4.2 Le flux d’énergie

Nature de la science

L’utilisation de théories pour expliquer les phénomènes naturels : le concept du flux d’énergie explique la longueur limitée des chaînes alimentaires. (2.2)

Notions clés

• La plupart des écosystèmes comptent sur la lumière solaire pour l’approvisionnement énergétique.

• Dans les composés carbonés, l’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique par photosynthèse.

• L’énergie chimique des composés carbonés circule dans les chaînes alimentaires par nutrition.

• L’énergie libérée des composés carbonés par la respiration est utilisée par les

organismes vivants, puis convertie en chaleur.

• Les organismes vivants ne peuvent pas convertir la chaleur en d’autres formes d’énergie.

• Les écosystèmes perdent de la chaleur.

• Les pertes d’énergie entre les niveaux trophiques limitent la longueur des chaînes alimentaires et la biomasse des niveaux trophiques supérieurs.

Applications et compétences

• Compétence : des représentations quantitatives du flux d’énergie en utilisant des pyramides d’énergie.

Directives et informations supplémentaires

• Des pyramides de nombre et de biomasse ne sont pas requises. Les élèves doivent se rendre compte que la biomasse dans les écosystèmes diminue avec l’énergie le long des chaînes alimentaires en raison de la perte de dioxyde de carbone, d’eau et d’autres déchets comme l’urée.

• Les pyramides d’énergie doivent être dessinées à l’échelle et elles doivent être échelonnées et non triangulaires. Les termes producteur, premier consommateur, deuxième consommateur et ainsi de suite doivent être utilisés à la place de premier niveau trophique, deuxième niveau trophique et ainsi de suite.

• Il convient d’insister sur la distinction entre le flux d’énergie dans les écosystèmes et le cycle des nutriments inorganiques. Les élèves doivent comprendre qu’il y a un approvisionnement en énergie continu mais variable sous forme d’énergie solaire mais que, dans un écosystème, l’approvisionnement en nutriments est fini et limité.

Sensibilité internationale

• L’énergétique des chaînes alimentaires constitue un facteur dans l’efficacité de la production alimentaire pour l’allègement de la faim dans le monde.

Tiré de :  Guide de biologie, Première évaluation en 2016. Publié pour le compte de l’Organisation du Baccalauréat International, fondation éducative à but non lucratif sise 15 Route des Morillons, CH-1218 Le Grand-Saconnex, Genève, Suisse.

Ressources :

Biologie IB – 4.2 – Notes de cours
(6 avril 2016)