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ouverture
p. 1-9
Thème 1 : La Terre, la vie et l’organisation du vivant
Ouverture de thème
p. 10-12
Thème 2 : Les enjeux contemporains de la planète
Ouverture de thème
p. 117-118
Thème 3 : Corps humain et santé
Ouverture de thème
p. 206-208
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Chapitre 9
Activité 2 - Différenciation

Biodiversité du sol et ses rôles

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Problématique de l'activité
Compétence
Utiliser des outils simples d'identification et concevoir des expériences pour comprendre le recyclage de la biomasse.

Un gramme de sol contient un milliard de bactéries (un million d'espèces différentes), entre 1 000 et 10 000 espèces de champignons et environ un millier d'autres espèces d'eucaryotes unicellulaires. Le sol comporte aussi des organismes plus gros, animaux ou végétaux.
Une équipe, un ensemble documentaire
Quels sont les rôles des êtres vivants du sol ? Vous rédigerez un paragraphe argumenté.
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Chaque ensemble de documents permet de répondre à la problématique
Répond aux questions suivantes pour déterminer lequel tu utiliseras !

Pour chaque question, choisissez l'unique bonne réponse.

1. Les feuilles mortes sur le sol vont :





2. Les végétaux sont des :





3. La matière organique est :





4. Pour se développer, les végétaux ont besoin, en plus de lumière et de CO2 :





5. Les décomposeurs sont des êtres vivants qui :





6. D'après le document suivant, la pollution du sol :




Placeholder pour Graphique comparant la faune du sol (nématodes, acariens, collemboles, gastéropodes, macro-arthropodes) entre un sol témoin et un sol pollué. Diminution significative dans le sol pollué.Graphique comparant la faune du sol (nématodes, acariens, collemboles, gastéropodes, macro-arthropodes) entre un sol témoin et un sol pollué. Diminution significative dans le sol pollué.
Influence de la pollution du sol sur la faune.

7. Toujours d'après ce document, on peut affirmer :





Calculer votre niveau en fonction de votre nombre de réponses correctes :
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Les apprentis
Les lombrics et leur rôle dans les réseaux trophiques

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A
Des appareils de Berlèse, permettant d'isoler les organismes du sol.

Claude et Lydia Bourguignon fondent en 1990 le LAMS (laboratoire d'analyses micro-biologiques des sols). Ils étudient la microfaune pour mieux comprendre son rôle dans le sol et l'agriculture. Visionnez « La vie et la mort des sols », vidéo avec Claude et Lydia Bourguignon.
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B
Rôle des lombrics dans la décomposition - Image interactive

Placeholder pour Photographie de trois béchers: décomposition de papier, feuilles et terreau sur du sable.Photographie de trois béchers: décomposition de papier, feuilles et terreau sur du sable.
1
2
3
On place dans trois pots une quantité égale de terre et de lombrics. À la surface on place à quantité égale : des morceaux de plastique (pot 1), des feuilles mortes (pot 2), des morceaux de papier journal (pot 3). Le papier journal est fabriqué à partir de matière végétale.
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C
Le réseau trophique du sol.

Le réseau trophique du sol
Les êtres vivants du sol appartiennent à plusieurs chaînes alimentaires liées entre elles : c'est un réseau trophique. Certains organismes, appelés décomposeurs, jouent un rôle majeur dans la décomposition de la matière organique en matière minérale dans le sol : c'est le recyclage de la biomasse.
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Supplément numérique

Pour observer les
résultats deux mois plus tard
 et pour voir une
vidéo de bioturbation
.
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Travaux pratiques

Fabriquez votre propre
appareil de Berlèse
 et
identifiez les êtres vivants
.

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Problématique
Quels sont les rôles des êtres vivants du sol ? Vous rédigerez un paragraphe argumenté.
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Les confirmés
Diversité des organismes et de leurs rôles écologiques

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Doc. 1
Micro et macrofaune du sol.

Placeholder pour Photo macro d'un iule se déplaçant sur des feuilles mortes.Photo macro d'un iule se déplaçant sur des feuilles mortes.
Placeholder pour Photographie macro d'un collembole, petit arthropode blanchâtre, se déplaçant sur un sol sombre. Échelle : 1 mm.Photographie macro d'un collembole, petit arthropode blanchâtre, se déplaçant sur un sol sombre. Échelle : 1 mm.
Des organismes de taille très variable vivent dans le sol. Pour les animaux, on parle de microfaune pour les organismes microscopiques (taille inférieure à 0,2 mm) et de macrofaune pour les plus gros, comme les collemboles, les iules ou les lombrics.
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Travaux pratiques

Réalisez le protocole
Vigie-Nature Lombric
.
Matériel :
  • 2 boîtes de pétri.
  • Échantillon de sol.
  • Étuve.
  • 2 filtres à café.
Protocole :
  • Placer un filtre à café dans chaque boîte de pétri ;
  • Recouvrir de sol non stérilisé le filtre à café dans la première boîte de pétri ;
  • Stériliser l'autre échantillon de sol en le plaçant à l'étuve à environ 80 °C pendant quelques minutes ;
  • Recouvrir de sol stérilisé le filtre à café dans la deuxième boîte de pétri ;
  • Laisser plusieurs jours / semaines puis observer les résultats.
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Doc. 2
Le rôle des microorganismes (bactéries, champignons, microfaune) du sol.

Le rôle des microorganismes (bactéries, champignons, microfaune) du sol.
Un filtre à café est placé sous un sol tamisé stérilisé ou non. La cellulose qui constitue le filtre à café est la molécule organique la plus abondante des végétaux.
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Doc. 3
Les rôles des lombrics.

Placeholder pour Photo : excréments de lombric, tas irréguliers foncés sur sol herbeux.Photo : excréments de lombric, tas irréguliers foncés sur sol herbeux.
Les vers de terre consomment des débris de plantes et des particules organiques. Les galeries qu'ils creusent augmentent la porosité, ce qui est favorable à la rétention d'eau dans le sol.
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Doc. 4
Composition chimique du sol et des turricules (excréments de lombrics).

Teneur dans \rightarrow
\downarrow Éléments chimiques		le solles turricules
Calcium19,927,9
Magnésium1,624,92
Azote0,040,22
Phosphore0,090,67
Potassium0,323,58
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Travaux pratiques

Récoltez la macrofaune d'un sol grâce à votre appareil de Berlèse. Pour visualiser sa
fabrication.
Matériel :
  • 1 entonnoir.
  • De la litière.
  • 1 lampe.
  • 1 récipient.
  • De l'eau ou de l'alcool.
  • Un cache sombre (type papier sombre).


Protocole :
  • Placer un entonnoir au dessus d'un récipient contenant de l'eau ou de l'alcool ;
  • Placer dans l'entonnoir un échantillon de litière fraiche (sol de forêt idéalement) ;
  • Placer la lampe au dessus de l'entonnoir et laisser poser plusieurs heures ;
  • Mettre un cache autour du récipient collecteur.
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Problématique
Quels sont les rôles des êtres vivants du sol ? Vous rédigerez un paragraphe argumenté.
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Les experts
L'importance des réseaux trophiques

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Doc. 5
Rôles de quelques groupes d'êtres vivants dans l'écosystème sol.

Être vivantMacrofaune

Placeholder pour Photographie : ver de terre rose dans la terreau près de jeunes pousses.Photographie : ver de terre rose dans la terreau près de jeunes pousses.
Bactérie

Placeholder pour Microphotographie : amas de bactéries Lactobacillus rhamnosus, en forme de bâtonnets.Microphotographie : amas de bactéries Lactobacillus rhamnosus, en forme de bâtonnets.
Champignon

Placeholder pour Photographie microscopique montrant des structures filamenteuses bleutées du champignon Penicillium.Photographie microscopique montrant des structures filamenteuses bleutées du champignon Penicillium.
ExempleLombric (plusieurs espèces)Lactobacillus rhamnosusPenicillium sp.
Abondance80 par m3106 à 109 par gramme de sol104 à 106 par gramme de sol
Exemple de rôles écologiquesAération du sol en creusant les galeries, décomposition de la matière organique, meilleur accès des végétaux à l'eau et aux nutriments.Dégradation de la matière organique végétale en humus, décomposition de la matière organique en matière minérale.Décomposition des feuilles mortes et du bois mort de la litière en humus (recyclage des éléments organiques).
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Doc. 6
Mesure simple de l'efficacité de dégradation de la matière organique.

Placeholder pour Photographie de deux sachets de thé pyramidaux: thé noir et thé vert aux pétales de fleurs, sur sol.Photographie de deux sachets de thé pyramidaux: thé noir et thé vert aux pétales de fleurs, sur sol.
Mesure simple de l'efficacité de dégradation de la matière organique.
Le tea bag index est une méthode simple et peu coûteuse pour mesurer l'efficacité de dégradation de la matière organique dans le sol, en utilisant des sachets de thé. Le rooibos n'a pas la même composition organique que le thé vert. Ce projet collaboratif permet de collecter des données au niveau international sur l'état des sols.
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Doc. 7
Réseau trophique simplifié du sol.

Décomposeur Régime alimentaire
LimaceFeuilles fraîches
LombricFeuilles mortes de la litière, débris en décomposition
CollemboleFeuilles en décomposition
Larve de hannetonRacines
IuleDébris végétaux
MicroorganismesNécromasse et humus

Réseau trophique simplifié du sol
Les organismes peuvent être identifiés à partir d'un échantillon de sol en utilisant une clé de détermination. Les décomposeurs se nourrissent de la biomasse morte (nécromasse), puis ils rejettent des éléments minéraux dans le sol par leurs excréments.
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Supplément numérique

Pour visualiser un
protocole
 de Tea bag index.
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Problématique
Quels sont les rôles des êtres vivants du sol ? Vous rédigerez un paragraphe argumenté.
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Travaux pratiques

Tea bag index.

Matériel
  • 1 sachet de thé vert lipton pyramide ;
  • 1 sachet de rooibos lipton pyramide.

    • Protocole

  • À découvrir ici :
    http://www.teatime4science.org/wp-content/uploads/French.pdf
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