TPE Nourrir L'humanité

caractéristiques des épis de téosinte : Les plantes de Téosinte portent de nombreux petits épis. Chacun de ces épis portent une dizaine de grains en moyenne distribués sur deux rangées. L’axe central qui porte ces grains est souple et se désarticule à maturité. Chaque grain est solidaire d’une enveloppe rigide.

Quelques caractéristiques des épis de maïs. Les épis de maïs peuvent porter plusieurs centaines de grains. Les grains sont nus et rattachés à un axe central rigide. Par ailleurs, les grains sont comme emballés dans des ‘’feuilles’’, les spathes.

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5Séquence 6 – SN12

1 Quelle particularité des céréales en font des plantes essentielles à l’alimentation humaine et animale ? 2 Définir le mot suivant : vivrière. 3 Rechercher des arguments montrant que sans intervention humaine le maïs ne pourrait pas germer et donc exister. 4 Esquisser un scénario possible de domestication du maïs à partir de son ancêtre sauvage, la téosinte. L’apparition de l’agriculture est un phénomène relativement récent à l’échelle de l’humanité. Des vestiges archéologiques datant de 10000 ans pour les plus anciens, attestent son apparition, de façon indépen- dante, dans plusieurs régions du monde. Les foyers principaux se situeraient en Amérique centrale, en Asie et au Proche-Orient. De ces foyers, à la faveur des échanges et des migrations, l’agriculture se serait ensuite répandue dans le monde entier modifiant les sociétés humaines et les écosystèmes. Les plantes cultivées et les animaux d’élevage ont pour origine des indi- vidus sauvages que l’homme a progressivement domestiqués. Ainsi la domestication du blé a été réalisée à partir d’espèces sauvages du proche orient, celle du maïs à partir de la téosinte du Mexique.

➠ Un développement fulgurant au cours des 60 dernières années.

Entre 1960 et 2010, la population humaine est multipliée par 2,5 pas- sant de 2,5 milliards à 6 milliards. Pendant le même temps, on est passé d’une consommation moyenne de 2400 kilocalories (kcal) par jour et par personne à 3000 kilocalories. Alors qu’en 1960 il était consommé 6.1012 kilocalories par jour, en 2010 il en est consommé 1,8.1013 soit 3 fois plus. Bien entendu, ces chiffres masquent des disparités importantes à l’échelle de la planète, d’une région du monde ou d’un pays. En Afrique subsaharienne, la consommation moyenne est de 2200 kcal par jour et par personne alors qu’elle atteint 3800 kcal dans les pays industrialisés. On compte toujours plus de 800 millions de personne malnutris dans le monde. En 2008, des émeutes de la faim éclatent en Afrique, en Indoné- sie ou bien encore à Haïti. A noter que le problème de l’alimentation ne se résume pas à celui de la production mais pose également la question de l’accessibilité des res- sources. Malgré tout, on peut affirmer qu’au cours de ces 60 dernières années, ce qui est très peu au regard des 10 000 ans écoulés depuis son origine, l’agriculture a connu un développement fulgurant.

Questions

Le seuil minimum nécessaire par personne et par jour est estimé à 2500 kcal

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6 Séquence 6 – SN12

Développement, il est vrai, surtout manifeste en Europe en Amérique du Nord ou en Asie. Par les conséquences de son développement, l’agriculture est au- jourd’hui placée au cœur des questions de notre époque. E Comment ce développement a-t-il été rendu possible ? E Quelles sont les conséquences de ce développement ? E Quelles sont les perspectives à l’échelle de la planète ? Pour répondre à ces questions, il est nécessaire dans un premier temps de comprendre quelques notions fondamentales régissant le fonction- nement des écosystèmes.

A Le fonctionnement des écosystèmes repose sur l’existence des producteurs primaires

Les végétaux chlorophylliens fabriquent de la matière organique Mobiliser ses acquis

Les végétaux chlorophylliens réalisent des échanges avec leur environnement

Activité 1

Document 3

Les végétaux sauf exception ne peuvent pas utiliser pour leur croissance le diazote atmosphérique. Ils utilisent l’azote sous forme d’ions nitrates (N03-) ou ammonium (NH4+) qu’ils prélèvent dans la solution du sol.

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7Séquence 6 – SN12

1 Nommer le phénomène au cours duquel est fabriquée la matière végétale. 2 Sur le document 3, indiquer les termes suivants : Sol/sous-sol/hori- zons /atmosphère.

3 Représenter, sur le document 3, les échanges réalisés par un végétal chlorophyllien avec l’atmosphère d’une part, avec le sol d’autre part. Nommer les phénomènes représentés. 4 Ecrire la réaction chimique matérialisant le bilan des transformations aboutissant à la production de matière organique par un végétal chlo- rophyllien.

Dans la majorité des écosystèmes, l’énergie solaire constitue la source d’énergie permettant la fabrication par les végétaux chlorophylliens de matière organique (glucide, lipides, protides) à partir d’éléments minéraux .Pour cette raison, le processus est nommé photosynthèse et se déroule dans les feuilles qui sont des organes spécialisées pour cette fonction. On peut quantifier, par unité de surface, cette matière organique produite par les végétaux chlo- rophylliens. On parle alors de production primaire.

à retenir

E Nous savons que les végétaux chlorophylliens fabriquent de la matière organique. Cette matière organique contient de l’énergie. E Que devient la matière organique (et l’énergie qu’elle contient) fabriquée par les végétaux chlorophylliens  au sein des écosystèmes ?

B Les écosystèmes sont traversés par un flux de matière et d’énergie

1. Un flux de matière

➠ Ecosystème : Tout écosystème est un ensemble fonctionnel consti- tué de deux éléments en interaction permanente : le biotope c'est- à-dire le lieu de vie caractérisé par des paramètres physiques et chimiques et l’ensemble des êtres vivants que l’on nomme biocé- nose. Des relations d’interdépendance entre les êtres vivants exis- tent au sein de tout écosystème en particulier

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