Structure et fonctionnement des agrosystèmes

Pour satisfaire les besoins d’une population mondiale en forte croissance, l’augmentation des rendements agricoles est un défi majeur.

I La production de biomasse dans les agrosystèmes

Repère
Mots clés

• Biomasse : masse de matière organique.

• Production primaire : production de biomasse par les organismes autotrophes.

Les agrosystèmes sont des écosystèmes modifiés par l’homme dont tout ou partie de la biomasse produite est sortie du système (au moment de la récolte) pour répondre à différents besoins : alimentaires, textiles, énergétiques, pharmaceutiques, etc.

Qu’il s’agisse d’agrosystèmes terrestres ou aquatiques, la biocénose est souvent réduite à une seule espèce d’intérêt agronomique.

La gestion des agrosystèmes permet d’augmenter quantitativement la biomasse produite. La production primaire des végétaux autotrophes est destinée soit à la consommation humaine, soit à l’alimentation animale.

II Le fonctionnement des agrosystèmes

Repère
Mot clé

Productivité : quantité de biomasse obtenue en un temps donné.

Les systèmes agricoles sont variés (agriculture vivrière, extensive ou intensive) et nécessitent en général l’apport d’intrants (engrais, produits phytosanitaires ou vétérinaires) pour maintenir la productivité des agrosystèmes.

L’utilisation d’intrants soulève des questions environnementales et de santé.

Doc Fonctionnement d’un agrosystème

MéthodeCalculer des rendements écologiques

Des producteurs primaires aux différents consommateurs (producteurs secondaires), il y a transfert d’énergie et de matière. Considérons des veaux se nourrissant de luzerne puis consommés par un individu.

Repère
Mot clé

Rendement écologique : rapport de biomasse ou d’énergie d’un niveau trophique par rapport au précédent.

Calculer les rendements écologiques (en %) de biomasse.

Expliquer les faibles valeurs obtenues.

Doc 1 Données de biomasse et d’énergie

Producteur (niveau trophique)	Nombre d’individus	Biomasse (en kg)	Énergie transmise au niveau suivant (en kJ)
Individu (3)	1	50	32,5 × 104
Veau (2)	4,5	1 035	11,1 × 106
Plants de luzerne (1)	20 000 000	8 211	16,3 × 107

Doc 2 Devenir de l’énergie

On distingue deux pertes de biomasse et d’énergie chez les consommateurs : les pertes sous forme d’excréments et d’urine et les pertes respiratoires.

Conseils

Étape 1 Calculer les rapports de biomasse entre les niveaux trophiques et exprimer les résultats en pourcentages.

Étape 2 Identifier les pertes d’énergie (et de biomasse) d’un consommateur.

Solution

Étape 1 Rendement écologique veau/luzerne = 1 035/8 211 = 0,13 = 13 %.

Rendement écologique individu/veau = 50/1 035 = 0,05 = 5 %.

Étape 2 Une part de l’énergie (ou biomasse) ingérée n’est pas assimilée et se retrouve dans les excréments et les urines. La respiration contribue également à la perte d’énergie. Finalement, la part d’énergie participant à la croissance du niveau trophique suivant est faible.