Flux de matière

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2)Les flux de matières et d’énergie dans un agrosystème de production végétale:

2.1) Un agrosystème a un coût énergétique: comparaison

Le rendement énergétique d'un écosystème est basé sur le rapport entre quantité d’énergie fournie par la matière végétale produite(soit la productivité primaire) et la quantité d’énergie nécessaire pour produire cette matière.

Dans un agrosystème, les techniques employées permettent d’augmenter les rendements de matière de production végétale. Toutefois, cela suppose un investissement en énergie qui est croissant: énergie nécessaire à l’irrigation , énergie nécessaire pour répandre sur les vastes surfaces les pesticides , les engrais…

C’est ainsi que, dans les agrosystèmes , au flux d’énergie solaire s’ajoute un flux d’énergie issu notamment des énergies fossile (pétrole). Pour calculer véritablement le rendement énergétique des agrosystèmes, il faut tenir compte de la totalité de l’énergie consommée.

On constate alors que le rendement énergétique des agrosystèmes , même les plus performants, ne dépasse pas celui des écosystèmes naturels qui fonctionnent dans des conditions optimales.

L’utilisation de machines agricoles, de pesticides, d’engrais , de l’irrigation modifie cet écosystème :

-la biodiversité est appauvrie au profit d’une monoculture

-les rendements sont très élevés permettant de nourrir une grande quantité de personnes.

Dans un agrosystème l’exportation de la récolte constitue un flux sortant de matière qui doit être compensé par un flux entrant représenté notamment par les engrais. Les autres instrants agricoles participent aussi à l’augmentation de la production primaire et donc à l’amélioration des rendements ( productivité).

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2.2) Circulation de matière et d’énergie :

Un écosystème est l’association d’un milieu présentant des caractéristiques physio-chimique précises: le biotope ainsi que des êtres vivants qui le peuple appelés la biocénase. Un écosystème se caractérise donc par une forte biodiversité et des intéractions complexes entre les espèces ainsi qu’entre les espèces et leur biotope.

L’écosystème s’organise par des relations trophiques qui lient les êtres vivants assurant une circulation de matière et d’énergie. La matière produite par les producteurs primaires est consommée par les producteurs secondaires qui comprennent différent niveaux : les consommateurs de premier ordre ( les phytophages) qui consomment la matière végétale à partir de laquelle ils produisent leur propre matière animale ; les consommateurs de second ordre qui consomment la matière produite par les consommateurs de premier ordre et ainsi de suite .

La productivité des producteurs secondaires correspond en fait à l’efficacité alimentaire , c’est à dire la quantité d’aliment nécessaire pour obtenir un gain de un kilogramme de poids vif. Cette efficacité alimentaire est variable en fonctions de l’élevage , du type d’alimentation et des races au sein des espèces (se référer au document ci-dessous ) .

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On peut donc en déduire que les transferts de matière et d’énergie entre les êtres vivants de l’écosystème ne se fait pas sans pertes. Ces pertes de matière sont causés d’une part pas la respiration de chaque niveau trophique. D’autre part , un perte sous forme d’excréments et de matière non utilisée.

La matière est toujours en circulation dans un écosystème.L’énergie circule aussi dans un écosystème. La lumière du Soleil est la toute première source d’énergie. Ce sont les organismes autotrophes qui transforment l’énergie lumineuse du Soleil en énergie chimique par le biais de la photosynthèse. Les consommateurs peuvent alors profiter de cette énergie.

Le lièvre d’Amérique emmagasine l’énergie produite par le sapin baumier lorsqu’il le consomme. Le lièvre perd une partie de cette énergie sous forme de déchets et sous forme de chaleur. Le lynx profite de l’énergie contenue dans le lièvre lorsqu’il le mange. À son tour, le lynx perd une partie de cette énergie sous forme de déchets et de chaleur. Le transfert d’énergie se poursuit ainsi de suite.

D’où ce schéma qui constitue la première partie de la chaîne alimentaire.

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On constate que dans un écosystème naturel on observe un cycle de matière passant alternativement de la forme organique à la forme minérale . De plus , les flux d’énergies possèdent une énergie entrante qui est la lumière du soleil , ainsi qu’une énergie sortante qui sont les dépenses des organismes et des énergies .

Dans un agrosystème l’exportation de la récolte constitue un flux sortant de matière d’autant plus important que la productivité est importante. Il doit être compensé par un flux entrant d’eau et surtout d’ions minéraux (les engrais) car la matière n’est pas recyclée.

Ce flux de matière vient s’ajouter au flux d’énergie qui est lui même augmenté par l’activité agricole.

CONCLUSION

L’agriculture repose sur la création et la gestion d’agrosystèmes dans le but de fournir des produits nécessaire à l’humanité. Dans un agrosystème, le rendement global de la production par rapport aux consommations de matière et d’énergie conditionne le choix d’une alimentation d’origine végétale ou animale , dans une perspective du développement

durable.

Pour finir, les agrosystèmes ont trop de perte de matières dans leur flux de matière et d’énergie, c’est pourquoi ils sont moins productifs.

Les calculs des rendements énergétiques sont des notions importantes afin d'évaluer l'impact des agrosystèmes sur l'environnement. Les bases scientifiques de ses calculs doivent permettre de faire évoluer les pratiques culturales et alimentaires afin de réduire la facture énergétique de l'agriculture, assurer la préservation de l'environnement et afin de nourrir l'humanité dans