PARTIE 3 (6 points)

NOURRIR L’HUMANITÉ

Serons-nous tous végétariens en 2050 ?

« Si les pays développés connaissent l’urgence à réduire la consommation de viande, peu imaginent adopter dans les prochaines décennies un régime végétarien quasi-généralisé. C’est pourtant la réalité qui attend la population mondiale d’ici à 2050 afin d’éviter des pénuries alimentaires catastrophiques et des déficits en eau considérables, si l’on en croit une étude du Stockholm International Water Institute, citée par le Guardian. »
Sur http://ecologie.blog.lemonde.fr/2012/08/28/serons-nous-tous-vegetariens-en-2050/

Document 1 : Les systèmes alimentaires*

Les systèmes alimentaires doivent garantir une nourriture disponible pour tous. Selon l’estimation la plus couramment citée, il faudrait que les productions agricoles animale et végétale augmentent globalement de 70 % d’ici à 2050, compte tenu entre autres, de la croissance démographique et de l’évolution des régimes alimentaires […] Aujourd’hui, plus du tiers de la production mondiale de céréales sert à fabriquer de la nourriture pour animaux et la consommation de viande devrait passer de 37,4 kg par personne et par an en 2000 à plus de 52 kg en 2050, de sorte qu’au milieu du XXIe siècle, 50 % de la production mondiale de céréales pourrait être destinée à accroître la production de viande.

D’après le rapport sur le droit à l’alimentation de l’organisation des nations unies « conseil des droits de l’homme » 20 décembre 2010

*système alimentaire : façon dont les hommes s’organisent pour produire, .distribuer et consommer leur nourriture

Document 2 :

2a. Besoins en eau pour la culture ou l’élevage des sources d’aliments

Les besoins en eau sont exprimés en litres pour un kilogramme d’aliment.

D’après http//www.waterfootprint.org

2b. Consommation mondiale de l’eau douce

Seule 0,014% de l’eau présente sur Terre est de l’eau douce directement disponible

Années	2010	2025	2050
Consommation de l’eau douce disponible	54 %	70 %	90%

D’après http://www.lenntech.fr/faq-eau-quantite-poussee.htm

Document 3 : Comparaison de la teneur en protéines du soja et du bœuf et besoins journaliers.

3a. Le soja est un végétal qui sert à la fabrication de nombreux aliments : desserts, boissons, steak ou escalope végétal, huile, vermicelle…

Type d’aliment	Teneur en protéine
soja	18,1 g pour 100 g
bœuf	18,3 g pour 100 g

D’après www.afssa.fr

3b. Quantitativement, les apports journaliers en protéines nécessaires à la couverture de nos besoins sont en moyenne de 70 à 80 g pour un homme et 50 à 60 g pour une femme.

D’après www2.cndp.fr

QUESTIONS À PARTIR DES DOCUMENTS ET DE VOS CONNAISSANCES 1 – Indiquer l’évolution de la consommation de viande prévue pour 2050.et son impact sur la production de céréales. 2 – Expliquer pourquoi une alimentation à base de soja est préférable à une alimentation à base de boeuf dans la perspective d’un développement durable.

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NOURRIR L’HUMANITÉ

L’utilisation croissante d’engrais dans les cultures conduit souvent à une production agricole qui stagne. Une équipe de chercheurs est parvenue à mettre au point une méthode de fertilisation inédite, fondée sur les vers de terre, qui réduit l’utilisation des engrais. Avez-vous déjà entendu ce vieux proverbe paysan ?
« Dame Nature sait comment s’obtient la fertilité de la terre, elle en a confié le secret aux vers de terre. »

Document 1 : actions des vers de terre dans le sol et sur les micro-organismes qu’il renferme

Document 1a : structure d’un sol en présence de vers de terre

Les vers de terre creusent des galeries. On trouve dans les sols non labourés jusqu’à 500 m de galeries par m² sur environ 20 cm de profondeur.

Document 1b : masse de vers de terre, porosité et micro-organismes d’un sol

Un sol poreux permet une bonne aération propice au développement des microorganismes.
(Pores : petites cavités susceptibles d’être remplies d’air ou d’eau. Porosité : rapport du volume des pores sur le volume total du sol)

Document 2 : transformation de la matière organique

Dans la plupart des écosystèmes, les vers de terre sont des facteurs clé dans la fragmentation de la matière organique. L’activité conjointe des trois espèces de vers de terre (de surface, de petite profondeur, de profondeur) permet la dégradation fine de la matière organique ainsi que son enfouissement dans le sol en plusieurs étapes. Dans un premier temps, la litière à la surface du sol va être fragmentée par les vers de terre de surface. On estime que cette litière fragmentée sera à son tour consommée par les vers de terre de profondeur, la dégradant encore plus et permettant son enfouissement progressif dans le sol. Cette matière organique fortement dégradée et présente à différents niveaux du sol poursuit son cycle de transformation en matière minérale en étant ingérée par les vers de terre de petite profondeur.

La terre et la matière organique digérées par les vers de terre sont excrétées sous forme de turricules ou « déjections » à la surface du sol, mais aussi au niveau de toutes les galeries profondes. La présence de micro-organismes (bactéries et champignons) au niveau des turricules achève la minéralisation de la matière organique. Les vers de terre n’augmentent pas les quantités d’éléments nutritifs, ils les rendent assimilables par les plantes. Plus de 90 pour cent des galeries sont colonisées par des racines de plantes qui les utilisent pour pénétrer sans résistance dans les couches profondes du sol où elles trouvent des conditions nutritives idéales.

Composition des turricules et de la terre cultivable avoisinant les galeries :

	Turricules en surface	Terre cultivable 0 – 20 cm de profondeur
Azote global (%)	0,35	0,25
Carbone organique (%)	5,2	3,32
Humidité (%)	31,4	27,4
Elément N en mg/L (NO3– )	22,0	4,7
Elément P en mg/L (PO43- )	150,0	20,8
Elément K en mg/L ( K2O)	358	32
Elément Ca disponible en mg/L (Ca2+ )	2793	1993
Elément Mg disponible en mg/L (Mg2+ )	492	162

Odette MENARD ‘Colloque en agroenvironnement CRAAQ 2005

Document 3 : vers de terre et complexe argilo-humique (CAH)

Les déjections des vers de terre (turricules) forment des agrégats issus du mélange de matière organique (humus) et de matière minérale (argile). L’accrochage des argiles (charge négative) avec l’humus (charge négative) se fait par des ions positifs.
La formation d’un CAH stable se réalise à l’intérieur du tube digestif du ver de terre, qui sécrète une « colle », la glomaline, qui stabilise le CAH et le rend résistant à la dégradation par l’eau.

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Rédacteur du journal de votre lycée, dans le cadre de la semaine du développement durable, rédigez un article qui explique le bien fondé du vieux proverbe paysan : « Dame Nature sait comment s’obtient la fertilité de la terre, elle en a confié le secret aux vers de terre » et qui montre que les vers de terre sont une alternative possible à l’utilisation intensive d’engrais.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).

NOURRIR L’HUMANITÉ

Dans certaines populations humaines vivant en Arctique, la proportion de femmes qui allaitent leur bébé est élevée. Leur lait maternel est cependant fortement contaminé par des pesticides alors qu’elles vivent loin de toute exploitation agricole.

Document 1 : Alimentation des populations arctiques.

« Ce jour-là, Nukilik le pêcheur part sur son traîneau relever les pièges qu’il a disposés sur la banquise. Il s’arrête près d’un trou dans la glace. Quelques jours auparavant Nukilik, après avoir observé qu’un phoque venait respirer par ce trou, a installé un filet sous la banquise, espérant ainsi capturer l’animal. Les ancêtres de Nukilik chassaient et pêchaient de cette manière.
Poissons et mammifères marins constituent la base de la nourriture traditionnelle de ces populations arctiques. Outre la viande, ils sont friands des abats, comme le foie qu’ils mangent cru, et de la couche de gras située juste sous la peau des phoques, des baleines… »

D’après http://education.francetv.fr

Document 2 : Bioaccumulation de substances toxiques dans une chaîne alimentaire marine.

PCB (polychlorobiphényles): substances synthétisées industriellement.
Ce modèle de bioaccumulation peut s’appliquer à différentes substances comme les pesticides.

► signifie « est mangé par ».

D’après http://worldoceanreview.com

Document 3 : Les différentes modes de transports des polluants jusqu’à l’Océan Arctique.

Des produits chimiques d’origine industrielle, comme des pesticides, des métaux lourds et d’autres produits toxiques, émis par des pays développés situés très au sud de l’Arctique peuvent être transportés par les courants aériens et océaniques sur de longues distances. Le plus souvent, c’est le vent qui va entraîner, parfois en quelques jours seulement, les polluants vers les eaux marines qui bordent le Groenland. À ce stade, le froid les fait descendre dans les couches basses de l’atmosphère et ils se retrouvent dans les précipitations.

D’après: http://recherchespolaires.inist.fr

Document 1 : Absorption et devenir des pesticides organochlorés

Les pesticides organochlorés représentent un groupe important de pesticides utilisés dans plusieurs pays. Ce sont des substances qui peuvent être absorbées par toutes les voies (ingestion, respiratoire, cutanée) mais généralement, la voie digestive est la principale voie d’exposition.
Les organochlorés s’accumulent dans les tissus riches en graisse des organismes vivants (tissus adipeux, foie et système nerveux central). Leur élimination est très lente après cessation de toute exposition.

D’après www.observatoire-pesticides.gouv.fr et www.invs.sante.fr

QUESTIONS : À l’aide des documents et des connaissances, répondre aux questions suivantes : Question 1 : Proposer une explication à l’accumulation de pesticides dans le lait maternel des populations arctiques. Question 2 : On s’intéresse à l’utilisation des pesticides. Répondre à la question 2 de l’annexe à rendre avec la copie. Question 3 : Les pesticides ont des effets sur l’environnement. De plus, de nombreuses études scientifiques posent la question du lien entre exposition aux pesticides et problèmes de santé. Citer une autre pratique agricole que l’utilisation des pesticides, en précisant son ou ses impact(s) sur la santé et / ou l’environnement.

ANNEXE
FEUILLE-REPONSE À RENDRE AVEC LA COPIE

PARTIE 3 : NOURRIR L’HUMANITÉ

Question 1 :
Répondre sur la copie

Question 2 :
Les pesticides, produits phytosanitaires, sont utilisés en agriculture :

Cocher uniquement la réponse exacte

□ pour permettre de réduire les apports en eau nécessaires aux cultures
□ comme aliments azotés des plantes dont ils favorisent la croissance
□ pour la prévention, le contrôle ou l’élimination d’organismes jugés indésirables
□ pour diminuer les rendements

Question 3 :
Répondre sur votre copie