L'exploitation du sol et forêt 4ème

Chapitre 4: l'exploitation des écosystèmes par l'être humain

Définitions: -ressource naturelle :est une substance, un organisme, un milieu ou un objet présent dans la nature, sans action humaine, et qui fait l'objet d'une utilisation pour satisfaire les besoins (énergies, alimentation, agrément, etc.) des humains, animaux ou végétaux. -écosystème: ensemble d'être vivants qui vivent au sein d'un milieu ou d'un environnement spécifique et interagissent entre eux au sein de ce milieu et avec ce milieu.

Sommaire

Fiche de révision

I- Le sol une ressource fragile

A. Utilisation du sol

B. La structure du sol

1- Macroscopique

2- Microscopique

C. La formation du sol

D. La gestion du sol

II- L’exploitation d’une ressource: la forêt

A. L’exploitation de la forêt

B- La formation d'une forêt tempérée

C. Les impacts de l’activité humaine sur la forêt

D. La préservation de la forêt

I-

Le sol une ressource fragile a- L’utilisation du sol

Pb: Le sol ressources renouvelable ou pas?

Consigne: décrire comment est utilisé le sol.

A retenir

Définitions: -sol cultivables: sol qui peut être mis en culture en vue de la production agricole. -écosystème: système formé par un environnement et l’ensemble des espèces qui y vivent, s’y nourrissent et s’y reproduisent. Bilan: les terres cultivées sont réparties de façon inégale. La gestion des sols pour produire de la nourriture est un enjeu majeur pour l’humanité.

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

I-

B-La structure du sol

1-Au niveau macroscopique

Pb: comment est constitué le sol?

La litière est principalement composé de matière organique tels que des débris végétaux et animaux en décomposition et de l’humus. La litière est riche en éléments nutritifs puisque les décomposeurs dégradent les débris. Ces éléments nutritifs sont entraînés vers les horizons inférieurs par les eaux de pluie. En fonction du sol, la litière peut être très épais ou inexistant. L’horizon A ou horizon humifère est majoritairement constitué de minéraux et d’humus. Sa couleur est généralement foncée. Comme elle est riche en matière organique, cette couche est très importante pour la croissance des végétaux puisqu'elle est très fertile. C’est dans cette couche que poussent la plupart des racines des végétaux. Son aération est assurée par des animaux fouisseurs. Elle est fortement soumise à l'érosion. L’horizon E est aussi appelé horizon éluvial ou lessivé. Drainé par les infiltrations d’eau, l’argile, les minéraux et les matières organiques composant cette couche s’en échappent et la rende pauvre de ces éléments. Le sable et les particules de quartz du limon restent. Son appauvrissement en fer lui donne souvent une couleur plus claire que les horizons voisins (parfois presque blanche). On le trouve souvent dans les sols plus âgés et ceux des forêts. L’horizon B ou horizon d’accumulation est constitué d’argile et de dépôts minéraux ainsi que de matières organiques. Cette couche est très pauvre en humus, mais très riche en éléments minéraux tels que les oxydes de fer et les silicates. Il est souvent de couleur plus pâle que l'horizon A ou encore de teinte rougeâtre. Les débris provenant des horizons supérieurs s'y accumulent. L’horizon C ou horizon d’altération (couche de matériau originel) est constitué de roche-mère altérée et fragmentée par des facteurs physiques et chimiques et de très peu de matières organiques. C’est à partir de lui que le sol se développe. Aucune racine ne pousse dans cette couche. Il peut être sableux, argileux ou dur. L’horizon R (ou substrat rocheux) est constitué d’une masse de roches comme le granit, le calcaire ou le grès.

Consigne: repère de quoi est constituer le sol et réalise un schéma de la structure du sol.

A retenir

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Définitions: -sol: est la couche superficielle de la croûte terrestre. Cette couche est meuble et représente l'interface entre les roches du sous-sol et l'atmosphère. -matière organique: matière qui constitue les êtres vivants.

I-

B-La structure du sol

2-Au niveau microscopique

Pb: comment est constitué le sol?

Consigne: observe à la loupe binoculaire les échantillons de sol (réalise un croquis sur ton cahier pour chaque échantillon) et indique les points communs et les différences entre ces échantillons. Indique d’où provient l’humus.

sol sablonneux

Compost

Sol de pâturage

sol labouré

sol forestier

+ Info

+ Info

+ Info

+ Info

+ Info

sol de pâturage observé à la binoculaire

Minéral : grain quartz

Matière organique décomposée noire associée à des petits minéraux (forme de petits agrégats)

Reste végétal non décomposé

sol forestier observé à la loupe binoculaire

Minéral : grain quartz

Matière organique décomposée noire associée à des petits minéraux

Reste végétal pas encore décomposé

sol labouré observé à la loupe binoculaire

Minéral : grain quartz

Zone marron : présence d’argile (minéraux invisible à la loupe binoculaire). Rend l’échantillon soyeux au toucher

Correction: Les sols présentent en commun : des petits minéraux (quartz et argile) qui proviennent d’une roche et comme différence : les sols de couleur noire contiennent de la matière organique (fragments de végétaux observables et de l’humus de couleur noire)

A retenir

Définition: -quartz: est un constituant de nombreuses roches (granite, sable, grès) et se caractérise par sa dureté (l'acier ne le raie pas).

I-

25:00

c- La formation du sol

Pb: Comment ce sol s’est il formé ?

Hypothèse:

on suppose que le sol se forme par dégradation de la matière organique morte et par l’érosion des roches

Groupe 2

Groupe 1

Consigne: à partir de ces documents émettre une hypothèse quant à l'origine de la formation de l'humus.

Consigne: réalise réseau trophique chaine alimentaire à partir des êtres vivants ci-contre.

Travail à faire : -croquis de litière+ être vivant du sol (avec détermination -étude de documents -construction réseau trophique -hypothèse formation de l'humus du sol

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Granite et Grès

Consigne: à partir de l'observation des échantillons et des documents émettre une hypothèse quant à l'origine de la formation des grain de quartz trouvé dans le sol

Travail à faire : -croquis des différents échantillons -étude de documents -Schéma de la déragation d'une roche -hypothèse formation grain de quartz du sol

Consigne: observe ces 5 échantillons à la loupe binoculaire (réalise un croquis de chaque échantillons sur ton cahier), essaie de reconstituer leur histoire.

+ Info

+ Info

+ Info

+ Info

+ Info

Clé de détermination

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Consigne: observe ces 5 échantillons à la loupe binoculaire (réalise un croquis de chaque échantillons sur ton cahier), essaie de reconstituer leur histoire.

+ Info

+ Info

+ Info

+ Info

+ Info

Clé de détermination

Bilan: Un sol en bon état est un sol dans lequel :-se mélangent particules minérales et de la matière organique. Cette association permet au sol de contenir les sels minéraux indispensables à la croissance des plantes. -l’eau est drainée (ne stagne pas) -de l’air est présent (les cellules des organes souterrains respirent) Un sol ne peut être en bon état que si une activité biologique intense est présente. Le sol met des milliers d’années à se former

Décomposition de la litière (restes des êtres vivants) : formation de l’humus noir et enrichissement du sol en sels minéraux

Vers de terre mélangent l’humus, l’argile et les sels minéraux

Formation de petites particules minérales : argiles et sables = « terre marron clair »

Altération d’une roche pendant un temps très long

I-

d- La gestion du sol

Pb: Quels sont les risques pour le sol de l’agriculture et comment les préserver?

Consigne: A partir des documents, déterminer les effets de l’agriculture sur les sols et la société. Indiquer des moyens de préserver les sols.

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Définition: -Agro-écologie : une façon de concevoir les agrosystèmes en s’appuyant sur les fonctionnalités offertes par les écosystèmes. Bilan: Les sols sont indispensables pour l’agriculture, malheureusement les pratiques agricole actuelles tendent à les détruire. Cependant il existe des solutions comme l’agroforesterie ou le semis direct…

II-

L’exploitation d’une ressource: la forêt A. L’exploitation de la forêt

Pb: quels sont les effets des activités humaines sur la forêt?

Consigne: Repère sur les images les différents utilisation que l’humain fait de la forêt.

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Bilan: l’être humain exploite la forêt pour ses besoins de plusieurs façons, en particulier pour le bois, une ressource naturelle.

II-

L’exploitation d’une ressource le bois b- La formation d'une forêt tempérée

Pb: Comment la forêt tempérée se peuple petit à petit et que peut-il arriver une fois qu’elle est entièrement peuplée ?

La dynamique d’un écosystème

Équilibre instable : devenir sans intervention humaine

Stade 1 : stade mucinal et herbacé

Stade 3 : stade post-pionnier

Stade 2 : stade des pionniers

Stade 4 : stade forestier terminal = CLIMAX

Consigne: A partir des infos de la timeline ci-dessus, réalise un schéma du cycle de vie et de la dynamique d'un écosystème forestier.

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

A retenir

Définition: -climax: désigne l'étape de développement finale et en équilibre (théorique) d'une succesion végétale.-Sciaphile: Qualifie les plantes ou les groupes de plantes qui ont besoin d'ombre pour se développer. -Heliophile: Qualifie les plantes ou les groupes de plantes qui ont besoin de soleil pour se développer. Bilan: l'écosystème forestier à une évolution qui se fait à long terme (surtout à l'échelle humaine). il faut plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines, d’années pour arriver à un état d’équilibre. La forêt est parfois exploitée plus vite qu'elle ne se forme, elle sera donc non renouvelable

II-

L’exploitation d’une ressource le bois c- Les impacts de l’activité humaine sur la forêt

Pb: quels sont les effets des activités humaines sur la forêt?

Consigne: Décris lévolution de superficie boisée en France depuis l'antiquité. Indique l'origine des différentes variations

Consigne: Décris lévolution des forêt dans le monde

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Les oiseaux en ville Des observateurs ont comparés le nombre d’espèces d’oiseaux vivant dans le centre-ville de Rouen, en banlieue résidentielle proche d’une forêt et en forêt. En centre-ville, il fait légèrement plus chaud qu’en banlieue et en forêt. On y trouve aussi beaucoup de déchets alimentaires, mais il y a plus de bruits et plus de lumière qu’en banlieue et en forêt. Le pourcentage de surface couverte par la végétation est de 1,1 en centre-ville, 39,0 en banlieue et 91 en forêt. Le nombre d’oiseaux par 10ha en hiver est de 249 en centre-ville, 163 en banlieue et 110 en forêt. Quant au nombre d’espèces d’oiseaux différentes observé elle est de 14 en centre-ville, 25 en banlieue et 24 en forêt.

Consigne: 1- Réalise un tableau regroupant les différentes informations apportées par le texte. 2- Retrouve les zones où les oiseaux sont les plus nombreux en hiver et celle où la biodiversité est la plus importante. 3- Trouve dans les documents des explications à ces constatations. 4- En quoi les activités humaines modifient le fonctionnement et l’organisation des écosystèmes et en particulier l’écosystème forestier.

Aide tableau

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Définition: -agrosystème: Ecosystème modifié et contrôlé par l'Homme et dédié à l'exercice de l'agriculture (cultures, élevage, échanges de produits, ...).-biotope: ensemble des caractéristiques physiques et chimiques (température, humidité, ensoleillement…) d’un milieu de vie. Bilan: En France, les forêts sauvages ont été exploitées à l’époque gallo-romaine puis au Moyen âge, entrainant une forte déforestation. Avec la découverte des énergies fossiles, la couverture forestière de la France a repris de l’ampleur. Aujourd’hui dans le monde, d’autres pays exploitent leur forêt. L’exploitation du bois nécessite donc de défricher un écosystème pour créer un « agrosystème ». Les interventions humaines modifient l’écosystème, comme par exemple en fragmentant l’habitat des êtres vivants. Ceci entrainant une réduction de la biodiversité.

II-

L’exploitation d’une ressource le bois D- La préservation de la forêt

Pb: comment préserver la forêt?

Consigne: à partir de ces documents trouve des moyens de préserver la forêt.

Cette page est protégée par mot de passe

Introduire le mot de passe

Définition: -mesure compensatoire: mesure prise pour contrebalancer les dégâts causés par un projet sur l’environnement. Bilan: La forêt nous rend de nombreux services. Une gestion durable permet une exploitation économique rentable, tout en préservant la biodiversité. Avant chaque aménagement du territoire, il faut prévoir les impacts possibles des constructions sur la biodiversité et proposer des solutions pour la préserver.

Équilibre instable : devenir sans intervention humaine

Sans intervention humaine, si la forêt n’est pas exploitée par l’homme, les arbres vont subir leur croissance, puis ils vont mourir. À leur mort, ils s’effondrent et cela provoque la mise en place de trouées, c’est-à-dire des zones où la lumière va pouvoir passer et où de jeunes arbres vont pouvoir repousser, et s’il y a de la lumière on revient à des espèces héliophiles. On revient au stade 3, au stade 2, et éventuellement au stade 1 ce qui est plus rare. Cet équilibre est dynamique puisque sans arrêt on revient au stade 4, puis au fil des années, on revient au stade 3, au stade 2, à certains endroits de la forêt. Cela concerne de petites zones net non pas l’ensemble de l’écosystème.

Grain de quartz

Matrice calcaire

Grain de quartz

Matrice calcaire

Stade 1 : stade mucinal et herbacé

Si on part d’un sol presque nu, le premier stade pour la mise en place de la forêt va durer à peu près deux ans. C’est le stade au cours duquel vont se développer de petites espèces au ras du sol. Par exemple des lichens (associations entre une algue et un champignon), des mousses, donc tout ce qui correspond à des petites surfaces et surtout des petites épaisseurs. On appelle cela le stade mucinal (en référence aux mousses) et herbacé. A ce moment, il n’y a pas du tout de forêt, on met en place un couvert végétal qui se trouve au ras du sol.

LA DÉFORESTATION DE LA GAULE

La déforestation a déjà commencé lorsque César conquiert la Gaule. Pour les dix millions de Celtes vivant sur ce territoire, la forêt est autant un lieu de culte qu’une ressource à exploiter. Ésus, l’un des principaux dieux gaulois, est d’ailleurs souvent représenté une hache à la main. Le bois venant de Gaule est aussi très recherché. Pline l’Ancien, qui est chargé de fournir la marine romaine, préfère par exemple la qualité des sapins du Jura et des Vosges à celle du sapin venant de Grèce. On peut donc supposer que la France auparavant était recouverte de forêts beaucoup plus importantes. Le Bois était le seul matériau de construction de maisons et des moyens de locomotions (charrettes et navires). C’était également le seul moyen de chauffage.

Sur une surface totale de 13 milliards d’hectares de terres émergées sur la planète, les terres cultivables représentent 11%. (Les pâturages 27%, les forêts 32% et les zones urbaines 9%, ).

Stade 2 : stade des pionniers

Dans les premières dizaines d’années d’évolution de cet écosystème, on passe à ce qu’on appelle le stade 2 : des espèces un petit peu plus hautes vont apparaître (des buissons, des arbustes, on pourra parler d’espèces arbustives ; des espèces de plantes à fleurs comme la callune, la bruyère, le genêt) puis les premiers arbres : le saule, le bouleau, le peuplier en sont des exemples, il peut y en avoir d’autres dans la forêt tempérée. On parle alors de stade des pionniers. Il y a un peuplement progressif, et ces premières espèces, en particulier les premiers arbres, sont appelés les arbres pionniers.

Grain de quartz

Stade 4 : stade forestier terminal = CLIMAX

Au stade 4, on est autour de cent ans et plus d’existence. Vont apparaître à ce moment, ou en tout cas vont prendre le dessus, puisqu’elles pouvaient apparaître auparavant : le hêtre, le sapin, l’épicéa, éventuellement l’if. Ce sont des espèces qui supportent assez bien l’ombre. Ces espèces vont pouvoir persister et vont même prendre le dessus lorsque la forêt sera suffisamment dense pour qu’il n’y ait plus autant de lumière disponible pour chaque individu. Ce sont des espèces qu’on appelle les dryades ou encore les espèces sciaphiles, « sciaphile » signifiant « qui supporte l’ombre » au contraire des héliophiles. Les espèces apparues auparavant ne vont pas disparaître totalement mais elles ne sont plus les espèces dominantes, c’est-à-dire qu’en terme de concentration d’individus, ce sont les dryades qui vont prendre le dessus dans la forêt au stade 4. À ce moment, on atteint un équilibre, qui n’est pas forcément stable, on parle de climax. Le climax est le moment où la forêt a atteint son stade final. C’est le stade de développement maximal.

Stade 3 : stade post-pionnier

On passe au stade 3, cette fois on est au-delà de cinquante ans d’existence de l’écosystème qui est relativement stable en terme de conditions physico-chimiques et notamment en terme de climat. Si le climat perdure, autour de soixante dix ans d’existence on a de nouvelles espèces d’arbres qui poussent : les ormes, les frênes, le chêne. On passe au stade forestier initial puisqu’à ce moment, on va pouvoir commencer à dire que c’est une forêt : c’est-à-dire que la densité d’arbres sur une surface donnée sera suffisamment importante pour qu’on puisse commencer à l’appeler forêt. On dit aussi que c’est le stade post-pionnier puisque ce sont des espèces d’arbres qui arrivent après les premières populations. Aux stades 2 et 3, les espèces qui s’installent sont les espèces héliophiles, c’est-à-dire qui aiment le soleil, ce sont des espèces qui ont besoin de beaucoup de lumière pour se développer au contraire des espèces qui vont ensuite apparaître, à partir du stade 4.

Au Moyen Age

L’explosion démographique est la première cause des grands défrichements du Moyen Âge. La forêt va ainsi céder la place à de grandes superficies de terres cultivables. Pour s’en convaincre, il suffit de regarder deux cartes. La première, nous montre une restitution du couvert forestier en France, en Angleterre et en Allemagne au XIe siècle. Et la seconde, ce qu'il en reste trois siècles plus tard. Il y a donc risque de pénurie de bois. C’est pourquoi Philippe VI de Valois promulgue le premier code forestier en 1346.

La déforestation, l’aménagement du territoire, comme par exemple la construction d’une route, modifie l’habitat des animaux. Certains sont bloqués par des obstacles infranchissables, ce qui perturbe les migrations, réduit leur territoire de chasse ou sépare les espèces de leur lieu de reproduction. On parle de fragmentation de l’habitat. Les espèces réagissent différemment à cette fragmentation: certains animaux sont dérangés par les bruits et la pollution. D’autre au contraire, profite de l’augmentation de la lumière et des espaces mis au jour.

Grain de quartz