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Sciences, climat et société
Ouverture de thème
p. 12-14
Le futur des énergies
Ouverture de thème
p. 83
Une histoire du vivant
Une histoire du vivant
Ouverture de thème p. 152-154
Fiches méthode
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Ch. 3
Exercices

Le coin des experts

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19
Les coccolithophoridés et leur développement dans les océans

✔ Exploiter les résultats d'un modèle climatique pour expliquer des corrélations par des liens de cause à effet
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Les coccolithophoridés sont des micro-organismes planctoniques photosynthétiques. Ils sont protégés par une enveloppe, appelée test, composée de plaques calcaires (les coccolithes). Ces organismes ont un rôle majeur dans la régulation du dioxyde de carbone dissous dans l'eau (et donc du \mathrm{CO}_{2} atmosphérique) puisqu'ils le fixent grâce à la photosynthèse et font partie du premier maillon des chaînes alimentaires marines. Des océanologues ont étudié leur développement au large de l'île de Pâques et au sud du cap Horn.
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Doc. 1
Coccolithophoridés a de l'île de Pâques et b du cap Horn observés au microscope électronique

Placeholder pour Micrographie électronique: coccolithophore, algue unicellulaire sphérique, coquille ornée de coccolithes.Micrographie électronique: coccolithophore, algue unicellulaire sphérique, coquille ornée de coccolithes.
Placeholder pour Micrographie électronique: coccolithophore, algue unicellulaire sphérique complexe.Micrographie électronique: coccolithophore, algue unicellulaire sphérique complexe.
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Doc. 2
pH mesurés sur différents sites

Zone étudiéeAu large de l'île
de Pâques 		Sud du cap Horn
pH de l'océan
8,128,06
Source : MNHN
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Question
À l'aide des documents, discuter des conséquences sur les coccolithophoridés d'une augmentation de la concentration en dioxyde de carbone dissous dans les océans.
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20
Comparaison de modèles climatiques et données paléoclimatiques

✔ Mettre en évidence le rôle des différents paramètres de l'évolution climatique
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La validation d'un modèle climatique s'effectue en l'appliquant à des données paléoclimatiques connues, puis en comparant les différences obtenues. On s'intéresse ici au dernier maximum glaciaire, il y a 20 000 ans. Les températures ont été déterminées par de nombreuses mesures lors de l'étude des pollens pour les continents et des coraux fossilisés pour les océans. On étudie la pertinence de plusieurs modèles climatiques.
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Doc. 1
Estimation de la variation de la température des océans et des continents lors du dernier maximum glaciaire, obtenue à l'aide de l'étude de a fossiles de coraux et b de pollens

Placeholder pour Graphiques comparant les variations de température des océans et des continents au dernier maximum glaciaire. Nombre d'analyses indiqué.Graphiques comparant les variations de température des océans et des continents au dernier maximum glaciaire. Nombre d'analyses indiqué.
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Doc. 2
Écarts de températures simulés par différents modèles climatiques pour le dernier maximum glaciaire par rapport aux températures actuelles sur les continents et sur les océans

Placeholder pour Graphique comparant les écarts de température simulés par différents modèles climatiques lors du dernier maximum glaciaire.Graphique comparant les écarts de température simulés par différents modèles climatiques lors du dernier maximum glaciaire.
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Questions
1. Estimer les températures moyennes terrestre et océanique lors du dernier maximum glaciaire.
 2. Expliquer pourquoi il est difficile de déterminer le meilleur modèle dans le cas présent.
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21
L'écrevisse de Louisiane

✔ Exploiter les résultats d'un modèle climatique pour expliquer des corrélations par des liens de cause à effet
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L'écrevisse de Louisiane a été importée en France dans les années 1970 pour y être commercialisée, mais ce fut un échec commercial, car elle n'est pas assez charnue et a un goût de vase prononcé. Elle a été relâchée dans les ruisseaux où elle n'a pas vraiment de prédateur. L'écrevisse de Louisiane peut résister jusqu'à quatre jours en dehors de l'eau et coloniser d'autres marais, car elle peut parcourir jusqu'à 17 km pendant ces quatre jours. Tuer ces écrevisses est aujourd'hui le seul moyen de limiter leur prolifération.
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Doc. 1
Fiches d'identification de deux espèces d'écrevisses

Placeholder pour Illustration comparative : écrevisse de Louisiane (invasive) et écrevisse à pattes rouges (espèce menacée). Différences de croissance, longévité, reproduction et habitat.Illustration comparative : écrevisse de Louisiane (invasive) et écrevisse à pattes rouges (espèce menacée). Différences de croissance, longévité, reproduction et habitat.
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Doc. 2
Évolution de la présence de l'écrevisse de Louisiane entre 1977 et 2006

Placeholder pour Carte: propagation écrevisse de Louisiane en France (1977-2006). Orange: présence; bleu clair: absence.Carte: propagation écrevisse de Louisiane en France (1977-2006). Orange: présence; bleu clair: absence.
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Doc. 3
Évolution temporelle du nombre moyen d'espèces après introduction d'une ou de trois écrevisses de Louisiane

Placeholder pour Graphique montrant l'évolution du nombre moyen d'espèces d'écrevisses entre avril et août selon la densité d'écrevisses de Louisiane introduites.Graphique montrant l'évolution du nombre moyen d'espèces d'écrevisses entre avril et août selon la densité d'écrevisses de Louisiane introduites.
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Doc. 4
Tolérances environnementales de quelques espèces d'écrevisses

Espèces d'écrevisses
Température (°C)
Teneur de l'eau en dioxygène (mg·L-1)
Teneur de l'eau en nitrates (mg·L-1)
Teneur de l'eau en phosphates (mg·L-1)
T° estivale de confortFourchette de confort
Pattes blanches1613-1976﹤0,10
Pattes rouges1816-2269﹤0,15
Signal2214-263150,3
Américaine2414-280,5501
Louisiane2614-30﹤0,550> 1
Les composés azotés et les phosphates proviennent d'une pollution pouvant être liée à l'utilisation intensive de produits phytosanitaires en agriculture qui se retrouvent ensuite dans les cours d'eau.
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Question
Sous la forme d'un texte argumenté et/ou d'un schéma, expliquer pourquoi l'écrevisse de Louisiane est une espèce envahissante et préciser les impacts directs et indirects des activités humaines sur les populations étudiées.
Cliquez ici pour avoir accès à un espace de dessin
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Exercice numérique
Hamburgers et réchauffement climatique

✔ Mettre en évidence le rôle des différents paramètres de l'évolution climatique
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Retrouvez
la version initiée
 de cet exercice.

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Avec quatorze hamburgers par an et par personne, les français font partie des plus gros consommateurs d'Europe. Environ 60 % de ces burgers contiennent de la viande de bœuf (les autres contiennent du poisson, du poulet ou sont sans viande).
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Doc. 1
Coût environnemental de l'élevage bovin (2000-2010)

Placeholder pour Infographie: impact environnemental de l'élevage bovin comparé à la volaille. L'élevage bovin utilise 28x plus de surface, 11x plus d'eau, et produit 5x plus de GES. Il représente 20% des émissions mondiales.Infographie: impact environnemental de l'élevage bovin comparé à la volaille. L'élevage bovin utilise 28x plus de surface, 11x plus d'eau, et produit 5x plus de GES. Il représente 20% des émissions mondiales.
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Doc. 2
Chiffres d'affaires de la restauration en France en 2012

Placeholder pour Camembert graphique circulaire : parts de marché restauration France 2012. Burgers dominent (45,6%).Camembert graphique circulaire : parts de marché restauration France 2012. Burgers dominent (45,6%).
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Questions numérique - Version experte

Sachant qu'un steak pèse environ 125 grammes et qu'un kilo de bœuf correspond à la libération d'environ 38,5 kg équivalent CO2, déterminer l'impact de l'alimentation d'hamburgers par un français. Expliquer comment les choix alimentaires peuvent impacter le réchauffement climatique.
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