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Agrosystèmes et développement durable

Cours · SVT (seconde), chapitre 9 · seconde générale, sciences de la vie et de la Terre · le début du chapitre, la suite sur Adloun

Une chaîne alimentaire : la matière et l'énergie passent des producteurs aux consommateurs, avec des pertes à chaque niveau.

9.1 Qu'est-ce qu'un agrosystème ?

Un champ de blé, un verger, une prairie pâturée par des vaches, un élevage de poulets : tous ces milieux ressemblent, à première vue, à des écosystèmes naturels. Ils réunissent en effet des êtres vivants (plantes cultivées, animaux d'élevage, mais aussi insectes, micro-organismes du sol) en interaction avec un milieu physique (sol, eau, climat). Pourtant, ils s'en distinguent par un point essentiel : ils sont façonnés par l'être humain dans un but précis, celui de produire.

Définition 9.1Agrosystème

Un agrosystème (ou agroécosystème) est un écosystème transformé et géré par l'être humain en vue d'une production agricole (culture de végétaux ou élevage d'animaux). Comme tout écosystème, il comprend une communauté d'êtres vivants en relation avec leur milieu, mais son fonctionnement est piloté par les pratiques agricoles (labour, semis, irrigation, fertilisation, traitements, récolte...).

Propriété : Un écosystème modifié dans son fonctionnement

À la différence d'un écosystème naturel, où la matière organique produite (feuilles mortes, cadavres, déjections) reste globalement sur place et est recyclée par les décomposeurs, un agrosystème est ouvert : une grande partie de la biomasse produite est exportée hors du système lors de la récolte (grains, fruits, bois, lait, viande...). Cette exportation appauvrit le milieu en matière et en éléments minéraux, et doit être compensée par l'apport d'intrants pour que la production puisse se poursuivre d'une année sur l'autre.

Exemple 9.2Prairie naturelle contre champ de blé

Dans une prairie naturelle non exploitée, les herbes qui poussent finissent, à leur mort, par retourner au sol et y être décomposées : les éléments minéraux qu'elles contenaient (azote, phosphore...) sont ainsi recyclés sur place. Dans un champ de blé, au contraire, les épis sont récoltés et emportés loin du champ (vers un silo, puis un moulin) : les éléments minéraux qu'ils contenaient quittent définitivement la parcelle. Sans apport d'engrais, le sol s'appauvrirait donc d'année en année.

Le schéma ci-dessous résume les principaux flux de matière et d'énergie qui caractérisent un agrosystème.

Les flux de matière et d'énergie d'un agrosystème. Le système reçoit en permanence des intrants (lumière, énergie, engrais, eau, pesticides) et exporte de la biomasse lors de la récolte : c'est un système ouvert.

Contrairement à un cycle naturel refermé sur lui-même, l'agrosystème fonctionne donc comme un système ouvert : il reçoit en permanence des intrants et exporte de la matière, ce qui a un coût économique et environnemental. La figure fig:cycle-ferme-ouvert met en regard ce fonctionnement ouvert avec le cycle fermé d'un écosystème naturel.

Écosystème naturel contre agrosystème. Dans un écosystème naturel, la matière boucle : les décomposeurs du sol restituent aux végétaux les sels minéraux issus de la matière morte (cycle fermé). Dans un agrosystème, la récolte est exportée hors du système, la boucle est rompue et doit être compensée par des intrants (cycle ouvert).

9.2 Production primaire et production secondaire

Au sein d'un agrosystème, on distingue deux grands types de production, selon que les organismes fabriquent eux-mêmes leur matière organique ou qu'ils la prélèvent chez d'autres êtres vivants.

Définition 9.3Production primaire

La production primaire d'un agrosystème est la biomasse végétale produite par photosynthèse, à partir de matière minérale (CO, eau, ions du sol) et d'énergie lumineuse. C'est le cas des céréales, des légumes, des fruits, ou encore de l'herbe d'une prairie.

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