN. Les catégories vont de préoccupation mineure à éteinte, selon la taille et l'évolution des populations.
• Pourquoi une espèce est menacée. Habitat réduit ou morcelé, faible reproduction, prédateurs, maladies ou concurrence.
• Caractéristiques d'une espèce invasive. Introduite par l'Homme, sans ennemis naturels, elle se répand vite et évince les espèces locales.

Exercices types

• La coccinelle asiatique a fait reculer plusieurs coccinelles indigènes. Explique pourquoi, en citant ses caractéristiques d'espèce invasive.
• Le tétras-lyre est classé en préoccupation mineure par l'UICN mais considéré comme menacé en Belgique. Explique cette différence.
• Une tache de berce du Caucase couvre 3 m² et sa surface double chaque année. Quelle surface couvre-t-elle après 5 ans ? Pourquoi faut-il agir tôt ?

Les services rendus par les écosystèmes

Les écosystèmes rendent des services. Approvisionnement : nourriture, eau douce, bois, fibres, médicaments, ressources génétiques. Régulation : qualité de l'air et de l'eau, climat, érosion, inondations, pollinisation. Services culturels : loisirs et paysages. Soutien : production primaire et cycle de l'eau. Les préserver protège aussi notre santé et notre bien-être.

À connaître

• $quatre familles de services : approvisionnement, régulation, culturels et soutien$
• $exemples : une zone humide stocke l'eau et limite les inondations ; une forêt produit du bois et stocke du carbone ; les abeilles pollinisent les cultures$

Méthodes

• Familles de services. Approvisionnement, régulation, services culturels et soutien.
• Pourquoi préserver. Un écosystème dégradé ne rend plus ses services, souvent coûteux ou impossibles à remplacer.

Exercices types

• Pour une forêt proche de chez toi, cite un service de chaque famille qu'elle rend.
• Explique pourquoi le déclin des abeilles menace aussi la production de fruits.
• Une commune veut assécher une prairie humide pour y construire. Rédige deux arguments scientifiques pour la préserver.

L'empreinte écologique

L'empreinte écologique mesure la surface de terre et de mer nécessaire pour produire ce qu'une personne consomme et pour absorber ses déchets, dont le dioxyde de carbone. Elle s'exprime en hectares par personne. On la compare à la surface disponible par habitant : quand l'empreinte la dépasse, l'humanité consomme plus que ce que la planète renouvelle.

À connaître

• $six types de surfaces : cultures, pâturages, forêts, zones de pêche, surfaces bâties et forêts nécessaires pour absorber le dioxyde de carbone des énergies fossiles$
• nombre de planètes nécessaires : $\frac{\text{empreinte par personne}}{\text{surface disponible par personne}}$

Méthodes

• Définir l'empreinte. Surface nécessaire pour produire nos ressources et absorber nos déchets, en hectares par personne.
• Nombre de planètes. On divise l'empreinte par personne par la surface disponible par personne.
• Réduire son empreinte. Moins de viande, moins de voiture et d'avion, moins d'énergie et de déchets.

Exercices types

• Le programme cite une empreinte de 7,5 ha par Belge pour une surface durable de 1,7 ha par personne. Combien de planètes faudrait-il si tout le monde vivait comme un Belge ?
• Calcule ton empreinte écologique avec un calculateur en ligne, puis propose trois changements pour la réduire : un pour l'alimentation, un pour les déplacements, un pour la consommation.
• Explique pourquoi manger moins de viande réduit l'empreinte écologique.

Protéger et restaurer la biodiversité

Certaines activités humaines favorisent la biodiversité. Le maillage vert relie des espaces verts pour que les espèces circulent ; le maillage bleu améliore la qualité des cours d'eau et des zones humides. Le pâturage des moutons garde ouvertes les pelouses calcaires et leurs espèces rares. Les projets LIFE restaurent des habitats Natura 2000 et les hotspots concentrent des espèces endémiques.

À connaître

• $maillage vert : relier les espaces verts ; maillage bleu : séparer eaux propres et eaux usées, soigner rivières, étangs et zones humides$
• $espèce endémique : présente dans une seule aire géographique ; hotspot : région où se concentrent de nombreuses espèces endémiques$
• $solution préventive : éviter la dégradation ; solution curative : restaurer un milieu dégradé$

Méthodes

• Maillages vert et bleu. Relier les milieux naturels et améliorer la qualité de l'eau pour que les espèces circulent et survivent.
• Gestion des milieux. Pâturage, sylviculture diversifiée et projets LIFE maintiennent ou restaurent des habitats.
• Argumenter en citoyen. On part de faits scientifiques pour proposer des solutions préventives et curatives.

Exercices types

• Explique comment un réseau de haies et de mares entre deux bois peut sauver une population d'amphibiens.
• Pourquoi l'abandon du pâturage menace-t-il les espèces rares des pelouses calcaires ?
• Prépare un argumentaire pour un débat : faut-il réduire notre consommation d'eau douce ? Donne des arguments scientifiques et des pistes concrètes.

Autres chapitres de 6e

• Génétique : de l'ADN au phénotype
• L'évolution des êtres vivants

Les chapitres de 5e secondaire