1. Transfert d'energie
1.1. Une chaîne alimentaire montre un seul chemin pour le transfert d’énergie.
1.2. Un réseau alimentaire montre plusieurs chaînes et donc plus de possibilités de transfert d’énergie.
1.3. Pyramide de masse et d’énergie
1.3.1. Le taux de l’efficacité trophique est 10%! Seulement 10% de l’énergie est transférée d’un organisme à la prochaine.
1.3.2. Environ 90% de l’énergie consommée par le souris sert à ses besoins quotidiens pour vivre.
1.3.3. Le métabolisme libère l’énergie des plantes mangées et il y a une perte d’énergie en forme de chaleur.
1.3.4. Seulement 10% de cette énergie est stockée dans le corps du souris.
1.3.5. Les nombres, la biomasse (kg) et l’énergie (kJ) diminuent durant le transfert d’énergie.
1.3.6. Est-ce qu’une pyramide d’énergie peut être renversée? Non, car il n’y a pas assez d’énergie à transférer. Remarquez que les chaînes alimentaires ont rarement plus que 4 maillons (rungs) parce que il n’y a pas assez d’énergie à diviser du début de la chaîne. Ce qui est à la base d’une pyramide d’énergie.
2. La pollution d’eau et bioaccumulation
2.1. Définitions:
2.1.1. Bioaccumulation: Le processus durant lequel un organisme absorbe plus rapidement certaines substances, surtout des toxines, qu’ils ne peuvent éliminer.
2.1.1.1. (Ex. Chenille du monarque nourrit sur un plate nomme asclépiade. La chenille consomme les substances toxiques et sont emmagasinées (stored) dans les tissues du papillons ou ils nuisent pas l’insect. Le toxine prévenir d’autre espace de les manger et ils pex reproduire.)
2.1.1.2. Bioaccumulation de toxine due a pollution d’origine humaine peut causer des problèmes de sante ou meme de la mort.
2.1.2. Bioamplification: Augmentation de la concentration d’une toxine d’un niveau trophique au suivant.
2.1.3. DDT: (dichloro-diphenyl-trichloroethane) est un insecticide agricole.
2.1.3.1. Utilise au Amerique du Nord auparavant
2.1.3.2. DDT entre dans les eaux et sont absorbés par les algues
2.1.3.3. Les animaux microscopique mangent les algues, et les petits poissons mangent ces animaux
2.1.3.4. Au chaque niveau de la chaine alimentaire, la concentration de DDT augmentait dans les tissues des organismes.
2.1.3.5. DDT peut nuit la reproduction des oiseaux qui se nourrit au poissons.
2.1.3.6. Après l’interdiction de DDT en 1970, les vulnérables populations de oiseaux au Canada ont augmenté.
2.1.4. BPC: (biphényles polychlorés) étais auparavant utilise par les industries.
2.1.4.1. La figure montre comment la BPC a augmenter en partie par million (ppm) chez les consommateurs de haut niveau des Grands Lacs.
2.1.4.2. Les faucons pelerins sont touches par DDT et BPC et ca nuit leur reproduction
2.1.4.3. Après l’interdiction de BPC, leur population a augmenté
2.1.5. La phytoremédiation: la technologie qui utilise les plantes vivantes pour ‘nettoyer’ le sol, l’air et l’eau contaminé des contaminants nocifs.
3. Niveau d’énergie
3.1. Définitions:
3.1.1. Biomasse: la masse totale des organismes d’un groupe
3.1.2. L’efficacité trophique est le montant d’énergie transférée dans une chaîne alimentaire
4. La Biodiversité
4.1. Définitions:
4.1.1. La biodiversité: la diversité des gènes, des espèces et des écosystèmes sur la planète.
4.1.1.1. La biodiversité fournit: La variation génétique dans l’espèce La variété des écosystèmes Les interactions (très complexes) De la nourriture (niche) Un habitat De l’air propre De l’eau Le recyclage par la décomposition Le contrôle des ravageurs (pests) De l’engrais (fertilizer) Une stabilisation du climat Des médecins Un carburant (fuel)
4.1.1.2. Pressions et perturbations sur la biodiversité: Dégradation de l’environnement p.ex. par l’agriculture Surexploitation Pollution environnementale p.ex. eutrophisation Espèces envahissantes ou exotiques Maladies Le changement climatique
4.1.1.3. La Convention sur la diversité biologique (CDB) est un traité internationale.
4.1.1.4. La technologie nous aide à surveiller et de protéger nos écosystèmes avec les satellites.
5. La succession écologique et la biodiversité
5.1. Le développement d’un écosystème mature au cours des décennies ou mêmes des millions d’années.
5.2. Pourquoi pas la forêt mature a un certaine point? Les producteurs proche au sol reçoivent peu de lumière à cause du canopé des arbres matures.
6. Les populations et la biodiversité
6.1. Définitions:
6.1.1. Capacité de charge (biotique): La croissance de la population devient constante.
6.1.1.1. La capacité de charge (biotique) indique le nombre maximal d’espèces vivantes qui peuvent survivre avec les ressources disponibles dans un écosystème.
6.2. Pourquoi la population baisse-t-elle? Il y a des facteurs qui limitent la croissance de la population.
6.2.1. Les 4 facteurs principaux qui limitent la croissance d’une population: Le montant d’énergie qui entre dans le système. Le montant de matières. Une abaissement de la biodiversité. La compétition; pour les partenaires, les ressources (Eau, minéraux), l’espace.
6.3. Croissance exponentielle Lorsque les données de la croissance exponentielle sont tracées la ligne est toujours en forme de ‘J’ démontrant une augmentation rapide et continue.
6.3.1. Voir fig 2.19 p 66 Carrefour des sciences 10 Les capacités intellectuelles des humains leur ont permis de créer leur propre niche.
7. L’eutrophisation
7.1. Définitions:
7.1.1. Eutrophisation: Le processus dans lequel de grandes quantités de nutriments ou de matière organique apparaissent dans un écosystème, ce qui accélère la croissance des algues.
7.2. Les humains peuvent influencer l'équilibre d’un écosystème durable en modifiant les cycles de nutriments. (Ex. les écosystèmes aquatiques sont déséquilibrés par des eaux de ruissellement riche en engrais.
7.3. Les engrais et le cycle du phosphore
7.3.1. Au milieu de 20eme siecle, de nombreux écosystèmes aquatiques ont subi une croissance excessive d’algues. (Ex. Dans lac Erie, la quantité d’algues a été multiple par 30, ce qui a pertuber l'équilibre naturel.) La croissance de l’algue, l’eutrophisation, est très lent dans la nature. Les activites humaines sont responsables du taux alarmant d’eutrophisation observe au milieu du 20eme siecle. En 1968, 58 lacs en Ontario ont été choisis pour former la région des lacs expérimentaux (Experimental Lake Area). Des personnes de gouvernements et d'universités du monde on faire de la recherche afin de mieux comprendre l’ecologie des lacs. Les ecologistes ont ajoute diverse combinaisons de nutriments en grand quantité dans les eaux des lacs expérimentaux. Ils ont découvert que l’eutrophisation est le résultat d’une présence excessive de phosphore dans l’eau.
7.4. Comment est excès de phosphore arrive-t-il dans l’eau?
7.4.1. Les plantes cultivées n’absorbent pas la totalité des engrais. L'excès d’engrais pénètre dans le sol et est transporte par l’eau dans les écosystèmes aquatiques à proximité. L’engrais des terre cultivés se déplacent jusqu’a l’eau -> les algues multiples -> les plantes submergées meurent a cause d’un manque de lumière -> les algues et les autres plantes meurent -> les bactéries consomment l'oxygène durant la décomposition -> l'oxygène contenu dan l'eau diminue tellement que les poissons ne peuvent pas survivre
8. La Productivité
8.1. Le cycle de carbone Plante (CO2 + H2O ⇾ O2 + C6H12O6) -> Animaux et plants (O2 + C6H12O6⇾ CO2 + H2O + Énergie) -> a plantes encore ( C6H12O6) = le glucose, la biomasse
8.2. La photosynthèse prend place seulement dans les plantes vertes qui contiennent du chlorophyll. La respiration cellulaire est faite par toutes les cellules!
8.3. Des pressions et perturbations changent la productivité. Ce qui change le montant de biomasse produite. p. ex. Une sécheresse diminue le montant d’eau qui entre ce qui diminue la production de glucose et donc, moins de glucose est stocké dans l’arbre en forme de cellulose. La biomasse est donc réduite.
8.4. La biomasse marine est beaucoup moins que la biomasse terrestre mais la superficie de l’océan est 71% de la planète et alors, les phytoplanctons produisent 50% de l’oxygène!
8.5. L’effet peut être un changement d’écosystème.
8.6. Définitions:
8.6.1. Productivité: l’énergie stockée dans la biomasse.
8.6.2. Biomasse: la masse totale des organismes vivants appartenant à un endroit donné.
9. 5 l'écosphère
9.1. Définitions:
9.1.1. Écosphère: un écosystème mondial qui inclut la biosphère et les interactions avec l’atmosphère, l’hydrosphère et le lithosphère (facteurs abiotiques)
10. L’empreinte écologique et la durabilité
10.1. Définitions:
10.1.1. L’empreinte écologique: une mesure de l’impact qu’un individu ou une population a sur l’environnement, relative à la consommation de l’énergie, à l’utilisation du sol et à la production de déchets. -William Rees
10.1.1.1. Terre et eau occupes + Terre et eau usees + Terre et eau pour déchets = Empreinte écologique par William Rees
10.1.2. La durabilité: la capacité à utiliser des ressources de la Terre, notamment du sol et de l’eau, à des niveaux qui peuvent se maintenir indéfiniment.
10.1.3. La biocapacité de la Terre: la productivité moyenne de terre et d’eau disponible par personne sur la planète chaque année.
10.1.3.1. Biocapacité: Est-ce durable? C’est possible pour le moment car on utilise les réserves (les combustibles fossiles). Mais la population augmente de façon exponentielle!
10.1.4. Jour du dépassement global: La date que notre demande pour les ressources dépasse ce que la planète peut remplacer. L’empreinte écologique est plus que la biocapacité de la planète.
11. La biomasse et les combustibles fossiles
11.1. En étudiant les fossiles, les scientifiques peuvent conclure que des organismes unicellulaires effectuaient la photosynthèse pour produire de la biomasse, il y a plus de 3 milliards d’années. La plus grande partie de cette biomasse a été recyclée d'innombrables fois dans la biosphère. Les restes de certain organismes sont demeures captifs dans des endroits ou il n’y avait pas assez d'oxygène pour qu’ils se décomposent. Avec le temp, la pression et la chaleur, cette biomasse est transformée en combustibles fossiles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Leur combustion a un effet semblable a celui de la respiration cellulaire. Les deux processus sont des réactions chimique qui consomment de l'oxygène, libèrent de l’energie et produisent du dioxyde de carbone.
11.2. L’augmentation de l’effet de serre Les humains ont pris quelques siècles pour bruler une partie important des réserves de combustibles fossiles de la Terre qui a prend des millions d’annes pour accumuler. Les humains ont libre "soudainement" une grande partie du dioxyde de carbone qui avait été transforme en biomasse par les plantes d’autrefois. Il en résulte donc une augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphere. La revolution industrielle, qui a débuté à la fins des années 1700, a marque le début de l'augmentation de la combustion des combustibles fossiles comme source d’energie partout dans le monde. Beaucoup de scientifiques pensent que l’augmentation de la concentration du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, avec celle d'autres gaz a effets de serre comme le méthane, est la cause du réchauffement climatiques. Le réchauffement climatique correspond a l'augmentation de température moyenne de la surface de la terre. La température moyenne de la surface de la Terre augmente avec la quantité de dioxide de carbone présente dans l’atmosphere.
11.3. La reduction du dioxyde de carbone dans l'atmosphère Les gouvernements de different pays, fédéraux et provinciaux, les administrations locales, et les efforts personnels on essayer de prendre des initiatives internationales pour réduire les émissions de dioxyde de carbone atmosphérique comme:
11.3.1. Le protocole de Kyoto Accord international qui vise la reduction des émissions de dioxyde de carbone. Signe par plus de 180 pays. Les pays peuvent réduire leur émissions de gaz ou obtenir des credits pour le retrait de dioxyde de carbone de l’atmosphere comme planter des arbres en région non forestières, ce qui est appelle un “puit de carbone.”
11.3.2. La protection des forets existantes En juillet 2008, l’Ontario a annoncé qu’environ la moitie de sa foret boréale devenait “foret protégée". L’usage de forêts protégées est reserve au tourisme et aux activites autochtones traditionnelles. Environ 225 000 km2 de foret seront protégés de l’exploitation forestière, minière, ou l’exploration de petrol et gaz naturel. Le foret boréale ontarienne constitue un puits de carbone qui absorbe environ 12 millions tonnes de dioxyde de carbone par an.
11.3.3. Les programmes de recyclage Le recyclage réduit les émissions de dioxyde de carbone car dans la plupart des cas, is coute moins d’energie pour fabriquer quelque chose a partir de matériel recycle que de matériel neuf. Ex. les besoins en énergie sont réduits de 95% quand un produit aluminium est fabrique avec de l’aluminium recycle. Grace a le conseil du recyclage de l’ontario établi à Toronto, plus de 2,3 millions de tonnes de déchets sont recycle ou composte chaque année.
12. L’écologie
12.1. Définitions:
12.1.1. Autotrophe: produit leur propre nourriture, un producteur
12.1.2. Hétérotrophe: doit manger un autre organisme, un consommateur
12.1.3. Écologie: L’écologie est l’étude des relations entre les facteurs biotiques et les facteurs abiotiques à un endroit donné.
12.1.3.1. Composant abiotique: les facteurs non vivants
12.1.3.2. Composant biotique: les facteurs vivants
12.1.4. Écosystème: L’ensemble des interactions d’une communauté biologique (biotique) avec son environnement (abiotique).
12.1.4.1. Les écosystèmes sont déterminés les facteurs abiotiques.
12.1.5. Les pressions et les perturbations: ce qui modifie la disponibilité des ressources (JENGA)
12.1.5.1. Combien de pressions ou de perturbations est-ce que l’écosystème peut endurer? Le plus de liens dans un réseau alimentaire le plus ce réseau peut s’adapter aux pressions et perturbations. L’écosystème arctique a moins de liens dans le réseau alimentaire car il y a déjà une pression très grande d’une température très basse. L’introduction d’une autre pression ou perturbation peut détruire le réseau. (p.ex. une température élevée)
12.1.6. Écosphère: un écosystème mondial qui inclut la biosphère et les interactions avec l’atmosphère (gaz), l’hydrosphère (eau) et la lithosphère (sol).
12.1.6.1. Un biosphère contient les organismes vivants sur Terre incluant l’atmosphère (air), l’hydrosphère (eau) et la lithosphère (sol).