Qui mange qui ? Réseaux alimentaires et circulation de l'énergie dans un écosystème
Qui mange qui ? Réseaux alimentaires et circulation de l'énergie dans un écosystème
Dans un écosystème, les êtres vivants sont reliés par ce qu'ils mangent : l'énergie du Soleil entre par les plantes, passe d'un mangeur à l'autre en diminuant à chaque étape, et les décomposeurs rendent la matière au sol.
Objectifs
- Définir un écosystème à partir de ses deux composantes : le biotope et la biocénose.
- Classer les êtres vivants en producteurs, consommateurs (primaires, secondaires, tertiaires) et décomposeurs.
- Construire une chaîne alimentaire correcte, puis un réseau alimentaire.
- Expliquer pourquoi l'énergie disponible diminue d'un maillon à l'autre.
- Comprendre le rôle des décomposeurs dans le recyclage de la matière.
1. Les composantes d'un écosystème
Un écosystème est un ensemble formé par :
- un biotope : le milieu de vie et ses caractéristiques non vivantes (sol, eau, air, lumière, température, humidité). Ce sont les facteurs abiotiques ;
- une biocénose : l'ensemble des êtres vivants qui habitent ce milieu (végétaux, animaux, champignons, micro-organismes). Les relations entre ces êtres vivants sont les facteurs biotiques.
Une mare, une forêt, une savane, une mangrove ou même un champ de maïs sont des écosystèmes. Les êtres vivants y entretiennent des relations : se nourrir d'un autre (relation alimentaire ou trophique), se disputer la même nourriture ou le même abri (compétition), vivre ensemble à bénéfice mutuel…
Lequel de ces éléments fait partie du biotope d'une mare ?
2. Producteurs, consommateurs et décomposeurs
On classe les êtres vivants selon leur façon de se nourrir. Chaque catégorie est un niveau trophique.
- Producteurs : les végétaux chlorophylliens (herbe, arbres, riz, algues). Ils fabriquent leur matière organique à partir de l'eau, des sels minéraux, du dioxyde de carbone et de la lumière : c'est la photosynthèse.
- Consommateurs primaires : les animaux qui mangent des végétaux, les herbivores (criquet, chenille, cob, chèvre).
- Consommateurs secondaires : ils mangent des consommateurs primaires (grenouille qui mange le criquet, lion qui mange le cob).
- Consommateurs tertiaires : ils mangent des consommateurs secondaires (serpent qui mange la grenouille).
- Décomposeurs : champignons et bactéries du sol, aidés par des animaux qui fragmentent les débris (vers de terre, termites, cloportes). Ils transforment les cadavres, les excréments et les feuilles mortes en matière minérale que les plantes réutilisent.
Retrouve chaque niveau sur la pyramide : place chaque nom sur l'étage qui lui correspond, du bas (le plus nombreux) vers le haut.
Dans la chaîne « riz → criquet → grenouille → serpent », quel est le consommateur secondaire ?
3. De la chaîne au réseau alimentaire
Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun est mangé par le suivant. Elle commence toujours par un producteur. Chaque être vivant est un maillon.
La flèche se lit « est mangé par » : elle va du mangé vers le mangeur, dans le sens où passent la matière et l'énergie.
Dans un écosystème, les chaînes sont reliées entre elles : l'ensemble forme un réseau alimentaire.
flowchart LR M[Maïs] --> C[Chenille] M --> S[Souris] M --> P[Poule] C --> P C --> O[Petit oiseau] S --> E[Épervier] P --> E O --> E S --> Se[Serpent] Se --> E
Exemple résolu 1 : remettre une chaîne dans l'ordre
On donne en désordre : lion, herbe, cob de Buffon. Cherche d'abord à écrire la chaîne correcte avec ses flèches.
Exemple résolu 2 : lire le réseau
Dans le réseau du champ de maïs ci-dessus, cherche d'abord une chaîne de quatre maillons, puis ce qui arriverait aux chenilles si les poules et les petits oiseaux disparaissaient.
Voir la solution
Chaîne de quatre maillons : maïs → souris → serpent → épervier (ou maïs → chenille → poule → épervier).
Sans poules ni petits oiseaux, les chenilles n'ont plus de prédateurs dans ce réseau : elles risquent de se multiplier et de manger davantage de maïs. Un changement sur un maillon se répercute sur les autres.
Quelle chaîne alimentaire est correctement écrite ?
4. Le transfert d'énergie et le rôle des décomposeurs
L'énergie entre dans l'écosystème par la lumière du Soleil, captée par l'herbe grâce à la photosynthèse.
Le cob mange l'herbe : il récupère une partie de l'énergie stockée dans la matière de l'herbe.
Le lion mange le cob. Mais à chaque maillon, une grande partie de l'énergie a déjà été utilisée pour vivre (respiration, mouvement) et perdue sous forme de chaleur ou dans les déchets.
Cadavres, excréments et débris sont décomposés : la matière redevient minérale et retourne aux plantes. La matière est recyclée, l'énergie, elle, ne revient pas.
À retenir :
- Un animal n'utilise pas toute l'énergie qu'il mange pour grandir : il en dépense beaucoup pour respirer, se déplacer et garder sa température, et une partie n'est pas digérée.
- Il reste donc moins d'énergie à chaque maillon suivant. C'est pourquoi les chaînes alimentaires sont courtes (quelques maillons seulement) et pourquoi les consommateurs du sommet sont peu nombreux.
- On peut représenter cette diminution par une pyramide : large à la base (producteurs), étroite au sommet.
- Les décomposeurs bouclent le cycle de la matière ; l'énergie, elle, traverse l'écosystème dans un seul sens et doit sans cesse être renouvelée par le Soleil.
Exemple résolu 3 : expliquer une observation
Un éleveur remarque qu'il faut beaucoup d'herbe pour nourrir un seul bœuf. Cherche d'abord une explication avec les mots du cours.
Voir la solution
Le bœuf est un consommateur primaire. Une grande partie de l'énergie contenue dans l'herbe qu'il mange est dépensée pour respirer, se déplacer et maintenir sa température, ou rejetée dans les bouses. Seule une petite partie sert à fabriquer sa propre chair. Il lui faut donc manger une grande quantité d'herbe.
Que se passerait-il dans une forêt sans décomposeurs ?
Pourquoi y a-t-il moins de lions que d'antilopes dans une savane ?
Erreurs fréquentes
- Inverser le sens des flèches : elles signifient « est mangé par ».
- Commencer une chaîne par un animal : elle commence toujours par un producteur.
- Oublier les décomposeurs, ou les confondre avec des consommateurs de vivants.
- Croire que l'énergie est recyclée comme la matière : elle est en grande partie perdue sous forme de chaleur.
- Confondre biotope (le milieu non vivant) et biocénose (les êtres vivants).
Récapitulatif
- Écosystème = biotope (milieu) + biocénose (êtres vivants).
- Producteurs → consommateurs primaires → secondaires → tertiaires ; les décomposeurs recyclent la matière morte.
- La flèche d'une chaîne se lit « est mangé par » ; les chaînes reliées forment un réseau alimentaire.
- L'énergie vient du Soleil et diminue à chaque maillon : les chaînes sont courtes, les prédateurs du sommet peu nombreux.
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