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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Thème 3
Objectif Bac
Sujet avec coups de pouce
Préparation aux évaluations communes
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Exercice 2La cistude d'Europe, une espèce menacée par l'activité humaine
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IntroductionCalculatrice autorisée
La cistude d'Europe (Emys orbicularis) est une petite tortue aquatique d'eau douce. C'est une des espèces les plus menacées : elle est protégée depuis 1992 sur le territoire français mais aussi sur tout le reste du continent.
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Documents
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Doc. 1Milieu de vie et mode de reproduction des cistudes
La cistude d'Europe vit dans des eaux douces plutôt stagnantes et fortement végétalisées : mares, marais, étangs, tourbières, canaux d'irrigation, etc. C'est un animal craintif qui s'enfouit sous l'eau en automne, dans une zone de végétation dense, pour hiberner pendant toute la saison froide. Au printemps et durant l'été, les femelles utilisent le milieu terrestre pour pondre : elles déposent leurs œufs dans un trou creusé dans des zones ouvertes, à la végétation rase, non inondables et bénéficiant d'un fort ensoleillement.
En France, la population de cistudes a fortement diminué au cours des siècles derniers et elle a même disparu de certaines régions. Les causes de cette mortalité sont multiples.
En France, la population de cistudes a fortement diminué au cours des siècles derniers et elle a même disparu de certaines régions. Les causes de cette mortalité sont multiples.
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Doc. 2Étude de deux populations de cistudes en Camargue
Une équipe de chercheurs français étudie, depuis 1997, deux populations de cistudes d'Europe vivant dans la réserve naturelle de la Tour du Valat, en Camargue. Ces deux populations occupent deux sites proches mais non connectés et présentant un milieu naturel de vie différent pour les tortues : le site d'Esquineau correspond majoritairement à un ensemble de marais permanents ou semi-permanents, alors que le site de Faïsses contient essentiellement des canaux de drainage contenant de l'eau toute l'année.
Pour estimer la taille de ces deux populations, les chercheurs utilisent la technique de capture-marquage-recapture (CMR). Des campagnes de capture et de marquage sont réalisées d'avril à août : des filets semi-immergés permettent de piéger les tortues et de relever leur âge, leur sexe, leur taille ou encore l'état de leur carapace. Le marquage s'effectue par de petites incisions des écailles. Depuis plus de 20 ans, plus de 9 000 captures ont été réalisées, permettant de marquer près de 1 200 cistudes.
Des résultats publiés en 2010 ont montré une baisse de la population de cistudes du site d'Esquineau, en particulier des femelles, entre 2002 et 2006. Les chercheurs y ont identifié plus de femelles présentant des carapaces détériorées par le piétinement des animaux, associées à une surmortalité. Le tableau ci-dessous donne les résultats des estimations de l'abondance des cistudes obtenues par CMR entre 2006 et 2013 :
Pour estimer la taille de ces deux populations, les chercheurs utilisent la technique de capture-marquage-recapture (CMR). Des campagnes de capture et de marquage sont réalisées d'avril à août : des filets semi-immergés permettent de piéger les tortues et de relever leur âge, leur sexe, leur taille ou encore l'état de leur carapace. Le marquage s'effectue par de petites incisions des écailles. Depuis plus de 20 ans, plus de 9 000 captures ont été réalisées, permettant de marquer près de 1 200 cistudes.
Des résultats publiés en 2010 ont montré une baisse de la population de cistudes du site d'Esquineau, en particulier des femelles, entre 2002 et 2006. Les chercheurs y ont identifié plus de femelles présentant des carapaces détériorées par le piétinement des animaux, associées à une surmortalité. Le tableau ci-dessous donne les résultats des estimations de l'abondance des cistudes obtenues par CMR entre 2006 et 2013 :
| Année | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Estimation du nombre d'individus | 175 | 200 | 430 | 290 | 410 | 220 | 310 | 315 |
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Doc. 3Plans de gestion dans la réserve de la Tour du Valat
Sur le site d'Esquineau, de 2002 à 2006, une forte densité d'animaux étaient mis en pâturage (chevaux et bovins). Leur présence peut être bénéfique : en broutant l'herbe, ils créent des espaces ouverts recherchés par les femelles cistudes pour la ponte. Cependant, si le pâturage devient trop intense, on observe des changements défavorables pour les tortues : changement de végétation, augmentation de la température du sol et baisse du nombre de proies. De plus, le piétinement des animaux peut causer des blessures de la carapace des femelles venant pondre ou des jeunes, provoquant une surmortalité. Depuis 2007, les chercheurs ont proposé une nouvelle gestion du site d'Esquineau présentée ci-dessous.
| Période | Printemps | Été | Automne | Hiver |
|---|---|---|---|---|
| 2002-2006 |
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| 2007-2013 |  Le zoom est accessible dans la version Premium. | Le zoom est accessible dans la version Premium. |
Plan de gestion du site d'Esquineau. Le nombre de vaches représente la densité du bétail (2 vaches = modérée ; 3 vaches = intense). Les gouttes d'eau correspondent à la présence d'eau naturelle (hiver et printemps) ou artificielle (automne).
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Questions
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1. Présenter le principe de la méthode CMR et expliquer la différence entre le nombre total de cistudes capturées et marquées sur plus de 20 ans dans le doc. 1.
2. On nomme N la population totale de cistudes, M_1 le nombre de tortues capturées, marquées, puis relâchées lors de la première capture, n le nombre de tortues capturées lors de la deuxième capture avec M_2 le nombre de tortues capturées déjà marquées. Déterminer la formule qui permet de calculer l'abondance N de la population de cistudes dans le cas du protocole CMR.
3. À partir du doc. 2, tracer le graphique représentant le nombre de cistudes de l'Esquineau entre 2006 et 2013.
2. On nomme N la population totale de cistudes, M_1 le nombre de tortues capturées, marquées, puis relâchées lors de la première capture, n le nombre de tortues capturées lors de la deuxième capture avec M_2 le nombre de tortues capturées déjà marquées. Déterminer la formule qui permet de calculer l'abondance N de la population de cistudes dans le cas du protocole CMR.
3. À partir du doc. 2, tracer le graphique représentant le nombre de cistudes de l'Esquineau entre 2006 et 2013.
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4. À l'aide de l'ensemble des doc., expliquer l'impact du pâturage sur les populations de cistudes entre 2002 et 2013. Distinguer dans votre réponse les deux périodes de gestion du site d'Esquineau.
5. À l'aide du doc. 1 expliquer l'intérêt d'une mise en eau artificielle des marais en automne.
6. Très récemment, les chercheurs de la Tour du Valat ont montré, après analyse du sang prélevé sur les tortues lors des campagnes de CMR sur les deux sites, que les deux populations de tortues étaient différenciées génétiquement. Expliquer, à l'aide des doc., les causes probables de ces différences génétiques.
5. À l'aide du doc. 1 expliquer l'intérêt d'une mise en eau artificielle des marais en automne.
6. Très récemment, les chercheurs de la Tour du Valat ont montré, après analyse du sang prélevé sur les tortues lors des campagnes de CMR sur les deux sites, que les deux populations de tortues étaient différenciées génétiquement. Expliquer, à l'aide des doc., les causes probables de ces différences génétiques.
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1. Question 2. On considère que la proportion d'individus marqués est identique dans l'échantillon de recapture et dans la population totale. Cela revient donc à faire un calcul de proportionnalité.
2. Question 4. Sur la période 2002-2006, étudier la gestion du site (intensité du pâturage, période(s), etc.) et mettre ces informations en lien avec le cycle de vie et de reproduction de la cistude. Chercher ensuite les données sur la taille de la population et conclure. Faire ensuite de même pour la période 2007-2013.
2. Question 4. Sur la période 2002-2006, étudier la gestion du site (intensité du pâturage, période(s), etc.) et mettre ces informations en lien avec le cycle de vie et de reproduction de la cistude. Chercher ensuite les données sur la taille de la population et conclure. Faire ensuite de même pour la période 2007-2013.
3. Question 5. Chercher les informations sur le cycle de vie de la cistude.
4. Question 6. Faire appel aux connaissances sur les conséquences de la fragmentation d'une population.
4. Question 6. Faire appel aux connaissances sur les conséquences de la fragmentation d'une population.
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