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Module MG 4

BAC PRO

Premières et Terminales Les enjeux

en matière d’environnement, d’alimentation et de santé Vincent Colas

TRAVAUX DIRIGÉS CHAPITRE 1 : COMPOSANTES ÉCOLOGIQUES ET FONCTIONNEMENT DES MILIEUX............................................. PAGE : 2

CHAPITRE 2 : IMPACTS DES ACTIVITÉS HUMAINES SUR L’ENVIRONNEMENT..........................................................PAGE : 24

CHAPITRE 3 : VALORISATION DES MILIEUX DANS UNE PERSPECTIVE DE DÉVELOPPEMENT DURABLE.....PAGE : 38

CHAPITRE 4 : INCIDENCE DE L’ENVIRONNEMENT SUR LA SANTÉ HUMAINE............................................................PAGE : 47

CHAPITRE 5 : CONSÉQUENCES DES COMPORTEMENTS ET DES CHOIX ALIMENTAIRES....................................PAGE : 58

Ce manuel a été réalisé dans le cadre de la convention de coopération signée entre l’APECITA et le ministère de l’Alimentation, de l’Agriculture et de la Pêche. Éditeur : Docéo Éditions

ISBN 978-2-35497-086-4


Chapitre 1 Composantes écologiques et fonctionnement d’un milieu

DÉCOUVERTES EXERCICE 1

Des facteurs qui influencent la température

Berlin, Dublin et Séville sont trois grandes villes européennes. De part leur position géographique, chacune connaît un climat différent.

1

Localisez ces trois villes sur le document 1. DOC 1

2

Le document 2 donne les températures extrêmes de Dublin, Berlin et Séville pour le premier jour de chacune des quatre saisons. DOC 2 Minima/maxima de température de trois grandes villes d’Europe à chaque changement de saison de l’année 2001 Ville d’Europe

21 mars 01

21 juin 01

23 sept. 01

21 déc. 01

Dublin

3/9

14 / 21

8 / 13

1/8

Séville

9 / 18

21 / 36

17 / 23

8 / 14

Berlin

-6/-5

10 / 21

11 / 16

-5/2

À l’aide du seul document 1, recherchez les facteurs qui déterminent les températures de chacune de ces trois villes.

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EXERCICE 2

Définition de l’écosystème

Le document 1 présente une coupe géologique nord-sud d’un coteau crayeux du nord de la France. Trois peuplements végétaux principaux apparaissent le long de ce profil : - la prairie humide. Elle borde la rivière. Elle est souvent inondée à la mauvaise saison. En été, elle est pâturée par un troupeau de vaches laitières. - la pelouse sèche avec quelques buissons. Elle couvre le coteau crayeux. Avec une pente moyenne de 50 % et une exposition plein sud, le coteau offre un maigre pâturage à quelques moutons. - la forêt. Elle occupe le plateau crayeux. DOC 1 Profil géologique et couverture végétale d’un coteau crayeux du nord de la France

SUD

Forêt

NORD

Pelouse avec quelques buissons

Prairie humide

Rivière

Craie

Roche imperméable

• • • • • • • • •• • •

Terre alluviale

10 m

Le document 2 présente un ensemble de onze étiquettes numérotées. Chacune porte une indication qui précise un facteur abiotique rencontré le long du profil représenté sur le document 1. DOC 2 Quelques caractéristiques abiotiques rencontrées le long du profil présenté au document 1 1. Sol sec

4. Sol très riche en Ca

2. Sol frais

5. Sol peu riche en Ca

6. Surface du sol recevant un faible rayonnement solaire

11. Pluviométrie de 900 mm

10. Sol fertile 7. Surface du sol recevant un rayonnement solaire moyen

3. Sol gorgé d’eau

9. Sol pauvre

8. Surface du sol recevant un fort rayonnement solaire

3


Afin de vous aider, il est précisé que :

1

En vous aidant de vos connaissances et des informations contenues dans l’énoncé, attribuez les étiquettes qui conviennent à chacun des trois peuplements végétaux présents sur le profil du document 1.

- une même étiquette peut être attribuée à plusieurs peuplements végétaux. - toutes les étiquettes doivent être attribuées. - chacun des trois peuplements végétaux doit recevoir cinq étiquettes.

2 Parmi les trois groupements de végétaux présentés ci-dessous, désignez celui qui appartient à la prairie humide, à la pelouse sèche ou à la forêt (cochez la case qui convient). Groupement 1

Groupement 2

hêtre

genévrier

jonc

clématite blanche

sauge des prés

cardamine des prés

campanule gantelée

ophrys abeille

renoncule âcre

chêne sessile

aubépine

lychnis

q q q

Prairie humide Pelouse sèche Forêt

q q q

Prairie humide Pelouse sèche Forêt

Groupement 3

q q q

Prairie humide Pelouse sèche Forêt

3 Parmi les trois groupements d’animaux présentés ci-dessous, désignez celui qui appartient à la prairie humide, à la pelouse sèche ou à la forêt (cochez la case qui convient). Groupement 1

Groupement 2

alouette

pic épeiche

libellule

martre

bergeronnette

geai des chênes

poule d’eau

lucane cerf-volant

putois

lapin de garenne renard grillon champêtre

q q q

4

Prairie humide Pelouse sèche Forêt

Groupement 3

q q q

Prairie humide Pelouse sèche Forêt

q q q

Prairie humide Pelouse sèche Forêt


PARCOURS ACCOMPAGNÉS EXERCICE 1 Lire et interpréter une carte topographique Une carte topographique, dont l’échelle est suffisamment précise, permet une première récolte d’informations sur le milieu étudié, cela sans même y avoir mis les pieds !!!

Situé à 8 kilomètres au nord de la ville de Boulogne-sur-Mer dans le département du Pas-de-Calais, le massif dunaire de la Slack est un espace naturel remarquable par la diversité de ses paysages et par sa richesse floristique. Le document proposé doit permettre une première approche de ce milieu. Localisation du massif dunaire de la Slack (Extrait de la carte IGN 2104 ET)

• Échelle approximative 1 : 20 000 • Équidistance des courbes de niveau : 10 m • Le niveau zéro des courbes est le niveau moyen entre la basse mer et la haute mer.

sable dunaire

plage sableuse

plage rocheuse

marais

broussaille

falaise

limites du massif de la Slack 5


1

Dimension du massif dunaire de la Slack :

a) Calculez la distance la plus courte entre le point A et le trait de côte*.

* trait de côte : frontière entre le domaine marin et le domaine continental. Il correspond à la limite supérieure de la mer aux très grandes marées.

b) Le massif dunaire de la Slack prend approximativement une forme triangulaire. Calculez en hectares sa superficie.

On donne : 1 ha = 10 000 m² Surface d’un triangle = base × hauteur 2

2

Géomorphologie* du massif dunaire de la Slack :

a) Décalquez sur une feuille blanche le contour approximatif du massif dunaire de la Slack.

* géomorphologie : étude descriptive et explicative des formes du relief.

b) Le vent dominant étant de secteur sud-ouest, faites figurer sur ce contour le sens du vent. c) Faites figurer la nature du sol et (ou) de la couverture végétale observable à l’extérieur immédiat de ce contour. Utilisez pour cela la légende suivante :

• • • • • • • plage sableuse

plage rocheuse

marais ou rivière

surface cultivée et golf

d) Le sable des dunes a toujours pour origine la plage. Grâce aux réponses apportées aux questions 2b et 2c, expliquez la forme en triangle prise par ce massif dunaire.

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EXERCICE 2 Analyse de climatogrammes Les documents ci-dessous présentent les climatogrammes de quatre villes françaises.

1

Tracez sur chacun la droite P = 2T.

2 Analysez chaque climatogramme en précisant notamment les maxima et minima thermiques, l’amplitude thermique et la répartition des précipitations au cours de l’année. Chacun des climatogrammes est représentatif d’un des quatre types climatiques français : océanique, océanique altéré, continental et méditerranéen.

3

Attribuez à chaque climatogramme le climat qui lui convient.

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.......................................................................................

.......................................................................................

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.......................................................................................

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.......................................................................................

.......................................................................................

Climat : ........................................................................

Climat : ........................................................................ 7


8

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.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

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.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

.......................................................................................

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Climat : .........................................................................

Climat : .........................................................................


EXERCICE 3 1

Clé de détermination des insectes *Un ordre est un regroupement de familles qui ont des similitudes.

Attribuez aux huit insectes ci-dessous l’ordre* auquel ils appartiennent.

1. ...................................... 2. ...................................... 3. ...................................... 4. ...................................... .......................................... .......................................... .......................................... ..........................................

5. ...................................... 6. ...................................... 7. ...................................... 8. ...................................... .......................................... .......................................... .......................................... ..........................................

INSECTES

Nombre et allure des ailes

Pièces buccales

ORDRE

4 ailes transparentes finement nervurées

Type broyeur

PSEUDONÉVROPTÈRES (ODONATES) Libellules

4 ailes transparentes, membraneuses, à grosses nervures peu nombreuses

Type broyeur-lécheur

HYMÉNOPTÈRES Abeilles, guêpes, bourdons, fourmis

4 ailes membraneuses disposées, au repos, en toit sur le dos

Type piqueur-suceur

HOMOPTÈRES Cigales, pucerons, cicadelles, aleurodes, cochenilles, cercopides

Ailes membraneuses plus longues que les élytres et repliées par le milieu au repos

Type broyeur

COLÉOPTÈRES Scarabés, coccinelles, hannetons, dytiques

Ailes membraneuses aussi longues que les élytres et repliées en éventail au repos

Type broyeur

ORTHOPTÈRES Criquets, sauterelles, grillons

1 paire de demi-élytres (seule la partie avant de l’élytre est durcie)

Type piqueur-suceur

HÉTÉROPTÈRES Punaises, gerris, notonectes, ranatres

4 ailes larges et écailleuses

Type suceur-lécheur

LÉPIDOPTÈRES Papillons, teignes, mites

1 seule paire d’ailes, les postérieures atrophiées en balanciers

Type suceur-lécheur

DIPTÈRES Mouches, moustiques, tipules

= • Corps divisé en 3 parties (tête, thorax, abdomen) • 3 paires de pattes multiarticulées • 1 paire d’antennes

1 paire d’élytres + 1 paire d’ailes membraneuses

9


EXERCICE 4 Détermination de quelques familles végétales 1 En utilisant la clé de détermination (page 19 de votre manuel), situez chacune des plantes représentées ci-dessous dans leur famille respective.

1. .............................................................................................................................................................................. 2. ............................................................................................................................................................................... 3. ............................................................................................................................................................................... 4. ............................................................................................................................................................................... 5. ............................................................................................................................................................................... 6. ............................................................................................................................................................................... 7. ............................................................................................................................................................................... 10

8. ...............................................................................................................................................................................


EXERCICE 5 Interactions multiples sur un écosystème Inclus dans le périmètre du parc national des Cévennes, le Causse Méjean est un vaste plateau désertique. À une altitude moyenne de 1 000 mètres, ses 300 km2 présentent un paysage minéral des plus insolites. Son climat se caractérise par un été court mais chaud, un hiver froid et une pluviométrie importante d’environ 1 200 mm.

Un désert français La masse calcaire du Causse Méjean n’est pas uniforme : le calcaire se présente en lits plus ou moins réguliers tandis que la dolomie* forme les rochers déchiquetés du plateau. Très perméables, ces roches laissent l’eau s’infiltrer en profondeur tandis que des sols très secs recouvrent la surface. L’aspect dénudé du Causse, étonnant sous nos latitudes, est à mettre en relation avec plusieurs facteurs naturels et historiques. À la préhistoire, le plateau était couvert, comme les vallées voisines actuelles, d’une végétation de pins et de chênes. Or de nos jours, ne subsistent que des plantes naines qui doivent s’accommoder de la forte teneur en calcium du sol, de l’absence prolongée d’eau, des effets du froid et du vent, et encore du piétinement et du broutage par les troupeaux. En hiver, et en l’absence de la protection que fournit une couverture forestière, toutes les pentes qui ne bénéficient pas de la protection d’une couche de

1

neige stable sont soumises à des phases de gel et de dégel successives. Le gel détruit la structure du sol, qui se transforme en boue lorsque la température remonte. Voici près de 5 000 ans qu’une exploitation du plateau a été entreprise par l’homme. Dès le départ, l’agrandissement des surfaces pâturées et cultivées s’est avéré d’autant plus efficace que le pouvoir de reconquête de la forêt est faible ici. À cause de la présence sur le sol d’une couche d’argile assez uniforme, les graines parviennent difficilement à y germer. Les grands domaines céréaliers du début du XIXe siècle employaient une main-d’œuvre abondante. Le Causse Méjean a atteint en 1826 une densité supérieure à 17 habitants au km² contre moins de 5 habitants au km² aujourd’hui. Les rendements en céréales étaient assez bons pour l’époque, tout ce qui pouvait produire était mis en

culture, même les terres superficielles. Ces terrains fragilisés par le labour, le piétinement et l’arrachage de la végétation, ont pris alors l’aspect lunaire qui est aujourd’hui le leur. Depuis un siècle pourtant, le paysage enregistre de nouvelles données, liées aux conséquences de l’exode rural. Le buis, le genévrier, le pin sylvestre se multiplient. À la fin des années 1960, plusieurs domaines agricoles ont été abandonnés par leurs exploitants et reboisés de pins noirs d’Autriche. D’après : « Revue du parc national des Cévennes » n° 36-37 * dolomie : roche sédimentaire carbonatée comme le calcaire mais riche en magnésium.

Corrélations sol – flore – faune :

a) Retrouvez dans le texte les conditions abiotiques qui caractérisent le Causse Méjean. Organisez votre réponse en distinguant les conditions climatiques et conditions édaphiques. b) Déduisez-en ensuite les exigences et les caractéristiques morphologiques des végétaux qui y sont rencontrés. c) Expliquez les raisons pour lesquelles la végétation naturelle a autant de mal à coloniser le Causse Méjean.

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2

Évolution dans le temps d’un écosystème :

a) Décrivez sous forme de frise datée les différents paysages qui se sont succédés depuis la préhistoire sur le Causse Méjean. Pour cela, placez les symboles de la légende sur le dessus de la frise en respectant la chronologie.

1800

- 3000

1950

Légende

Forêt

Forêt ouverte

Pelouse rase

Culture

b) Décrivez l’aspect du Causse Méjean dans 50 ans en imaginant deux cas de figure bien différents : b.1) déprise agricole et abandon du Causse Méjean par l’homme. b.2) maintien d’une activité agropastorale extensive (subventionnée par le parc national des Cévennes).

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3 Les écosystèmes actuels sont modelés par des processus plus ou moins longs. L’homme y joue ou y a joué un rôle souvent prépondérant. L’histoire du Causse Méjean en est une belle illustration. Localisez dans votre environnement proche un écosystème modelé par l’action de l’homme. Décrivez cette action.

Paysage du Causse Méjean D’après : « Revue du parc national des Cévennes » n° 36-37 p. 56 12


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EXERCICE 6 Niveau trophique du busard cendré Grand migrateur transsaharien, le busard cendré vient en Europe pour se reproduire. Cet élégant rapace cherche sa pitance en volant à quelques mètres seulement audessus du sol. Le régime alimentaire des rapaces est étudié à partir du contenu de leurs pelotes de réjection. Ces dernières sont des boulettes de substances non digérées, rejetées par voie buccale. Elles se composent de plumes, poils, os, carapaces d’insectes... Le régime alimentaire du busard cendré a été étudié en Champagne sur quinze sites différents. Les documents 1 et 2 sont un inventaire des 611 espèces proies identifiées extraites des pelotes de réjection. Le document 1 précise le régime alimentaire des proies du busard cendré. Le document 2 donne les proportions relatives de chacune des proies constituant le régime alimentaire du busard cendré. DOC 1

Proies du busard cendré et leur régime alimentaire

PROIES

RÉGIME

Mammifères Musaraignes Taupes Lièvres communs (juvéniles) Lapins de garenne Rats taupiers Campagnols souterrains Campagnols des champs Mulots gris Petits rongeurs indéterminés

Proportion relative des proies dans le régime alimentaire du busard cendré (les chiffres sont donnés en %) Mammifères

insectes lombrics végétaux divers végétaux divers racines, bulbes racines, bulbes racines, bulbes, graines glands, noisettes, graines

Oiseaux Cailles des blés (juvéniles) Alouettes des champs Linottes mélodieuses Bruants jaunes Passereaux indéterminés Œufs de passereaux

DOC 2

Musaraignes Taupes Lièvres communs (juvéniles) Lapins de garenne Rats taupiers Campagnols souterrains Campagnols des champs Mulots gris Petits rongeurs indéterminés Oiseaux

graines, jeunes pousses graines, jeunes pousses graines graines, jeunes pousses

Cailles des blés (juvéniles) Alouettes des champs Linottes mélodieuses Bruants jaunes Passereaux indéterminés Œufs de passereaux

Reptiles Orvets fragiles

insectes

Orvets fragiles

0,2

Amphibiens insectes insectes

Rainettes vertes Grenouilles indéterminées

0,2 0,2

Insectes

Insectes Sauterelles vertes Sauterelles indéterminées Grillons des champs Forficules Carabes Taupins Coccinelles Coléoptères indéterminés Insectes indéterminés

0,2 4,1 0,2 0,6 5 1,5

Reptiles

Amphibiens Rainettes vertes Grenouilles indéterminées

0,4 0,3 0,2 0,2 0,3 0,2 42,5 1,7 2,8

insectes, végétaux divers omnivore omnivore invertébrés divers insectes xylophages pucerons

Sauterelles vertes Sauterelles indéterminées Grillons des champs Forficules Carabes Taupins Coccinelles Coléoptères indéterminés Insectes indéterminés

15,3 17,2 1 0,2 2,1 1 0,2 2 0,2 13


1

On cherche à déterminer le niveau trophique du busard cendré :

a) En utilisant le document 1, précisez le niveau trophique principal de chacune des proies du busard cendré (C1, C2, C3...). Attention, certaines espèces peuvent se positionner sur deux niveaux différents. b) En utilisant le document 2, déduisez-en le niveau trophique prédominant du busard.

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Les régions de grandes cultures sont devenues un habitat privilégié du busard cendré.

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2

Après analyse des deux documents et des réponses apportées à la première question, dites si la présence du busard doit être considérée comme utile, indifférente ou nuisible aux activités agricoles. Argumentez votre réponse.

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EXERCICE 7 Construire un réseau trophique Le document ci-dessous représente dix habitants de l’étang et de ses abords immédiats. En vous aidant d’ouvrages et de vos connaissances, construisez le réseau trophique qui relie ces êtres vivants et précisez le niveau trophique de chacun (choisissez le niveau le plus élevé lorsqu’il y a plusieurs niveaux pour un même animal).

C a m p a g n ol Fa

Rose aux

u co

n c r é c er el

le

Verdier

P u tois

L en

tilles d’eau

C h e n ill e

M u s a ra ig ne

Ca n

a rd c olv er

t

Héro n

15


EXERCICE 8 Intervention des êtres vivants dans le cycle du C À chacune des trois cases vierges figurant sur ce schéma correspond une catégorie d’êtres vivants impliqués dans le cycle du carbone. Nommez chacune de ces catégories.

Respiration

Respiration

Photosynthèse

CO2

Respiration

É VALUATION DES CONNAISSANCES EXERCICE 1 L’échelle des cartes

1

Complétez le tableau ci-dessous :

échelle

en cm sur le papier

1 : 25 000

5

1 : 50 000 1 : 200 000

16

en cm sur le terrain

en m sur le terrain

en km sur le terrain

3 500 13


2

Questions à choix multiples : cochez la ou les bonnes réponses.

a) L’échelle d’une carte topographique est 1 : 25 000. Cela signifie :

q 1 mètre sur la carte = 25 000 m sur le terrain q 1 cm sur la carte = 25 000 cm sur le terrain q 1 cm sur la carte = 250 m sur le terrain

b) Une distance d’un kilomètre sur le terrain correspond sur une carte à l’échelle 1 : 25 000 à : q 4 mm q 1 cm q 4 cm q 25 cm

3

c) Sur une carte à l’échelle 1 : 25 000, 2 cm représentent sur le terrain : q 50 m q 250 m q 500 m q 5 km d) Sur une carte à l’échelle 1 : 25 000, le carré noir cidessous représente une aire de : q 100 m² q 2 500 m² q 62 500 m²

La pelouse d’un terrain de football a pour dimension : longueur = 100 m largeur = 65 m

a) Calculez la superficie de la pelouse en mètres carrés puis en hectares (on rappelle que 1 ha = 10 000 m²). b) Cette même pelouse est représentée ci-dessous. Donnez-en une échelle approximative.

17


EXERCICE 2 Se repérer sur une carte topographique 1

Sur l’extrait de carte topographique ci-dessous, l’équidistance des courbes de niveau est de cinq mètres.

125

150

A

• 155

A

a) Complétez, en respectant une topographie logique, les courbes de niveau entre les lignes 125 et 150. b) Établissez le profil topographique en suivant l’axe AB.

2

Repérez sur l’extrait de carte topographique présenté ci-dessous :

a) le sens d’écoulement de la rivière b) l’amont et l’aval c) la rive droite et la rive gauche

• 80

La rivière

3

• 75

Sur l’extrait de carte topographique ci-dessous, l’équidistance des courbes de niveau est de cinq mètres.

a) Précisez le sens d’écoulement de la rivière. b) Indiquez la valeur de la côte laissée en pointillés. 100

75

re

La riviè

...............

18


EXERCICE 3

Mesure et utilisation des données climatiques

Le tableau ci-dessous donne les précipitations et les températures mensuelles enregistrées dans une station météorologique.

jan.

fév.

mars

avril

mai

juin

juil.

aôut

sept.

oct.

nov.

déc.

Précipitations en mm

52

45

51

47

58

51

50

47

52

53

58

53

Températures en °C

3,3

4,4

6,8

9,8

13,5

16,7

18,9

18,6

16,0

11,9

6,8

4,1

1

année

Nommez les appareils permettant de mesurer les deux paramètres climatiques.

...................................................................................................................................................................................

2 Rappelez les conditions dans lesquelles les températures sont enregistrées dans une station météo. Précisez les avantages et les inconvénients de ces conditions d’enregistrement. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... Avantages

Inconvénients

3

Calculez la moyenne annuelle des précipitations et des températures. Comparez-les aux moyennes annuelles de la station météo la plus proche de votre lycée.

................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

4

Construisez le climatogramme de cette station et précisez si la station connaît une période de sécheresse.

19


EXERCICE 4

Méthode d’échantillonnage

Les services techniques d’une ville ont décidé d’entretenir certaines de leurs pelouses selon la méthode dite de « gestion différenciée » (une seule fauche automnale par an, zéro intrant, etc.). Cette méthode présente l’avantage de préserver la biodiversité. Le conseil municipal vous demande d’évaluer l’impact d’une telle méthode sur la flore et la faune en comparant notamment une pelouse traitée de façon traditionnelle avec une pelouse traitée de façon différenciée. Décrivez le protocole que vous pouvez proposer.

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20


EXERCICE 5

Réseau trophique de la truite

Le document ci-dessous schématise le réseau trophique de la truite fario tel qu’il se rencontre dans la partie amont de nombreux cours d’eau d’Europe occidentale. Truite fario

Gammare

Phrygane

Perle

Éphémère

1

Algues et micro-algues

Situez les perles dans la classification des animaux en argumentant votre choix.

................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

2

Donnez la signification de l’adjectif trophique.

................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

3

Attribuez le (ou les) niveau(x) trophique(s) de chacun des organismes représentés sur le document.

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4

Un niveau trophique n’est pas représenté sur le document, précisez lequel et expliquez son rôle.

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EXERCICE 6 Interactions multiples entre les micromammifères et leur habitat Le texte ci-dessous met en évidence les interactions qui peuvent exister entre les micromammifères fouisseurs (ceux qui creusent des galeries), le sol et la végétation des prairies.

PRAIRIE ET MICROMAMMIFÈRES : DES INTERACTIONS COMPLEXES Les micromammifères fouisseurs (taupes, campagnols, …) sont un maillon très important des réseaux trophiques des prairies, parce qu’ils constituent la ressource alimentaire principale de nombreux prédateurs (rapaces et mammifères). Le sol et la végétation composent leur habitat, leur procurant nourriture et abri. Interactions entre micromammifères et végétation. Les rongeurs herbivores, en consommant les végétaux, peuvent fortement influencer la production primaire. En effet, la pression qu’ils exercent sur les plantes peut modifier la nature du couvert végétal. En s’attaquant directement aux organes de survie ou de réserve des plantes, les rongeurs peuvent même entraîner la disparition de certaines plantes. Cependant, pour survivre aux conditions défavorables de l’hiver, la plupart des espèces de rongeurs mettent en réserve de la nourriture. En « oubliant » des plantes mises en réserve, les rongeurs peuvent favoriser leur dispersion.

Interactions entre micromammifères et sol. Le sol est un facteur important pour les micromammifères fouisseurs puisqu’il constitue leur habitat mais aussi leur lieu de prélèvement de nourriture. Ses propriétés physiques peuvent constituer une contrainte à la mise en place des galeries (pénétrabilité) et à leur maintien (stabilité). De même, les propriétés chimiques du sol peuvent être limitantes pour les micromammifères. À titre d’exemple, une diminution du pH peut réduire la disponibilité de lombrics, principale source de nourriture de la taupe. L’humidité du sol semble aussi conditionner les variations du rythme d’activité des rongeurs. En effet, la fonte des neiges ou un épisode pluvieux favorisent la croissance de la nourriture végétale et induisent en général une intensive reproduction des populations de campagnols terrestres. Par ailleurs, l’activité de fouissage des rongeurs peut avoir un impact important sur la structure du sol. En effet, le creusement de galeries contribue à l’aération et au drainage du sol mais aussi au mélange des horizons et à la redistribution des sels minéraux.

Modifié d’après : « Influence du système sol-végétation-pratiques agricoles des prairies Franc-comtoises sur la dynamique de population de la forme fouisseuse du campagnol terrestre. » Céline MORILHAT.

La prairie constitue un écosystème. a) Rappelez la définition d’un écosystème.

................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... b) Reprenez dans le texte les mots ou expressions qui décrivent le biotope et ceux qui constituent la biocénose de la prairie. Présentez ces mots et expressions de façon structurée.

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EXERCICE 7 Action des bactéries du sol dans le cycle du carbone

Sol

Boîte de Pétri

Papier filtre humide

Mise en évidence de l’action des bactéries du sol. Un morceau de papier filtre humide est placé dans une boîte de Pétri contenant de la terre. Quelques mois après, le papier filtre a disparu.

Le papier filtre a une composition chimique proche de celle des feuilles des arbres. Il est constitué essentiellement de cellulose de formule brute (C6H10O5)n.

1 Expliquez la disparition du papier filtre dans le sol en précisant notamment : - pourquoi les bactéries utilisent le papier filtre. - le devenir du carbone organique dans la boîte de Pétri. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

2

Désignez parmi les trois propositions la catégorie d’êtres vivants à laquelle appartiennent les bactéries du sol :

q Producteurs primaires q Producteurs secondaires q Décomposeurs

23


Chapitre 2 Impacts des activités humaines sur l’environnement

DÉCOUVERTES EXERCICE 1 La vallée de Chamonix change d’aspect Comparez les deux images ci-dessous et expliquez les causes des modifications observées.

Village des Praz et Mer de glace (Haute-Savoie) en 1823 (aquarelle) et en 2000 Source : Conférence Carbone Montargis M. Robert - 2002

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EXERCICE 2 Des vendanges de plus en plus précoces

Une équipe de l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) a recensé les dates de début des vendanges à Châteauneuf-du-Pape dans le Vaucluse depuis 1945. Les résultats sont reportés sur le graphique ci-contre.

Évolution des dates du début des vendanges à Châteauneuf-du-Pape

1 De combien de jours la date de début des vendanges a-t-elle été avancée en soixante ans ? 2

Donnez une explication à cette évolution.

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EXERCICE 3

Les surfaces artificialisées gagnent du terrain

Le document ci-contre compare sur vingt ans l’évolution de la population française avec l’augmentation des surfaces rendues artificialisées.

Évolution des surfaces artificialisées et de la population (France métropolitaine)

1 Donnez des exemples de surfaces artificialisées. 2 Expliquez pourquoi l’augmentation des surfaces artificialisées n’est pas proportionnelle à l’augmentation de la population. ..................................................................... ..................................................................... ..................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 25


EXERCICE 4

Assèchement des zones humides

Les zones humides sont considérées comme des surfaces « inutiles » car impropres aux activités économiques. En les drainant, on les rend exploitables.

1 Tracez la courbe de l’évolution des surfaces de zones humides qui ont été drainées entre 1970 et 2000.

Drainage des zones humides d’importance majeure (vallées alluviales & plaines intérieures) sur 30 ans en France (surface drainées en hectares) 1970

1979

1988

2000

35 122

101 252

258 113

300 446 Source : MAAF

20 000 2000

1970

Les zones humides constituent un important réservoir de biodiversité. On sait aussi aujourd’hui qu’elles rendent des services inestimables à la société au point qu’il faille en recréer un peu partout en France.

2

Recherchez sur internet les services qui peuvent être rendus par les zones humides.

PARCOURS ACCOMPAGNÉS EXERCICE 1

Évolution du taux de CO2 dans l’air

Évolution du taux de CO2 dans l’air de 1960 à 2010 au milieu du Pacifique nord (d’après NOAA). ppm

Situé au sommet d’une montagne de l’archipel d’Hawaï, au milieu du Pacifique nord, le Mauna Loa Observatory mesure depuis 1957 la teneur atmosphérique en gaz à effet de serre. Le document ci-contre a été obtenu grâce à ces mesures.

1

Expliquez l’expression gaz à effet de serre et donnez deux exemples de gaz à effet de serre.

2 26

Expliquez les variations annuelles du taux de CO2.


3

Précisez les causes de l’augmentation de la teneur de l’air en CO2 sur la période étudiée.

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EXERCICE 2

Menace sur la terre

Le document ci-contre évoque une conséquence de l’augmentation du taux de gaz à effet de serre dans l’air. Précisez la menace qui pèse sur la terre et envisagez les conséquences à l’échelle planétaire.

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Source : Charlie Hebdo - nov. 2000

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EXERCICE 3

Rejets de gaz à effet de serre dans le monde

DOC 1 Émissions de CO2 (en millions de tonnes) en 2006 pour les quinze pays les plus polluants

DOC 2 Nombre d’habitants (en millons) par pays en 2010

6 109

Corée du Sud

475

Chine

1 354

USA

5 758

Italie

475

USA

Russie

1 566

Iran

467

Russie

Inde

1 512

Mexique

437

Inde

Japon

1 295

Afrique du Sud

415

Japon

127

Chine

Corée du Sud

49

318

Italie

60

140

Iran

75

Mexique

110

Afrique du Sud

50

1 214

Allemagne

806

France

383

Allemagne

82

France

63

Grande-Bretagne

569

Arabie saoudite

382

Grande-Bretagne

62

Arabie saoudite

26

Canada

545

Canada

34

(Source : CDIAC)

(Source : INED)

27


DOC 3 Emissions mondiales de gaz à effet de serre en 2004 par secteur

1 En utilisant les données des documents 1 et 2, établissez le classement des pays en fonction de la quantité de CO2 émise par habitant. Tirez-en des conclusions sur l’évolution à moyen terme du taux de CO2 atmosphérique en prenant comme hypothèse que les sources d’énergie restent identiques à celles d’aujourd’hui.

2

Expliquez la faible production de CO2 par la France.

3 En utilisant les données du document 3, proposez des solutions réalistes qui permettent de réduire les émissions de gaz à effet de serre. ................................................................................................. ................................................................................................. (Source GIEC 2007)

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EXERCICE 4

Évolution de l’occupation du sol en France Évolution de l’occupation physique du territoire français (en milliers d’hectares) 1990

2000

2008

3373

4086

4759

Sols cultivés

22 866

19 268

18 760

Sols boisés

15 554

16 833

17 006

Landes, friches, maquis, garrigues

2 603

2 320

2 901

Surfaces toujours en herbe

8 552

10 462

9 584

Sols nus naturels

895

849

967

Zones sous les eaux

934

976

821

Sols bâtis & artificialisés

Source : Service de la Statistique et de la Prospective (SSP), enquêtes Teruti et Teruti-Lucas. 28


Le tableau page 28 donne l’évolution de l’occupation du sol en France de 1990 à 2008. L’exploitation des valeurs de ce tableau doit permettre de comprendre la mutation des territoires à l’échelle nationale et d’en estimer les conséquences.

1

Relevez les trois évolutions (positives ou négatives) les plus notables sur vingt ans et donnez leur valeur en hectares.

2

Traduisez ces valeurs en nombre d’hectares convertis par heure.

3

Proposez pour chacune de ces trois évolutions des explications.

4

Envisagez les conséquences environnementales de ces évolutions.

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EXERCICE 5

Suivi de l’abondance des oiseaux communs de France

L’abondance de 65 espèces communes d’oiseaux nicheurs en France métropolitaine a été évaluée sur la période 1989-2007. L’étude porte sur l’ensemble du territoire français. Les résultats sont représentés sur le graphique ci-après. Les oiseaux étudiés ont été répartis en quatre groupes en fonction de leur habitat privilégié. Chacun des quatre groupes d’oiseaux est constitué des espèces suivantes : Groupe 1

Groupe 2

- Pigeon ramier, - Corneille noire, - Coucou gris, - Pinson des arbres, - Geai des chênes, - Hypolaïs polyglotte - Rossignol philomèle, - Loriot d'Europe, - Mésange bleue, - Mésange charbonnière, - Pic vert, - Accenteur mouchet, - Fauvette à tête noire, - Merle noir.

- Martinet noir, - Chardonneret élégant, - Verdier d'Europe, - Choucas des tours, - Hirondelle de fenêtre, - Hirondelle rustique, - Moineau domestique, - Moineau friquet, - Rouge-queue noir, - Rouge-queue à front blanc, - Pie bavarde, - Serin cini, - Tourterelle turque.

Groupe 3 - Grimpereau des jardins, - Gros-bec casse-noyaux, - Pic épeiche, - Rouge-gorge familier, - Mésange noire, - Mésange huppée, - Mésange nonnette, - Pouillot de Bonelli, - Pouillot véloce,

- Pouillot siffleur, - Pouillot fitis, - Bouvreuil pivoine, - Roitelet à triple bandeau, - Roitelet huppé, - Sittelle torchepot, - Fauvette mélanocéphale, - Troglodyte mignon, - Grive musicienne.

Groupe 4 - Alouette des champs, - Perdrix rouge, - Pipit farlouse, - Buse variable, - Linotte mélodieuse, - Corbeau freux, - Caille des blés, - Bruant proyer, - Bruant zizi, - Bruant jaune, - Faucon crécerelle, - Pie-grièche écorcheur, - Alouette lulu, - Bergeronnette printanière, - Perdrix grise, - Faisan de Colchide, - Tarier des prés, - Tarier pâtre, - Fauvette grisette, - Huppe fasciée. 29


Abondance de quatre groupes d’oiseaux communs constitués en fonction de leur habitat

1 À partir de vos connaissances et (ou) de vos recherches, attribuez à chacun des quatre groupes le type d’habitat auquel il est inféodé. ........................................................................................... ........................................................................................... ........................................................................................... ........................................................................................... ...........................................................................................

2 Proposez une explication à l’évolution de l’abondance de chacun de ces quatre groupes. ........................................................................................... ........................................................................................... Source : Muséum national d’histoire naturelle - IFEN

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EXERCICE 6

Pêche ou surpêche ?

Les documents 1 et 2 sont tirés du rapport de la FAO sur la situation mondiale des pêches et de l’aquaculture en 2007.

1

Le document 1 donne l’évolution du tonnage des pêches mondiales entre 1950 et 2006.

1.1) Analysez l’évolution globale des prises sur cette période. 1.2) Estimez la tendance de l’évolution des prises durant les dix dernières années étudiées. DOC 1

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Évolution du tonnage des pêches mondiales depuis 1950 Millions de tonnes 100 80

.....................................

60

.....................................

40

.....................................

20

..................................... .....................................

0 1950

55

60

65

70

75

80

85

90

95

2000

06

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2 Le document 2 dresse l’état des ressources des produits de la pêche en 2007. En vous aidant de ce document, apportez une explication à la réponse donnée à la question 1.2. 3

Proposez deux solutions réalistes pour remédier à l’épuisement des produits de la pêche en mer.

DOC 2 8 % épuisés

1 % en cours de relèvement

19 % surexploités

52 % pleinement exploités

20 % modérément exploités 0

20

40

60

Environ 28 % des ressources sont surpêchées, c'est-à-dire que la durabilité de l’exploitation de ces ressources n’est plus assurée et que l’équilibre des écosystèmes liés est perturbé. 52 % des stocks sont pleinement exploités, générant des captures dont le volume est proche du seuil d’équilibre, interdisant ainsi toute expansion future. Seuls 20 % des stocks sont modérément exploités ou sous-exploités, ce qui pourrait justifier une intensification de la pêche de ces espèces.

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É VALUATION DES CONNAISSANCES EXERCICE 1

Les différents niveaux de biodiversité

Chez les mésanges bleues corses, on ne se mélange pas ! Une équipe de chercheurs a identifié au sein d’un massif forestier corse deux populations de mésanges bleues. Bien que séparées d’à peine vingt kilomètres, elles n’ont aucune relation entre elles. Jamais elles ne s’unissent au moment de la reproduction. Pourtant, a priori, rien ne favorise ce comportement de clan : pas de barrière géographique, des capacités de vol plus que suffisantes et une compati-

bilité biologique entière, puisqu’il s’agit de la même espèce, Parus caeruleus. Les deux populations sont très attachées à leur quartier respectif, au point d’en devenir de véritables inconditionnelles. L’une ne niche que dans la forêt de chênes verts (Quercus ilex), alors que l’autre ne jure que par le chêne pubescent (Quercus pubescens). Adapté de : « Le Point » n° 1 415.

1

La biodiversité peut être déclinée sur quatre échelles de niveaux. Rappelez ces quatre niveaux.

2

Le texte ci-dessus évoque deux niveaux de biodiversité : un pour la mésange bleue, l’autre pour le chêne.

a) Désignez les deux niveaux de biodiversité. b) Des deux niveaux de biodiversité évoqués, indiquez celui dont la régression risque de passer la plus inaperçue et dites pourquoi.

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EXERCICE 2

Origine des invasions biologiques Taux séculaire* d'invasions de vertébrés en France depuis 30 000 ans

Une étude menée en 2005 par des scientifiques de l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) cherche à mieux comprendre les processus qui conduisent aux invasions biologiques. Le document ci-contre apporte un élément de réponse.

* Séculaire : sur une période d’un siècle

Source : INRA Rennes

32


1

Rappelez la définition d’une espèce invasive.

2

La France a vu sa flore et sa faune s’enrichir de nombreuses espèces invasives. a) Donnez un exemple d’animal invasif et un exemple de plante invasive. b) Pour chacun de ces deux exemples, décrivez les nuisances qu’ils peuvent engendrer.

3

Analysez le document proposé et donnez une explication aux résultats obtenus.

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EXERCICE 3 Pollution au phosphore sur le lac Léman DOC 1 Le lac Léman est le plus grand lac d’Europe occidentale. Ce lac alpin, à la frontière entre la France et la Suisse, a été gravement menacé par une pollution par le phosphore. Le document 1 montre l’évolution des teneurs en phosphore de l’eau du lac sur les cinquante dernières années.

1 Calculez, sous forme de ratio, l’augmentation maximale de la teneur en phosphore des eaux du lac Léman.

Évolution des concentrations moyennes annuelles en phosphore dans les eaux du lac Léman D

I

limite tolérable

D : premières stations d’épuration équipées pour la déphosphatation des eaux usées. I : interdiction des phosphates dans les lessives. Limite tolérable : limite pour laquelle la prolifération des algues planctoniques est stoppée. Source : CIPEL. Dictionnaire encyclopédique des sciences de l’eau – F. Ramade

33


2

Nommez le processus provoqué par l’augmentation de la teneur en phosphore.

3

Des mesures importantes ont été prises pour enrayer la pollution du lac.

a) Nommez les deux mesures indiquées sur le document. b) Trouvez deux autres mesures réalistes qui auraient pu être prises pour enrayer la pollution.

4

Décrivez l’évolution de l’aspect des eaux du lac entre 1960 et 1980.

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Les eaux poissonneuses du lac Léman permettent de maintenir une activité traditionnelle de pêche professionnelle. Cependant la pollution a bouleversé la structure du peuplement piscicole. Certaines espèces autrefois abondantes ont vu leur effectif chuter alors que d’autres espèces moins sensibles à la pollution ont profité de la place laissée libre. Le document 2 présente les quantités pêchées pour deux espèces de poissons.

5 En utilisant les informations tirées des documents 1 et 2, indiquez l’espèce sensible à la pollution par le phosphore et celle qui est tolérante. DOC 2

2004

1999

1994

1989

1984

1979

2004

Espèce B

1999

1994

1989

1984

1979

Espèce A

Source : INRA Thonon les Bains-2005

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EXERCICE 4

Fuites de nitrates et conséquences sur les milieux aquatiques

Les nitrates sont mal retenus dans le sol ; ils peuvent être entraînés en surface par les eaux de ruissellement ou bien être entraînés en profondeur et rejoindre les nappes souterraines. Une équipe de chercheurs en agronomie a tenté de comprendre et de quantifier la

quantité de nitrates qui était perdue annuellement par trois types de parcelles voisines : un boisement, une pâture et une parcelle de culture intensive. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-contre.

1

Comparez les pertes.

2

Expliquez les différences observées.

3

Les nitrates perdus sont susceptibles d’aller polluer les eaux de surface.

Pertes en kg de nitrates par hectare Boisement

8

Pâture

22

Culture intensive

150

a) Un apport excessif de nitrates dans les milieux aquatiques peut entraîner un dysfonctionnement. Décrivez ce dysfonctionnement et nommez-le. b) Trouvez quelques solutions réalistes afin de remédier aux transferts des nitrates vers les cours d’eau.

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EXERCICE 5

Cycle de la matière

La matière organique polluante peut rejoindre les milieux aquatiques sous cette forme et occasionner une pollution organique. Cependant, la matière organique finira la plupart du temps par être minéralisée par les décomposeurs. Le tableau ci-contre indique les formes chimiques minérales qui seront issues de la dégradation de la matière organique.

1

Devenir des principaux éléments constitutifs des matières organiques polluantes Elément chimique contenu dans la matière organique Carbone Hydrogène Azote Phosphore Soufre

Devenir en conditions aérobies

Devenir en conditions anaérobies

CO2 (dioxyde de carbone)

CH4 (méthane)

H2O (eau) NO3- (nitrates)

NO2- (nitrites), NH4+ (azote ammoniacal)

HPO42- ou H2PO4- (phosphates)

HPO42- ou H2PO4- (phosphates)

SO42- (sulfates)

H2S (sulfures d’hydrogène)

L’agriculture, l’industrie et les rejets domestiques sont les trois secteurs qui participent à la pollution organique des eaux.

a) Rappelez la part de chacun de ces secteurs par rapport au total des rejets de pollution organique. b) Parmi les différents types d’industries qui sont responsables d’une pollution organique, désignez celui qui en rejette le plus. c) Donnez pour chacun des trois secteurs incriminés des exemples de rejets organiques polluants. Précisez quelques noms de molécules organiques contenues dans ces rejets.

2 En aval d’une pollution organique, il est fréquent d’observer un développement excessif d’algues ou de végétaux aquatiques. a) En vous aidant des informations tirées du tableau, expliquez ce phénomène. b) Donnez le nom de ce dysfonctionnement.

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EXERCICE 6 Pollution organique sur un cours d’eau Les pollutions organiques perturbent le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Le document ci-dessous met en évidence des modifications des facteurs physico-chimiques de l’eau et les modifications sur certains peuplements.

1

A

2

B

phosphates

C

nitrates

1

2

Point de rejet

Distance vers l’aval

Perturbations provoquées sur un cours d’eau par une pollution organique. A : modifications de deux facteurs physicochimiques : dioxygène ; matière organique. B : teneur de l’eau en nitrates et phosphates. C : modifications des peuplements : bactéries ; algues.

Cours d’eau perturbé

1

Attribuez pour chacune des deux courbes du document A le facteur physico-chimique qui lui correspond. Argumentez votre réponse.

2

Même question pour le document C.

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Chapitre 3 Valorisation des milieux dans une perspective de développement durable

DÉCOUVERTES EXERCICE 1 Définition du développement durable Voici trois définitions possibles du développement durable : « Répondre aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre à leurs propres besoins. » « Le développement durable c’est la recherche commune d’un nouvel art de vivre ensemble. » « Le développement durable c’est le développement en trois dimensions (économique, sociale, environnementale) avec en plus, les couleurs de la vie et la parole aux citoyens. » Choisissez parmi ces trois définitions celle qui vous paraît la plus judicieuse. Argumentez votre réponse.

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EXERCICE 2 Les représentations du développement durable L’exercice qui suit a pour objectif de faire exprimer l’idée que l’on se fait du développement durable. Cet exercice se fait en groupe et à l’oral.

1 Parmi les huit photographies proposées, choisissez celle qui vous interpelle le plus au sujet du développement durable. 2

Décrivez la photographie.

3

Expliquez votre choix.

 38


 

PARCOURS ACCOMPAGNÉS EXERCICE 1 Des espaces en perpétuelle évolution Les deux clichés ci-contre représentent un même village des Hautes-Alpes à un siècle d’écart .

1

Décrivez chacun des deux clichés.

2

Notez les différences majeures entre les deux clichés et essayez d’apporter

une explication aux changements constatés.

 39


EXERCICE 2 Histoire de la forêt française

1 La forêt couvre de nos jours le quart du territoire métropolitain. Repérez sur le graphique l’époque à laquelle il faut remonter pour trouver une couverture forestière identique à celle d’aujourd’hui. 2

À la préhistoire, la forêt couvrait 80 % du territoire. De quoi pouvaient être couverts les 20 % restants ?

3

Précisez les raisons des déboisements au cours des temps et les raisons des reboisements.

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EXERCICE 3 Dysfonctionnement du cycle de l’eau Le document ci-dessous précise les étapes du cycle de l’eau à l’échelle d’un écosystème. Les étapes du cycle de l’eau dans un écosystème

Eau de l’atmosphère Évapotranspiration

1 Le cycle de l’eau est perturbé par l’augmentation des surfaces urbanisées (habitat, voiries, parkings, zones commerciales et industrielles...). Précisez les mouvements d’eau qui sont accentués et ceux qui sont ralentis à cause des surfaces urbanisées.

............................................................................... ...............................................................................

Précipitations

............................................................................... Végétation

Évaporation

............................................................................... ............................................................................... ...............................................................................

Infiltration Absorption

Ruissellement

...............................................................................

Percolation Rivières

Nappes souterraines Adapté de «Abrégés d’écologie générales, tome 2» - R Barbault - Ed. Masson)

2 Envisagez les conséquences provoquées par de tels dysfonctionnements du cycle de l’eau.

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EXERCICE 4 L’homme, le mouton et le crave

Afin d’entretenir et préserver certains habitats, les gestionnaires d’espaces naturels ont souvent recours au pastoralisme. C’est le cas sur la réserve naturelle de Goulien, dans le pays du Cap Sizun en Bretagne. Un troupeau de moutons ouessantais pâture sur des pelouses en haut de falaise. La bande dessinée qui suit doit permettre de comprendre l’intérêt de recourir à une telle pratique. 41


D’après documents SEPNB

Le crave à bec rouge est un corvidé

42


1

En vous aidant du document, précisez l’habitat du crave à bec rouge.

2

Expliquez la raréfaction du crave à bec rouge sur les landes littorales du Cap Sizun.

3

Précisez l’impact du mouton sur la dynamique végétale de la lande.

4

Expliquez les avantages du mouton par rapport à la fauche mécanique.

5

Recherchez dans votre région des espaces naturels entretenus par le pastoralisme.

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43


É VALUATION DES CONNAISSANCES EXERCICE 1 Notion de risque naturel majeur L’article de presse ci-dessous relate le drame humain et les dégâts provoqués par le passage de la tempête Xynthia sur le littoral vendéen les 27 et 28 février 2010. Après Xynthia, bilan désastreux sur le littoral Le littoral vendéen continuait à nettoyer ses rues et à évaluer les dégâts trois jours après le passage sur l'ouest de la France de la tempête Xynthia, qui a fait 52 morts selon un bilan provisoire. L'arrêté de catastrophe naturelle a été publié pour les départements de Charente-Maritime, Vendée, Deux-Sèvres et Vienne. Environ 22 000 personnes étaient encore privées d'électricité en début de soirée, a annoncé ERDF, gestionnaire du réseau EDF, qui assure que la "quasi-totalité des clients" auront l'électricité mercredi. Les exploitations agricoles du marais poitevin, dans le sud de la Vendée, et du marais breton, dans le nord, sont encore sous l'eau. "Il faudra huit jours au moins pour qu'elle s'en aille", a expliqué Jean-Paul Goutines, directeur de la FRSEA Pays de la Loire. "À proximité de L'Ai-

guillon, 4 500 hectares de terres sont sous l'eau. Vers Challans, il y a 2 000 hectares sous l'eau", a-t-il dit à Reuters. "Il est trop tôt pour chiffrer mais des terrains inondés à l'eau de mer perdent la possibilité de faire une culture pendant au moins un an. Le sel détruit tout : les prairies, le blé et les plantes qui pourraient être semées au printemps comme le maïs", a-t-il expliqué. Il faut également ajouter un millier d'animaux morts dans le marais poitevin et les importants dégâts subis par les ostréiculteurs. Un plan d'aide a été promis par le gouvernement aux cultivateurs et ostréiculteurs. D’après : Les Échos.fr - mardi 2 mars 2010.

1

Désignez l’aléa.

2

Repérez dans le texte ce qui permet d’affirmer que ce type de tempête constitue un risque majeur.

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EXERCICE 2 Rôle de la végétation et risque d’inondation Le document ci-contre montre la variation du débit de deux cours d’eau en fonction du temps après un épisode pluvieux. Sur un des deux cours d’eau, la ripisylve a été détruite.

1

Cours d’eau A

Définissez le mot ripisylve.

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2

Définissez le débit d’un cours d’eau.

................................................................................................. ................................................................................................. 44

Cours d’eau B


3

Décrivez chacune des deux variations de débit.

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4

Lequel des deux cours d’eau a-t-il vu sa ripisylve détruite ?

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5 Concluez en expliquant le rôle de la couverture végétale d’un bassin versant sur le régime des cours d’eau et sur le risque d’inondation. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

EXERCICE 3

Les espaces protégés et les limites de leur efficacité

L’article ci-dessous fait une proposition pour enrayer le déclin de la biodiversité.

Les espaces naturels bénéficiant d’une protection réglementaire forte ne couvrent qu’un faible pourcentage du territoire métropolitain. Ils ne peuvent à eux seuls prétendre enrayer le déclin de la biodiversité. Car il ne suffit plus désormais de sauvegarder ponctuellement des espèces rares ou menacées d’extinction. Pour lutter contre l’érosion de la bio-

diversité, il faut maintenant assurer la préservation des espèces communes par l’extension cohérente de mesures de protection à la « nature ordinaire » sur l’ensemble du territoire. D’après : Réflexion sur les enjeux sociopolitiques de la protection de la biodiversité. (CIRED).

1

Certains espaces naturels bénéficient d’une protection réglementaire. Citez deux types de protection réglementaire et donnez un exemple pour chacun.

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2

« Les espaces naturels bénéficiant d’une protection réglementaire forte ne peuvent à eux seuls prétendre enrayer le déclin de la biodiversité. » Donnez un argument qui ne se trouve pas dans le texte et qui conforte l’idée exprimée ci-dessus.

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3

Proposez une solution concrète qui vienne appuyer la dernière phrase du texte.

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EXERCICE 4 Fragmentation des habitats, changement climatique et aménagement du territoire « La fragmentation et l’altération croissantes des habitats amplifient de façon dramatique l’impact du changement climatique sur la distribution et l’abondance des espèces. »

1

Expliquez le sens de cette phrase.

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2 Trouvez une solution d’aménagement du territoire qui permette de remédier au problème évoqué. Décrivez-la grâce à un schéma.

46


Chapitre 4 Incidence de l’environnement sur la santé humaine

DÉCOUVERTES EXERCICE 1 Définir la bonne santé Dans sa constitution du 7 avril 1948, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) définit la santé de la façon suivante : « La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d’infirmité ». Listez tous les états physiques, mentaux ou sociaux qui ne sont pas des maladies ou des infirmités mais qui sont le signe d’un état de santé imparfait.

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EXERCICE 2 Un quotidien confiné... La qualité de l’air intérieur mérite autant d’attention que celle de l’air extérieur. Calculez en pourcentage le temps que vous passez quotidiennement dans un espace clos durant le temps scolaire (salle de classe, restaurant scolaire, foyer, CDI, transport, chambre à coucher, etc.).

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PARCOURS ACCOMPAGNÉS EXERCICE 1 Trafic routier et pollution de l’air en ville Les teneurs en dioxyde d’azote (NO2) ont été mesurées à Montpellier et son agglomération en 1994 (58 sites de mesures) et en 2007 (90 sites de mesures). Le dioxyde d’azote est un des principaux gaz polluants émis par le trafic routier. Les résultats sont restitués sur les deux cartes ci-dessous.

Teneur en NO2 de l’air ambiant en 1994

Teneur en NO2 de l’air ambiant en 2007

Répartition spatiale des niveaux de pollution en dioxyde d’azote mesurés en 1994 et en 2007 par des échantillonneurs fixes disposés dans les rues de l’agglomération Montpelliéraine

(d’après : AIR LANGUEDOC ROUSSILLON www.air-lr.org)

1

Notez l’évolution des concentrations en dioxyde d’azote entre 1994 et 2007.

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2 Sachant que le trafic routier n’a pas diminué à Montpellier entre 1994 et 2007, donnez une interprétation aux résultats observés. ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

3

Proposez des solutions pour améliorer encore la qualité de l’air de ce centre urbain.

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4

Recherchez les effets du dioxyde d’azote sur la santé.

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EXERCICE 2 Pollution de l’air dans une salle de classe Le formaldéhyde est classé depuis 2004 par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC) comme polluant cancérogène certain. Il est l’un des polluants intérieurs les plus couramment mesurés car il est présent dans de très nombreux produits de la vie courante (cf. tableau page 52 du manuel). La courbe ci-contre présente les résultats de mesure de formaldéhyde sur 48 heures dans une salle de classe d’une école maternelle de Strasbourg. Ces mesures ont été réalisées durant deux jours consécutifs du mois de mai 2005. En l’absence des élèves, les portes et fenêtres de la classe sont fermées. En présence des élèves, elles sont ouvertes par intermittence.

1

µg/m³

*

Concentration en formaldéhyde sur deux jours consécutifs dans une salle de classe (d’après : ASPA 05092901-1-D)

* OMS = Organisation Mondiale de la Santé

Après avoir analysé le document, trouvez le facteur qui fait baisser la concentration en formaldéhyde dans la salle de classe.

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2

Le formaldéhyde est présent dans de nombreux objets et produits courants.

2.1) Faites une recherche documentaire sur internet afin de répertorier les produits et matériaux susceptibles de contenir du formaldéhyde.

................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 2.2) Déduisez-en les produits et matériaux susceptibles de libérer du formaldéhyde dans votre salle de classe.

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3

Proposez des solutions simples afin de limiter les concentrations en formaldéhyde dans votre salle de classe.

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EXERCICE 3

Santé publique... des experts donnent leur avis

Les trois avis relatés ci-dessous convergent dans le même sens.

« Les gains cumulés des différents téléthons auraient été plus efficaces, en terme de sauvegarde de vies humaines, s’ils avaient été affectés à la lutte contre la pollution et ses tératogènes. » Gilles-Eric Séralini. Professeur en biologie moléculaire à l’université de Caen, président du Conseil Scientifique du Comité de Recherche et d’Information indépendante sur le Génie Génétique.

« En France, il existe un ministère des maladies mais pas un ministère de la santé. » Jean-François Narbonne. Professeur de toxicologie à l’université de Bordeaux, expert auprès de l’AFSSA.

« On pourrait se demander si le devoir d’un citoyen français ne serait pas de souffrir ou de mourir du cancer pour participer à la prospérité de l’économie nationale, à l’essor industriel et aux progrès de la recherche, de sorte qu’on mourrait presque avec autant de gloire et de misère dans les hôpitaux aseptisés que nos ancêtres dans la boue des tranchées... »

D’après : « La société cancérigène » de G. Barbier et A. Farrachi

1

Résumez l’idée commune qui est exprimée.

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2

Développez quelques arguments qui soutiennent les avis exprimés et quelques arguments qui les réfutent.

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EXERCICE 4

Toxiques à très faible dose...

Les micropolluants sont des substances toxiques à dose très faible. Les unités utilisées pour les mesurer sont le microgramme (µg) ou le nanogramme (ng). À titre d’exemple, pour les pesticides, le seuil de potabilité de l’eau est 0,1 µg.L-1. L’exercice qui suit a pour objet de rendre plus concrètes ces unités de mesure. * Un morceau de sucre tombe dans une piscine olympique... Calculez en µg.L-1 la concentration en sucre de l’eau de la piscine.

50

On donne :  Masse d’un morceau de sucre : 5 g  Dimension d’une piscine olympique : 50 m × 25 m × 2 m  1 g = 1 000 000 µg


EXERCICE 5

Mesure de gaz radon dans les Vosges

Le radon est un gaz radioactif naturel produit partout à la surface de la terre. Afin de comprendre les conditions de production de ce gaz, l’Institut de Recherche et de Sûreté Nucléaire (IRSN) mène des mesures de radon dans différents environnements. Des mesures de radon ont été menées dans les Vosges le long de la route départementale 16, au nord de la commune de Plancher les Mines. Grâce à la lecture comparée des deux cartes ci-dessous, précisez le facteur environnemental qui influence les concentrations en radon dans l’air.

0

3 km

Carte A : carte géologique et tracé de la route D 16 (en noir) Carte B : mesure de radon effectuée le long de la route D 16

Le becquerel par m³ (Bq/m³)

est l’unité de mesure du radon dans l’air.

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EXERCICE 6

Difficile de se faire une opinion...

Les avis divergent à propos des altérations sur la santé provoquées par les radiofréquences (antennes–relais, téléphones, Wi-Fi, GPS, portiques de sécurité, « écoute-bébé », etc.) et il est bien difficile de se forger sa propre opinion. Cependant, la source d’informations est déjà un élément important de jugement. Les documents suivants rapportent trois avis différents sur le sujet. Chacun de ces avis émane d’une association désignée ci-dessous : Reliez chacun de ces avis à son auteur. Avis n° 1

Avis n° 2

Avis n° 3

L’Organisation Mondiale de la Santé et les autorités sanitaires de tous les autres pays indiquent qu’il n’y a pas de preuve scientifique démontrant que l'usage des téléphones mobiles présente un risque pour la santé. Cet avis s'appuie sur l’analyse de plus de 1 300 études scientifiques sur les ondes radio dont 700 sur la téléphonie mobile.

Espérons que les pouvoirs publics tiendront compte de la mobilisation du corps médical, en prenant les mesures qui s’imposent face au développement aveugle de ces technologies en matière de Wi-Fi et d’aménagement du territoire concernant les antennes-relais. Il ne s’agit pas de tout remettre en question, mais seulement d’imposer des normes de régulation, respectueuses de la santé de nos concitoyens et surtout des plus vulnérables de notre société.

Les effets des champs électromagnétiques qui pourraient être nuisibles à la santé inquiètent la population. Nous demandons :

De nouvelles études et de nouveaux avis sanitaires sur le téléphone mobile sont régulièrement publiés dans le monde entier. Dans l’attente des résultats de toutes les recherches scientifiques, l’OMS et les autorités sanitaires font des recommandations permettant de réduire l'exposition aux ondes radio, comme par exemple téléphoner avec un kit oreillette ou dans des zones où la réception est de bonne qualité.

France Nature Environnement (fédération d’associations de protection de l’environnement)

EXERCICE 7

• Que l’information disponible sur les champs électromagnétiques soit rendue publique et que les résultats des études et expertises relatives aux effets des rayonnements non ionisants soient diffusés sans les garder confidentiels par crainte d’espionnage industriel. • Que des mesures de précaution soient édictées par les Pouvoirs Publics et diffusées sans retenue et largement par les médias. • Que des prescriptions officielles soient édictées afin d’interdire l’usage des téléphones portables, ou objets connexes, par les très jeunes enfants.

ARTAC (Association de Recherche Thérapeutique Anticancéreuse)

AFOM (Association Française des Opérateurs Mobiles)

Le 26 avril 1986 : Tchernobyl

Le 26 avril 1986, un réacteur de la centrale nucléaire de Tchernobyl situé près de Kiev en Ukraine explose. Dans les jours qui suivent l’accident, la population de la majeure partie de l’Europe est exposée à des degrés variables aux retombées radioactives. La Biélorussie, pays voisin de l’Ukraine est particulièrement touchée. Le graphique ci-dessous montre l’évolution de l’augmentation du nombre de cas de cancers de la thyroïde chez les enfants et les jeunes adultes. Nombre de cancers de la thyroïde

0 - 14 ans

200

15 - 29 ans

150 100 50 0 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 198 198 198 198 198 198 198 198 198 198 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 200 200

Augmentation du nombre de cancers de la thyroïde en Biélorussie (âge au moment du diagnostic) Source IFA et registre national des cancers de Biélorussie.

52

La centrale nucléaire de Tchernobyl, peu de temps après l’explosion d’un de ses réacteurs


1

Indiquez sur le graphique la date de l’accident de Tchernobyl.

2 Indiquez l’année pendant laquelle le nombre de cancers déclarés a été le plus fort pour chacune des deux tranches d’âge. Expliquez cette différence. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

3

Après 2002, le taux d’apparition de cancers chez les enfants de moins de 5 ans redevient proche de celui observé avant l’accident. Expliquez cette information.

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EXERCICE 8 Des cancers en augmentation Le tableau ci-dessous présente la liste des cancers en plus forte augmentation en France. À l’aide de vos connaissances et d’autres sources d’information (dictionnaire ou internet), localisez sur l’écorché chacun des organes touchés. CANCERS POUR LESQUELS L’AUGMENTATION DE NOUVEAUX CAS A ÉTÉ LA PLUS IMPORTANTE EN FRANCE ENTRE 1978 ET 2000 Localisation

Variation annuelle en % homme

Prostate

femme 2 150

1

+ 2,42

1 010

2

+ 5,33

Sein

Variation annuelle en effectif

Lymphome MNH

+ 3,83

+ 3,46

360

3

Mélanome peau

+ 5,93

+ 4,33

360

4

Colorectal

+ 0,99

+ 0,83

330

5

Poumon

+ 0,58

+ 4,36

330

6

Foie

+ 4,8

+ 3,38

270

7

Rein

+ 2,70

+ 3,74

250

8

Thyroïde

+ 2,90

+ 4,80

170

9

Cerveau & SNC

+ 2,25

+ 3,01

140

10

Vessie

+ 1,14

- 0 ,50

90

11

Pancréas

+ 1,27

+ 2,07

80

12

Myélomes multiples

+ 2,65

+ 1,96

80

13

Mésothéliome

+ 4,76

+ 6,83

50

14

Source : Expertise collective Inserm 2005 « Cancers, Approche méthodologique du lien avec l’environnement »

53


EXERCICE 9 1

Les facteurs associés aux cancers

Identifiez le facteur associé aux cancers qui est le plus souvent cité dans le tableau ci-dessous.

................................................................................................................................................................................... FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX ASSOCIÉS AUX CANCERS Type de cancer

Facteurs cancérogènes avérés ou probablement cancérogènes

Facteurs débattus pour le cancer considéré

Poumon

Amiante, radiations X, radon, cadmium, Fibres minérales artificielles, pollutions atmoschrome, nickel, cobalt, carbure de tungstène, phériques, diverses particules fines, particules HAP, tabac passif, arsenic et composés, fuissues du trafic automobile, pesticides mées de diesel, insecticides

Mésothéliome

Amiante, autres fibres minérales (érionite, Fibres minérales artificielles, radiations ionifluoro-édénite) santes

Leucémie

Rayonnements basse fréquence (chez l’enRadiations ionisantes, benzène, oxyde d’éthy- fant), radon, solvants, formaldéhyde, PCB, HAP, pesticides, dioxines, trafic automobile lène, butadiène (chez l’enfant)

Tumeur cérébrale

Radiations ionisantes fortes doses (exposition Tabac passif (chez l’enfant), pesticides, raexterne durant l’enfance ou in utero) diofréquences, plomb, composés N-nitrosés

Sein Thyroïde

Radiations ionisantes, travail posté

Tabac passif, pesticides, dioxines, PCB, HAP, solvants

Radiations ionisantes

Pesticides, benzène, formaldéhyde

Ovaire

Pesticides

Testicule

Pesticides

Prostate

Pesticides, cadmium, arsenic, PCB D’après : Afsset. Avis « Cancers et environnements » juillet 2009

2 À l’aide de vos connaissances et d’informations trouvées sur internet, définissez et trouvez l’origine ou l’utilisation de chacun des facteurs associés aux cancers. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 54


É VALUATION DES CONNAISSANCES EXERCICE 1 Alerte aux PCB Les PCB (PolyChloroBiphényles) sont des dérivés chimiques chlorés connus aussi sous le nom de pyralènes. Largement utilisés depuis les années 1930 pour leurs qualités d’isolation électrique, de lubrification et de d’ininflammabilité, les PCB se retrouvaient comme isolants dans les transformateurs électriques et les condensateurs, comme lubrifiants dans les turbines et les pompes ou comme composants d’huiles, d’adhésifs et de peintures. Les PCB sont interdits en France depuis 1987 en raison de leur caractère cancérigène et de leurs effets négatifs sur la fécondité.

1 Les PCB sont des micropolluants. Définissez ce terme. ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

2 Plus de 20 ans après leur totale interdiction en Europe, l’environnement présente encore en certains endroits des valeurs non négligeables en PCB. Expliquez cette présence. ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

3 Aujourd’hui, l’alimentation représente 90 % de l’exposition aux PCB de la population générale. Parmi la liste d’aliments qui suit, indiquez ceux susceptibles de contenir des PCB et dites pourquoi : Légumes - pâtes - sucreries - poulet - poissons gras sauvages (anguille...). ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

EXERCICE 2 Les limites de qualité réglementaires des pesticides dans l’eau potable Les valeurs limites réglementaires des pesticides présents dans l’eau potable sont : * 0,10 µg.L-1 pour chaque pesticide (à l’exception de l’aldrine, la dieldrine, l’heptachlore et de l’heptachloroépoxyde : 0,03 µg.L-1). * 0,50 µg.L-1 pour le total des substances mesurées.

1

Rappelez la définition d’un pesticide et donnez-en quelques exemples.

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2

Donnez un synonyme de pesticide.

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3

Le tableau ci-dessous donne les valeurs des mesures de deux pesticides effectuées dans une eau du réseau de distribution.

Dites si l’eau distribuée est conforme à la réglementation.

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4

Convertissez 0,5 µg.L-1 en g.L-1.

....................................................................................................................... .......................................................................................................................

EXERCICE 3

Date du prélèvement : Commune de prélèvement : Lieu de prélèvement :

11/12/2008 21200 Beaune zone Est

Paramètre Oxadixyl Terbuméton-désethyl

Valeur 0,09 μg/L 0,13 μg/L

Stérilité en hausse...

Près de 14 % des couples français consultent pour des difficultés à procréer. Nommez précisément les causes environnementales possibles de ce dysfonctionnement.

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EXERCICE 4

Rayonnements ionisants et non ionisants

Le terme « rayonnements » recouvre deux familles très différentes, les rayonnements ionisants et les rayonnements non ionisants. Précisez la nature et l’origine de chacun des deux types de rayonnements. Rayonnements ionisants

Rayonnements non ionisants

Nature

Origine

EXERCICE 5

Les sources de rayonnements ionisants

1

La population française est susceptible d’être exposée à différentes sources de rayonnements ionisants. Précisez l’origine et la nature de chacun de ces rayonnements. - rayonnements cosmiques : .............................................................................................................................................................................................. - rayonnements telluriques :.............................................................................................................................................................................................. - radon : .................................................................................................................................................................................................................................... - eau et aliments : ................................................................................................................................................................................................................. - rayonnements à usage médical : .................................................................................................................................................................................. - industrie nucléaire : ........................................................................................................................................................................................................... 56


2

Le diagramme ci-dessous indique les sources de rayonnements ionisants en pourcentage de la dose reçue par habitant.

En choisissant dans la liste précédente, attribuez à chaque pourcentage la source de rayonnements qui lui correspond.

.................................................

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.................................................

.................................................

...............................................

3

Indiquez les effets que peuvent induire les rayonnements ionisants sur la santé.

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57


Chapitre 5 Conséquences des comportements et des choix alimentaires

DÉCOUVERTES EXERCICE 1 Teneur en sucre d’un soda Sur la canette d’un soda au cola on peut lire :

pour 100 ml : sucre : 10,6 g

Calculez l’équivalent en morceau de sucre d’une canette de 25 cl de soda au cola, sachant qu’un morceau de sucre pèse environ 5 g.

EXERCICE 2 Êtes-vous obèse ? La définition de l’obésité repose sur le calcul de l’indice de masse corporelle (IMC) qui met en relation deux variables : le poids (en kilogrammes) et la taille (en mètre). Il est facilement calculé selon la formule : IMC = Poids / (Taille)².

1

Calculez votre IMC (Indice de Masse Corporelle).

2 Comparez votre IMC aux valeurs de références (page 66 du manuel de cours) afin d’évaluer votre corpulence (on rappelle que le calcul de l’IMC n’est valable que pour un adulte de plus de 18 ans). ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 58


EXERCICE 3 Saisonnalité Nous sommes au printemps (21 mars-20 juin). Des intrus se sont glissés sur la liste de courses.

asperges – concombre – épinards – aubergines – poires – melon – fraises Barrez les deux fruits et les deux légumes qui ne sont pas de saison.

PARCOURS ACCOMPAGNÉS EXERCICE 1 Les groupes d’aliments

Le déjeuner suivant est servi dans une collectivité :

- Pâté de campagne - Poisson pané - Riz - Yaourt sucré - Pain à volonté

La boisson est de l’eau.

1

Précisez pour chaque constituant du menu le groupe d’aliment auquel il appartient.

2

Indiquez le groupe d’aliment qui manque. Rappelez les principaux constituants alimentaires apportés par ce groupe.

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EXERCICE 2 Équilibre entre glucides, lipides et protéines Afin de mieux connaître les habitudes alimentaires des français, une étude portant sur 5 000 adultes représentatifs de la population a été menée à la fin des années 90. Cette étude a notamment permis de quantifier les apports quotidiens moyens en glucides, lipides et protéines. Les résultats sont présentés dans le document ci-dessous :

1

2

Convertissez les apports énergétiques en kJ/jour (on rappelle que 1 calorie = 4,18 joules).

Pour un bon équilibre nutritionnel, une répartition entre les apports glucidiques, protéiques et lipidiques est recommandée.

2.1) Rappelez cette répartition. 2.2) Comparez les résultats de l’étude aux valeurs recommandées.

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3

Pour chacune des quatre catégories évoquées dans le document, proposez des conseils nutritionnels précis afin de s’approcher des recommandations.

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EXERCICE 3 Programme national nutrition santé Pour répondre au défi que représente la nutrition en matière de santé publique, la France a été un des premiers pays européens à se doter d’un plan de santé publique, le Programme National Nutrition Santé (PNNS). Ce programme a pour objectif général d’améliorer l’état de santé de la population. Les neufs objectifs nutritionnels prioritaires sont présentés dans le document ci-dessous. Objectifs du Programme national nutrition santé (2006-2010). 1. Augmenter la consommation de fruits et de légumes (45 % de la population française ont un apport insuffisant). 2. Augmenter la consommation de calcium afin de réduire de 25 % la population des sujets ayant des apports calciques en dessous des apports nutritionnels conseillés, tout en réduisant de 25 % la fréquence des déficiences en vitamine D. 3. Réduire la contribution moyenne des apports lipidiques totaux à moins de 35 % des apports énergétiques journaliers, avec une réduction d’un quart de la consommation des acides gras saturés au niveau de la moyenne de la population (moins de 35 % des apports totaux de graisses). 4. Augmenter la consommation de glucides afin qu’ils contribuent à plus de 50 % des apports énergétiques journaliers, en favorisant la consommation des aliments sources d’amidon, en réduisant de 25 % la consommation actuelle de sucres simples ajoutés, et en augmentant de 50 % la consommation de fibres. 5. Diminuer la consommation annuelle d’alcool par habitant de 20 % afin de passer en dessous de 8,5 l/an/habitant. 6. Réduire de 5 % la cholestérolémie moyenne dans la population des adultes. 7. Réduire de 2-3 mm de mercure la moyenne de la pression artérielle systolique chez les adultes. 8. Réduire de 20 % la prévalence du surpoids et de l’obésité (IMC > 25 kg/m²) chez les adultes (atteindre une prévalence inférieure à 33 %) et interrompre la croissance de la prévalence du surpoids et de l’obésité chez les enfants. 9. Augmenter l’activité physique quotidienne par une amélioration de 25 % du pourcentage des personnes, tous âges confondus, faisant l’équivalent d’au moins une demi-heure d’activité physique d’intensité modérée, au moins cinq fois par semaine (soit 75 % des hommes et 50 % des femmes).

1

Relevez les trois recommandations qui concernent les constituants alimentaires d’origine végétale. Pour cela, vous pouvez vous aider du document de la page 61 du cours (répartition des sept groupes d’aliments).

2

Évaluez votre activité physique hebdomadaire par rapport à la recommandation du PNNS.

3

Trouvez des solutions simples afin d’atteindre les préconisations.

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EXERCICE 4 Risques de carences en éléments minéraux On se propose de vérifier la composition en calcium et en fer d’un repas servi en restauration scolaire. Le menu est indiqué ci-contre.

1 En vous aidant de l’annexe 1 (page 72), calculez les apports en calcium et en fer de ce repas. Reportez vos résultats dans le tableau à compléter. Calcium (en mg)

- Carottes râpées vinaigrette (60 g) - Steak haché bio (75 g) - Petits pois carottes (135 g) - Orange (130 g)

Fer (en mg)

Carottes râpées 60 g

Steak haché bio 75 g

Petits pois carottes 135 g

1 orange 130 g

Apport total en mg

2 Le texte ci-dessous est un extrait d’une circulaire du ministère de l’éducation nationale destinée à améliorer la qualité nutritionnelle des repas en restauration scolaire. Cette circulaire a été adressée notamment aux chefs d'établissements, aux intendants, gestionnaires et personnels de la restauration scolaire. Si les apports protéiques du repas de midi ne sont le plus souvent pas limitants, les apports en calcium des enfants et des adolescents sont très insuffisants pour la plupart d'entre eux et ceux en fer souvent trop faibles pour les filles après la puberté. Les règles doublent en effet pratiquement les pertes de fer à cet âge, pertes qui doivent être compensées par des apports supplémentaires, même si l'absorption du fer est d'autant plus efficace que ces réserves sont plus faibles. Le repas de midi doit donc apporter pour les adolescents : 17 à 20 g de protéines de bonne qualité, 300 à 400 mg de calcium, 4 à 7 mg de fer. En résumé, les objectifs nutritionnels sont de diminuer les apports de lipides et d'augmenter ceux de fibres, de fer et de calcium. Extrait de la circulaire du ministère de l’éducation nationale relative à la composition des repas servis en restauration scolaire (25-6-2001)

Le repas proposé répond-il aux recommandations de la circulaire ?

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EXERCICE 5

Cinq fruits et légumes par jour... mais avec quelques précautions

Le bénéfice sur la santé d’une consommation quotidienne de fruits et légumes n’est plus à démontrer. Cependant, selon une étude réalisée en 2007 par la Direction Générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des fraudes, plus de 50 % des fruits et légumes proposés à la vente contiendraient des pesticides. Le document ci-dessous apporte quelques précisions à ce sujet.

sans résidus

inférieur au LMR

supérieur au LMR

Raisin

18,9

62,2

18,9

Fraise

16,4

67,2

16,4

Citron

31,9

56,5

11,6

Orange

18,6

72,2

9,2

Pomme

22,4

72,7

4,9

Céleri branche

30,3

27,3

42,4

Persil

38,7

25,8

35,5

Tomate

40,3

51,6

8,1

Laitue

32

60,4

7,6

Pomme de terre

43,4

55,9

0,7

Classement (en % du nombre de fruits ou légumes analysés) en fonction de la Limite Maximale de Résidus (LMR) de pesticides fixée par la réglementation. D’après : Le Monde-28 mars 2009

1 Rappelez la définition d’un pesticide et donnez quelques exemples. 2

2.1) Citez le fruit et le légume susceptibles de dépasser le plus souvent la limite maximale de résidus de pesticides autorisée par la réglementation. 2.2) Citez le fruit et le légume susceptibles de contenir le plus souvent des pesticides quelle que soit la quantité.

Quelques précautions peuvent être prises afin d’éliminer ou de réduire la quantité de pesticides contenus dans ces aliments.

3

Pour chacun des fruits et légumes évoqués dans le document, proposez une ou plusieurs précautions avant de les consommer.

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EXERCICE 6 Des kilomètres en trop Les fruits et légumes vendus hors saison peuvent venir de très loin. Ils parcourent ainsi des milliers de kilomètres avant de rejoindre nos assiettes.

1

Reliez chaque fruit et légume de la photo ci-dessous à son pays d’exportation.

Chili

Pologne

Maroc

Espagne

Argentine

2

En vous aidant de sources documentaires, estimez le nombre de kilomètres parcourus par ces cinq fruits et légumes avant de rejoindre votre assiette.

3

Envisagez les impacts environnementaux du transport des fruits et légumes frais importés en France.

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EXERCICE 7 Croissance démographique et autosuffisance alimentaire Chaque année, la population mondiale augmente de 80 millions d’habitants.

1 Calculez l’augmentation quotidienne de la population. Comparez cette valeur avec l’effectif de la population de la préfecture de votre département. 2 La planète a capacité à nourrir jusqu’à 12 milliards d’habitants sous certaines conditions. Proposez-en quelques-unes en argumentant votre réponse. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 64


É VALUATION DES CONNAISSANCES EXERCICE 1 Équilibre alimentaire en restauration scolaire On se propose de vérifier l’équilibre alimentaire d’un repas servi dans un restaurant scolaire. Le menu est indiqué ci-contre. On rappelle que l'apport énergétique quotidien recommandé pour un adolescent (garçon de 16 à 19 ans) doit être en moyenne de 12 800 kJ.

1 À l'aide de la table de composition des aliments proposés en annexe 1, complétez le tableau ci-dessous.

Glucides

Menu

Quantités

Tomates crues .....................................110 g Rôti de porc .........................................110 g Spaghettis............................................60 g Camembert ..........................................35 g Beurre ..................................................10 g Tranches d’ananas au sirop ................90 g

Lipides

Protéines

Tomates crues 110 g Rôti de porc 110 g Spaghettis 60 g Camembert 35 g Beurre 10 g Ananas au sirop 90 g Apport total en g Apport énergétique du repas (en kJ ) Répartition des apports énergétiques en % de l'apport énergétique total du repas Répartition recommandée

2

Concluez sur l'équilibre quantitatif de ce repas.

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EXERCICE 2 Fast-food et équilibre alimentaire Un adolescent déjeune en restauration rapide. Son plateau-repas comprend :

- Un cheeseburger (230 g) - Une grande portion de frites (160 g) - Un brownie (50 g)

On rappelle que l’apport énergétique journalier d’un adolescent est de 12 800 kJ.

- Un grand soda au cola (50 cl)

1

1.1) Complétez le tableau ci-dessous à partir de la table de composition des aliments présentée en annexe 1. Glucides

Lipides

Protéines

Cheeseburger - 230 g Grande portion de frites - 160 g Brownie - 50 g Grand soda au cola - 50 cl Apport total en g Apport énergétique (en kJ)

1.2) Rappelez la part (en %) de l’apport énergétique conseillé pour le déjeuner. Vérifiez si l’apport énergétique de ce repas est suffisant.

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2

Expliquez en quoi la répétition de ce type de repas peut avoir une incidence néfaste sur la santé.

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EXERCICE 3 Intolérance alimentaire au lait Chez tous les mammifères adultes, la lactase voit son activité diminuer fortement. L’homme ne fait pas exception. En effet, de part le monde, neuf adultes sur dix ont une diminution forte de l’activité de la lactase. En France, c’est 50 % de la population adulte.

1

Expliquez le mot lactase.

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2 Expliquez les conséquences de la diminution de l’activité de la lactase sur la digestion du lait et décrivez-en les effets sur la santé et le bien-être. ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................

3

L’affiche ci-dessus fait la promotion des produits laitiers. Apportez un commentaire argumenté à propos du slogan utilisé.

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EXERCICE 4

Coût énergétique et environnemental de l’importation de fruits et légumes

En 2006, plus de 4 millions de tonnes de fruits et légumes ont été importés en France. Le transport de ces fruits et légumes induit une consommation de carburant de près de 250 000 tonnes équivalent pétrole et les émissions de près de 1 million de tonnes de CO2. Le tableau ci-dessous apporte des précisions sur leur mode de transport. Impacts énergétiques et environnementaux de l’importation des fruits et légumes frais en France en 2006 selon le mode de transport Mode de transport

Quantité de fruits & légumes transportée (tonnes)

Consommation d’énergie (tonnes équivalent pétrole)

Émission de CO2 (tonnes)

Camion

3 004 637

134 100

452 900

Bateau

1 095 956

84 900

295 700

Avion

33 348

25 700

239 400

TOTAL

413 3941

244 700

988 000 Source : Bio IS & ADEME 67


1 Calculez la consommation d’énergie et la quantité de CO2 émise pour une tonne de fruits et légumes importée selon chaque mode de transport. Présentez les résultats sous forme de tableau.

2

Déduisez-en le mode de transport ayant l’impact environnemental le plus fort.

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3

Concluez sur d’éventuels choix à opérer lors de l’achat de fruits et légumes.

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EXERCICE 5 Impact environnemental de nos choix alimentaires 1

Expliquez le message véhiculé par le dessin ci-contre.

2

Apportez des arguments qui viennent conforter le sens de ce message

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EXERCICE 6 Le régime végétarien Les motivations qui poussent à une alimentation végétarienne sont multiples : mode, santé, économie, militantisme... Le texte ci-dessous apporte quelques précisions sur le régime végétarien.

1

À l’aide des renseignements tirés de la lecture du document, définir : - le régime végétarien - le régime végétalien

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2

Le régime végétarien n’entraîne pas de carence À condition de bien réfléchir à son alimentation, le régime végétarien n’entraîne pas de carence et peut même apporter un bénéfice en terme de santé. Les céréales et les légumineuses apportent la majorité des protéines. La consommation de lait et d’œufs évite aux végétariens d’être carencés en vitamine B12, exclusivement présente dans les aliments d’origine animale. Faute de poissons et de produits de la mer, il est recommandé aux végétariens de prendre en quantité les rares sources d’oméga-3 d’origine végétale : noix, colza, lin et leurs huiles. Une partie du fer présent dans l’organisme est éliminé

chaque jour. Pour maintenir une quantité suffisante de fer, il faut remplacer les pertes par des apports alimentaires. Les femmes sont d’ailleurs plus exposées au risque d’anémie que les hommes. La viande n’est pas la seule source de fer. Les végétaux en contiennent aussi, notamment les légumineuses. Par contre, le fer des végétaux est moins bien assimilé par l’organisme. Les végétaliens (qui ne consomment ni produits laitiers ni œufs) s’exposent en revanche à de nombreuses carences. Le suivi d’un régime végétalien fait donc courir des risques pour la santé.

« À condition d’être bien mené, un régime végétarien n’entraîne pas de carence. »

2.1) Définissez l’expression carence alimentaire. 2.2) Relevez, grâce au document, les risques de carences alimentaires qu’entraînerait une alimentation végétarienne mal équilibrée. 2.3) À partir de la lecture du document et de vos connaissances, trouvez une carence provoquée par le régime végétalien (ne pas proposer de carence citée à la question précédente).

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3 En janvier 2009, l’IFN (Institut Français pour la Nutrition) consacre une étude au régime végétarien (www.ifn.asso.fr.). On peut y lire : « Le choix d’une alimentation végétarienne s’accompagne presque toujours d’une meilleure hygiène de vie qui contribue à diminuer le risque cardio-vasculaire, probablement le risque de diabète et de certains cancers ». Proposez une explication à la diminution de la fréquence de ces maladies chez les végétariens.

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4

Dans un régime végétarien, les céréales et les légumineuses apportent la majorité des protéines.

4.1) Donnez trois exemples de légumineuses alimentaires.

................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... 4.2) À partir des données proposées dans le tableau ci-dessous, calculez la valeur énergétique d'un plat constitué de 100 g de riz complet cuit et 120 g de lentilles vertes cuites. Composition des aliments (pour 100 g d'aliments) Glucides (g)

Lipides (g)

Protéines (g)

Calcium (mg)

Fer (mg)

Riz complet cuit

29,2

0,9

2,4

10

0,5

Lentilles vertes cuites

17,5

0,5

8,2

27,2

3,1

0

18

22,3

15

2,8

Steak haché cuit

4.3) Calculez la quantité de steak à consommer pour avoir un apport protéique équivalent au plat précédent (100 g de riz complet cuit et 120 g de lentilles vertes cuites).

4.4) Les apports journaliers recommandés (AJR) en fer doivent être en moyenne de 13,9 mg. Calculez le pourcentage des AJR en fer apportés par le plat de riz et de lentilles. Calculez le pourcentage des AJR en fer apportés par le steak haché.

70


EXERCICE 7

Apport énergétique d’un apéritif

Lors d’un apéritif, une personne consomme deux vodkas-orange et 100 g de cacahuètes grillées et salées. Le tableau ci-dessous fournit les valeurs de la composition des aliments.

Glucides (g)

Lipides (g)

Protéines (g)

Cacahuètes grillées et salées (100 g)

16,8

50,7

27,6

Boisson à l’orange (pour 100 ml)

11

0,01

0,1

Vodka (37,5 %) pour 100 ml

0

0

0

Alcool (g)

1 vodka-orange = 5 cl de vodka + 15 cl de boisson à l’orange

29,6

1

Calculez l’apport énergétique total de cet apéritif sachant qu’un gramme d’alcool apporte 7 kcal. Donnez la valeur en kJ (on rappelle que : 1 cal = 4,18 J).

2 2.1) Rappelez la valeur des apports énergétiques quotidiens pour un adulte sédentaire. 2.2) Calculez le pourcentage d’énergie apportée par cet apéritif par rapport à l’apport quotidien moyen d’un adulte sédentaire. 2.3) Concluez sur les apports énergétiques d’un tel apéritif.

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ANNEXE 1 Composition de quelques aliments pour 100 g d’aliments Glucide (en g)

Lipide (en g)

Protéine (en g)

Calcium (en mg)

Fer (en mg)

3

traces

1

5

0,45

Carottes râpées

9,8

traces

1,6

32,8

0,33

Petits pois carottes

8,1

traces

2,2

23

0,74

Rôti de porc

traces

14,1

22,7

traces

1

Steak haché

traces

22,7

29,3

traces

2,93

Cheeseburger

27,2

11

13,3

Œuf sur le plat

2,2

15,2

13

50

1,5

traces

12

22,7

14,7

0,4

35,8

13,8

3,6

Spaghettis

72

3

13

traces

traces

Camembert

2

25

20

500

traces

Emmental

traces

32

30

1012

0,2

Beurre

traces

82

0,5

traces

0,3

16

traces

0,8

14

traces

Brownie

46,8

35,4

5,6

Orange

11,5

traces

0,76

40

0,08

Soda au cola

10,6

0

0

ALIMENT Tomates crues

Saumon atlantique (élevage) Frites

Ananas au sirop

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Ecologie MG4 Cahier de TD  

MODULE MG4 - Un manuel de cours et cahier d’activités très dynamiques permettent d’intégrer les trois objectifs du module, à savoir : - éval...