Flux de matière

SOMMAIRE

Introduction

1)Une agriculture pour tous les Hommes

    1.1) Le fonctionnement d’un écosysteme naturel

    1.2) L’agriculture repose sur la constitution

d’agrosystème

2) Les flux de matieres et d’energie dans un agrosystème de production vegetale:

   2.1) Un agrosystème a un coût énergétique

   2.2) Circulation de matière et d’énergie

Conclusion

INTRODUCTION

Au XXe siècle, l’agriculture doit faire face à deux grands défis : nourrir l’ensemble de l’humanité et préserver l’environnement en développant une agriculture durable. C’est donc la production primaire qui est à l’origine de toutes les ressources alimentaires.

L’agriculture repose donc sur les agrosystèmes. Un agrosystème, c’est un écosystème modifié ou construit par l’Homme afin de privilégier la croissance d’une seule plante ou d’un seul animal, même si d’autres espèces peuvent y vivre en interaction avec la plante cultivée.

Un agrosystème étant un écosystème, il y a interaction entre les êtres vivants et leurs milieux. Tout écosystème peut se réduire à la superposition de deux cycles: un cycle de la matière et un cycle d’énergie. Aujourd’hui, nous allons nous intéresser aux flux de matière et d’énergie dans les agrosystèmes par  rapport à ceux des écosystèmes.

Problématique : Quelles sont les conséquences environnementales de l’agriculture ? Quelles sont les caractéristiques des flux de matière et d’énergie dans un agrosystème ?

1) Une agriculture pour tous les Hommes :

1.1) Le fonctionnement d'un écosystème naturel

Sur Terre, les êtres vivants établissent des relations avec leur milieu de vie et les autres espèces qui cohabitent avec elle. L’ensemble constitue un écosystème.

Un producteur primaire fabrique lui-même sa propre matière organique à partir de la matière minérale qu'il prélève dans le milieu extérieur. La productivité primaire correspond à la masse de la matière végétale produite par les végétaux chlorophylliens. Cette productivité est directement dépendante de l’énergie lumineuse car c'est au cours de la photosynthèse que cette énergie, captée par le végétale, est convertie en énergie chimique.

Les végétaux chlorophylliens sont donc le siège d'un flux d'énergie. L'énergie chimique résultante permet la synthèse de matière organique à partir de matière minérale, dioxyde de carbone, eau et sels minéraux.

Les végétaux chlorophylliens sont donc le siège d'un flux de matière. La productivité primaire dépend de plusieurs paramètres environnementaux : l'intensité lumineuse, la qualité d'eau et de sels minéraux mais aussi du nombre de consommateurs présents, de la diversité des espèces présentes, de la qualité du sol … Un producteur secondaire fabrique sa matière organique à partir de la matière organique produite par les producteurs primaires et de matière minérale prélevée dans le milieu extérieur. Les relations entre producteur primaire et secondaire forment ainsi des chaînes alimentaires également appelées chaînes trophiques. Les végétaux sont à la base de l'alimentation des producteurs secondaires. A chaque niveau, la biomasse est stabilisée grâce aux interactions avec les autres niveaux. Ainsi, une augmentation de la biomasse des végétaux produite par photosynthèse favorise les herbivores ; la prédation effectuée par le niveau suivant sur les herbivores est-elle aussi accrue.

A leur mort, les organismes végétaux et animaux sont décomposés grâce à des micro-organismes. Ainsi, le sol se charge en minéraux essentiels à la croissance des végétaux et le cycle redémarre. Le fonctionnement de l'écosystème dépend de la productivité primaire qui est elle-même dépendante des interactions qui se déroulent entre les différentes composantes de l'écosystème : les écosystèmes sont dans un équilibre dynamique, gain et perte de matière s'équilibrent. Toute la matière et l'énergie produites est recyclée. Il n'y a aucune intervention humaine. [pic 1]

1.2) Une agriculture qui repose sur la constitution d'agrosystèmes

L’agriculture repose sur les agrosystèmes dans lesquels les espèces sont exploitées dans le but de fournir des produits alimentaires ou des matières premières. On retrouve dans les agrosystèmes les mêmes relations entre espèces que dans les écosystèmes mais l’intervention humaine est prépondérante.

Un agrosystème est construit ou modifié par l'Homme afin de prélever une partie de la matière organique végétale (production primaire) ou animale (production secondaire) qu'il produit. Il est généralement monospécifique (ce qui entraîne une perte de biodiversité) et permet de fournir des produits nécessaires à l'humanité : nourriture, matières premières (coton, bois...) ou combustibles (agrocarburants).

L'agrosystème repose sur la mise en œuvre de moyen permettant d'augmenter les rendements par une productivité primaire en moyenne pus élevée que dans les écosystèmes naturels.

Pour améliorer la productivité primaire, on augmente les apports en eau avec le développement de l'irrigation des cultures.

Dans l'agrosystème, l'exportation de la matière végétale au cours des récoltes et un autre problème qu'il faut solutionner. En effet, la matière végétale exportée ne participent pas au renouvellent des sols en matière minérale. A termes, le risque est un appauvrissement des sols. Pour compenser ces pertes, l’apport de fertilisant est donc indispensables.

D'autre part, afin d'éliminer la concurrence d’espèces végétales, l'agrosystème bénéficient de produit désherbant visant a éliminer les espèces qui entre en compétition avec l’espèce cultivé.

L'agrosystème est caractérisé par une diversité biologique faible, ce qui entraîne une moindre concurrence entre les espèces. Un équilibre est ainsi rompu entre ravageurs, parasites, qui peuvent alors proliférer. Pour diminuer ces risques, l’agrosystème bénéficient de pesticides divers.

L'agrosystème est donc un écosystème artificiel entretenu et géré par l'Homme : l'apport d'intrant est nécessaire : engrais minéraux et organiques pour la fertilisation permettant de lutter contre les ravageurs des cultures et contre les maladies.

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