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Cours de Sciences 1re ES - Pratiques alimentaires, collectives et perspectives globales


Note par nos Maxinautes :  
Objectif
Comment l’Homme peut-il produire pour nourrir la planète en préservant l’équilibre des écosystèmes ?
On distingue aujourd’hui les écosystèmes naturels des agrosystèmes caractérisés par l’intervention de l’Homme. Au sein des écosystèmes, le transfert de matière et d’énergie est équilibré mais la productivité est faible.
Dans le cas des agrosystèmes l’Homme favorise le développement d’une espèce animale ou végétale afin d’augmenter la productivité à des fins alimentaires, industrielles ou énergétiques. Mais l’équilibre est artificiel et peut conduire à l’épuisement d’un milieu de vie.

1. Comparaison d'un écosystème naturel et d'un agrosystème
a. Caractéristiques d'un écosystème naturel
Un écosystème naturel est un ensemble d’êtres vivant en interaction entre eux et avec le milieu physico-chimique environnant. L’énergie qui circule dans l’écosystème provient de l’énergie solaire convertie en énergie chimique lors de la photosynthèse. Cette dernière permet aux producteurs primaires (végétaux chlorophylliens) de produire de la matière organique qui va servir de nourriture aux autres êtres vivants de l’écosystème (producteurs secondaires). Cette matière organique et l’énergie qu’elle contient circulent le long de la chaîne alimentaire.
À la mort des êtres vivants, ils sont décomposés dans le sol par les décomposeurs qui restituent des sels minéraux et de l’eau au sol et du dioxyde de carbone à l’atmosphère. L’eau et les sels minéraux sont utilisés par les producteurs primaires pour la production de biomasse.
Un écosystème naturel est donc un système équilibré. L’Homme réalise quelques prélèvements (coupe de bois, chasse) qui sont négligeables.
b. Caractéristiques d'un agrosystème
Un agrosystème est un écosystème contrôlé par l’Homme. Une seule espèce y est produite (ex. champ de maïs) au dépend d’autres espèces.
Cette espèce va produire de la biomasse grâce à l’énergie solaire et la photosynthèse. La biomasse est ensuite récoltée puis exportée hors de l’agrosystème. Ainsi, c’est une faible proportion de sels minéraux et d’eau qui est restituée au sol. Pour compenser cela, l’Homme va irriguer et donc détourner des cours d’eaux et ajouter des engrais dans les sols.
Un agrosystème est donc un système artificiellement déséquilibré mais très productif.

Doc. 1 : Comparaison du fonctionnement d’un écosystème naturel et d’un agrosystème contrôlé par l’Homme
2. Production végétale ou animale dans un agrosystème
Les productions alimentaires ne sont pas les mêmes à la surface de la Terre. On constate que les productions végétales sont plus importantes dans les pays en voie de développement. Par contre, la production animale augmente avec l’augmentation du niveau de vie d’un pays.
Les productions animale et végétale ne sont pas équivalentes en terme de productivité, de besoins énergétiques et de consommation d’eau (Document 2).

Doc. 2 : Comparaison de deux types de productions

Chaque homme a un besoin énergétique en moyenne de 4,1 MJ/an. Aussi, un hectare de maïs permettra de nourrir plus d’hommes qu’un hectare accueillant un élevage bovin.
3. Impact de la production animale sur l'environnement
a. Impact sur les sols
Chaque animal élevé pour la production de viande occupe la place de producteur secondaire dans la chaîne alimentaire. Il consomme donc des végétaux. A titre indicatif, il faut 8 kg d’aliment végétal pour produire 390 g de viande.
Afin de répondre à une demande croissante, l’éleveur doit utiliser une alimentation la plus riche possible qui permet d’augmenter le rendement de la production de viande. Il utilise des aliments industriels renfermant des produits dérivés notamment du maïs, du blé, de la betterave, du soja. Ces derniers sont cultivés de façon intensive dans des pays comme le Brésil au détriment d’écosystèmes précieux comme la forêt amazonienne.
La production animale nécessite donc de grande surface de culture. Pour exemple, il faut 350 m2 de sol pour produire 1 kg de bœuf, 50 m2 pour produire 1 kg de porc ou de poulet contre seulement 15 m2 pour produire 1 kg de riz.
Dans le cas d’un agrosystème, les sols utilisés pour l’agriculture intensive sont progressivement appauvris et de grandes quantités d’eau sont utilisées et polluées par l’utilisation des insecticides, pesticides et engrais.
b. Impact sur le réchauffement climatique
À chaque étape de la production d’un kilogramme de viande, des gaz à effet de serre sont émis :
• Fonctionnement des machines agricoles
• Respiration et fermentation des cultures et élevages
• Fabrication des engrais, pesticides, insecticides
• Transformation des produits agricoles (production des farines, découpe, …)
• Transports des matières premières et produits transformés
• Emballage
• Commercialisation
L'essentiel
En 2050, il faudra pouvoir nourrir 9 milliards d’êtres humains. Aujourd’hui, les régimes alimentaires des différentes populations évoluent. La consommation de produits animaux (viande, œufs, …) augmente en corrélation avec l’augmentation du niveau de vie de certains pays émergents comme la Chine ou l’Inde.
La production animale est fortement consommatrice d’énergie, d’eau et de surface de sols. Les agrosystèmes optimisés par l’Homme pour favoriser la production de matière vivante ont un impact sur l’environnement. Ils épuisent les sols en substances nutritives et conduisent à une forte pollution des eaux (engrais, pesticides). L’agriculture intensive est fortement motorisée ce qui conduit à un rejet important de gaz à effet de serre.
Aussi, pour répondre à la future demande alimentaire, l’Homme doit mettre en place une agriculture durable qui permettra de réduire l’impact écologique de sa production alimentaire.
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