La planète Terre et les êtres vivants dans leur environnement

Les composantes d'un environnement et les conditions de vie

Un environnement est constitué de trois composantes principales : la composante minérale (roches, eau, air), les êtres vivants et leurs restes (végétaux, animaux, champignons, micro-organismes), et les aménagements humains (bâtiments, routes, cultures). La répartition des êtres vivants dépend des caractéristiques physiques du milieu (température, humidité, éclairement).

Méthode
Observer le milieu et inventorier les composantes minérales, biologiques et humaines.
Mesurer les paramètres physiques à l'aide d'instruments adaptés (thermomètre pour la température, luxmètre pour l'éclairement, hygromètre pour l'humidité).
Mettre en relation la présence ou l'absence d'une espèce avec les mesures physiques obtenues.

Exemple
Dans la cour du collège, on mesure sur le mur exposé au sud une luminosité de 45 000 lux et une température de 22 °C (on y trouve des lézards). Sur le mur exposé au nord, on mesure 8 000 lux et 15 °C (on y trouve des mousses). Explique cette répartition.

Corrigé pas à pas
La face sud reçoit plus d'énergie lumineuse et offre une température plus élevée, ce qui correspond aux besoins du lézard (animal qui recherche la chaleur). La face nord est plus sombre et plus fraîche, maintenant une humidité favorable au développement des mousses. La répartition des êtres vivants dépend donc directement des conditions physiques locales.

Erreurs fréquentes
Confondre la composante minérale avec l'absence de vie : la composante minérale fournit le support et les ressources indispensables aux êtres vivants.
Penser que la matière organique morte (feuilles mortes, plumes) fait partie de la composante minérale : elle provient d'êtres vivants.

Les relations trophiques et le recyclage de la matière

Dans un écosystème, les êtres vivants établissent des relations alimentaires appelées relations trophiques. Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants où chacun est mangé par le suivant. Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs primaires : ils fabriquent leur matière organique à partir de matière minérale et de lumière. Les décomposeurs du sol transforment la matière organique morte en matière minérale, assurant le bouclage du cycle de la matière.

Méthode
Représenter chaque organisme par son nom.
Relier les organismes par une flèche qui signifie « est mangé par » (la flèche pointe toujours vers le prédateur ou le consommateur).
Identifier le maillon de départ : c'est toujours un végétal chlorophyllien (producteur primaire).
Positionner les décomposeurs qui recyclent la matière organique en matière minérale.

Exemple
Construis la chaîne alimentaire reliant : le renard, le gland du chêne et le campagnol. Indique qui est le producteur primaire.

Corrigé pas à pas
La chaîne alimentaire s'écrit : Gland du chêne $\rightarrow$ Campagnol $\rightarrow$ Renard (la flèche signifie « est mangé par »).
Le producteur primaire est le gland du chêne (partie d'un végétal chlorophyllien).

Erreurs fréquentes
Dessiner la flèche dans le mauvais sens (« mange » au lieu de « est mangé par ») : la flèche indique le transfert de matière et d'énergie vers celui qui mange.
Oublier que toute chaîne alimentaire débute obligatoirement par un végétal vert.

La dynamique de la Terre et les risques naturels

La planète Terre est une planète active. L'activité interne se manifeste par les séismes (tremblements de terre causés par une rupture brutale de roches en profondeur au niveau d'un foyer) et le volcanisme (effusif avec coulées de lave, ou explosif avec panaches de cendres et nuées ardentes). Les sociétés humaines doivent faire face aux risques géologiques et climatiques en combinant prévision, prévention (constructions parasismiques, digues) et protection des populations.

Méthode
Distinguer l'aléa (probabilité qu'un phénomène naturel se produise) et la vulnérabilité (présence de vies humaines et d'infrastructures).
Calculer le risque : $\text{Risque} = \text{Aléa} \times \text{Vulnérabilité}$.
Identifier les mesures préventives : aménagement du territoire, normes de construction, plans d'évacuation.

Exemple
Une région montagneuse subit fréquemment des séismes de forte magnitude (aléa fort). Une zone A est inhabitée ; une zone B abrite une grande ville aux bâtiments non renforcés. Compare le risque sismique entre la zone A et la zone B.

Corrigé pas à pas
Dans la zone A, la vulnérabilité est quasi nulle (pas d'habitants ni de constructions), donc le risque sismique est très faible malgré l'aléa fort. Dans la zone B, la vulnérabilité est très élevée (population dense, constructions vulnérables), le risque sismique y est donc majeur.

Erreurs fréquentes
Confondre aléa et risque : un puissant séisme dans un désert inhabité représente un aléa fort mais un risque faible car il n'y a pas de vulnérabilité humaine.
Confondre l'épicentre (lieu en surface où le séisme est le plus ressenti) et le foyer (lieu de rupture en profondeur).

Construire un réseau trophique à partir d'observations

1. Lister tous les êtres vivants identifiés dans le milieu.
2. Pour chaque espèce, déterminer son régime alimentaire (phytophage/herbivore, zoophage/carnivore, omnivore).
3. Placer les végétaux chlorophylliens en bas du schéma (premiers maillons).
4. Tracer les flèches allant de la proie vers le prédateur en écrivant la légende « $\rightarrow$ est mangé par ».
5. Vérifier que chaque animal est bien relié à au moins une source de nourriture.

Exemple
Dans un étang, la grenouille mange des libellules, la libellule mange des moustiques, la larve de moustique mange des micro-algues, et le héron mange des grenouilles. Construis la chaîne alimentaire complète.

Corrigé pas à pas
Micro-algues $\rightarrow$ Larve de moustique $\rightarrow$ Libellule $\rightarrow$ Grenouille $\rightarrow$ Héron.

Distinguer un volcanisme effusif d'un volcanisme explosif

1. Observer la viscosité du magma/lave : une lave fluide s'écoule facilement, une lave visqueuse bloque la cheminée.
2. Identifier le type d'éruption : des coulées calmes indiquent un volcan effusif (volcan rouge) ; des explosions violentes avec projections de cendres et nuées ardentes indiquent un volcan explosif (volcan gris).
3. Associer les édifices caractéristiques : cône volcanique étalé pour l'effusif, dôme ou aiguille pour l'explosif.

Exemple
Le Piton de la Fournaise (île de la Réunion) émet des laves très fluides formant de longues coulées sans explosion majeure. De quel type de volcanisme s'agit-il ?

Corrigé pas à pas
La lave étant fluide et formant des coulées régulières sans panache explosif majeur, il s'agit d'un volcanisme de type effusif (volcan rouge).

Les composantes de l'environnement

• Composante minérale : air, eau, roches et éléments du sol.
• Composante biologique : êtres vivants (animaux, végétaux, champignons, bactéries) et leurs restes (matière organique).
• Aménagements humains : constructions, infrastructures, cultures.

Chaînes et réseaux alimentaires

• Producteurs primaires : végétaux verts fabriquant leur matière organique par photosynthèse.
• Consommateurs : herbivores, carnivores, omnivores.
• Décomposeurs : transforment la matière organique morte en matière minérale (cycle de la matière).
• Sens de la flèche : Proie $\rightarrow$ Prédateur (se lit « est mangé par »).

La Terre active et les risques

• Séisme : rupture brutale au foyer $\rightarrow$ propagation d'ondes sismiques $\rightarrow$ vibrations maximales à l'épicentre.
• Volcanisme effusif (laves fluides, coulées) vs Volcanisme explosif (laves visqueuses, nuées ardentes, dômes).
• $\text{Risque} = \text{Aléa} \times \text{Vulnérabilité}$.