Introduction de l’activité :
À cause des activités humaines, la plupart des écosystèmes mondiaux sont impactés. Cela n’a pas seulement d’impact sur l’écosystème en lui-même mais aussi sur les activités humaines avec une perte de la production, le développement de maladies ou encore un dérèglement du cycle du carbone.
En Chine, la région du Sichuan est connue pour ses vergers produisant pommes, poires, etc. Depuis quelques années, la chute drastique de la population d’abeilles liée à l’utilisation massive des pesticides par l’agriculture intensive a provoqué un tel ralentissement de la pollinisation que les agriculteurs doivent polliniser à la main leurs arbres.
Document 1 : Effets de la déforestation à différentes échelles
a. Évolution de la surface forestière vs surface agricole
b. Quantification de la biodiversité selon le type d’écosystème
Dans son dernier rapport de 2020 sur la situation des forêts du monde, la FAO (Food and Agriculture Organisation), organisation des Nations Unies, rappelle que les forêts abritent la plus grande partie de la biodiversité terrestre. Les forêts procurent un habitat à 80 % des espèces d’amphibiens, 75 % des espèces d’oiseaux ou encore 68 % des espèces de mammifères. Rien que les forêts tropicales et équatoriales hébergent 90 % de toutes les espèces animales et végétales.
c. Importance des forêts dans le cycle du carbone
Une étude publiée en 2021 dans la revue Nature indique que pour la première fois, plusieurs régions d’Amazonie ne sont plus considérées comme des puits de carbone mais comme des émetteurs. L’équipe de scientifiques a en effet mesuré la teneur en $\text{CO}_2$ et $\text{CO}$ dans l’atmosphère au-dessus de ces régions de la forêt amazonienne. Ils ont pu déterminer le flux de carbone absorbé par les activités biologiques comme la photosynthèse et celui émis par les incendies ou la transformation de régions forestières en exploitation. Si le total est positif, c’est que la zone émet plus de carbone qu’elle n’en absorbe.
Dans un rapport de 2007, la Banque mondiale a classé les pays selon leur émission en $\text{CO}_2$. Si l’énergie représente un secteur très émetteur, des pays comme l’Indonésie et le Brésil se hissent au 3e et 4e rang mondial principalement à cause de la déforestation (par incendies).
d. Évolution de la surface dédiée aux plantations d’huile de palme et production de soja
La principale cause de la diminution des surfaces forestières est sa transformation en surface agricole, notamment pour les plantations à huile de palme et de soja.
🧪 Démarche expérimentale : Mesure de la déforestation en Indonésie 📝
Les images satellitales permettent d’observer et de quantifier les changements de surface couverte par la forêt. L’Indonésie a subi depuis les années 1980 une intense déforestation par incendies, principalement en vue du développement des plantations de palmiers à huile.
Démarche :
Protocole de mesure de surface déforestée en Indonésie entre 1973 et 2010.
Matériel :
L’outil « mesurim 2 » va nous permettre de mesurer cette déforestation.
Protocole :
1. Aller sur le site de mesurim 2.
2. Cliquer sur « ouvrir une image » et choisir l’image A représentant la couverture forestière indonésienne en 1973.
3. Choisir les options « mesurer » puis « surface » et « couleur ».
4. La première étape à réaliser est la définition de l’échelle afin que mesurim puisse réaliser la mesure nécessaire ; pour cela, cliquer sur « définir l’échelle », « longueur du segment : 500 » et « unité km ». Avec votre souris, tracer un trait sur l’échelle présente sur la photo allant de 0 à 500 km. Cliquer ensuite sur « valider ».
5. Cliquer ensuite sur une zone verte de la carte, mesurim compte alors le nombre de pixels de cette couleur et le convertit en km². Noter ou faire une capture d’écran de la carte et du résultat.
6. Ouvrir ensuite l’image B où se trouve en plus la zone déforestée entre 1973 et 2010. Procéder de la même manière en redéfinissant une nouvelle échelle et en cliquant cette fois sur une zone rouge.
Document 2 : La disparition du vautour chaugoun en Inde
a. Le vautour chaugoun
Le vautour chaugoun (Gyps bengalensis) est un charognard d’environ 80 cm d’envergure. Présent en Asie du Sud-Est (Pakistan, Inde, Thaïlande, etc.), sa population était estimée à plusieurs millions d’individus dans les années 1980.
Gyps bengalensis PLoS, © Goran Ekstrom (CC BY 2.5)
b. Les conséquences délétères de l’utilisation du diclofénac
Diclofénac, © Harbin
À la fin des années 1990, un déclin brutal des populations de vautours a été constaté en Inde. Les individus mourraient d’insuffisances rénales chroniques. Les investigations vétérinaires ont mis en évidence une contamination des vautours par certains médicaments vétérinaires de type anti-inflammatoire comme le diclofénac. Ces médicaments étaient présents dans les carcasses d’animaux domestiques (bétail) dont se nourrissaient les vautours. Plus de 97 % des vautours ont ainsi disparu amenant à seulement 10 000 vautours en 2016.
La population ne consommant quasiment pas de viande bovine (les bovins n’étant utilisés que pour le lait et la force de travail), les vautours constituent quasiment le seul système d’équarrissage des carcasses.
c. Impact de la disparition du vautour chaugoun sur la santé humaine
Carcasse près d'un point d'eau en Inde, © Jacob Graham Savoie
Outre la perte de biodiversité que représente l’effondrement de la population des vautours, d’autres conséquences sont apparues :
La disparition soudaine du système d’équarrissage réalisé par les vautours a entraîné la prolifération de carcasses laissées à l’air libre.
De nombreux points d’approvisionnement en eau ont été contaminés.
D’autres espèces opportunistes ont pris la place des vautours dans cet écosystème et ont proliféré : les chiens errants et les rats. Or, ces chiens errants sont porteurs de nombreux pathogènes (rage, anthrax, peste, botulisme) entraînant une recrudescence notamment de la rage dans les populations humaines. Chaque année, 30 000 Indiens meurent de la rage, représentant plus de la moitié des cas mondiaux. Économiquement, ces épidémies coûteraient 25 millions de dollars par an.
d. Les solutions mises en œuvre
Les vétérinaires conseillent désormais l’utilisation d’une autre molécule anti-inflammatoire pour le bétail, le méloxicam, le seul à être toléré par les vautours. Le diclofénac quant à lui a été interdit en Inde en 2006.
Le Diclofénac reste cependant toujours utilisé pour la médecine humaine donnant lieu à des utilisations illégales sur le bétail. Cela explique que la population de vautours continue à baisser de 30 % chaque année.
Des programmes d’élevage, de reproduction et de réintroduction ont été lancés depuis les années 2010.
Vautours chamois rassemblés près d’une carcasse, © Shantanu Kuveskar (CC BY-SA 4.0)
Document 3 : Impact des activités humaines sur la pollinisation et la production agricole
a. La pollinisation, service écosystémique fourni par de nombreux organismes
© Muhammad Mahdi Karim, GFDL 1.2
Un pollinisateur est un organisme vecteur qui durant ses déplacements de fleur en fleur transporte involontairement des grains de pollens (cellule sexuelle mâle) vers le stigmate d’une autre fleur (partie femelle de la fleur) contribuant, lorsque les cellules sexuelles viennent de la même espèce, à la fécondation. Les pollinisateurs les plus répandus sont surtout des insectes comme les abeilles, mouches et autres papillons. Certains oiseaux (colibris) ou mammifères (chauve-souris) sont également des pollinisateurs.
Le pollinisateur cherche à récupérer du pollen ou du nectar dont il se nourrit ou dont il se servira pour nourrir les larves de sa colonie. Des modifications à la fois de la fleur mais aussi du pollinisateur appelées coévolution contribuent à perfectionner ces échanges.
b. Part de la pollinisation dans les productions agricoles
Si les cultures de céréales (blé, maïs, riz) ne dépendent pas des pollinisateurs mais du vent, une grande partie des productions agricoles végétales nécessitent l’intervention de pollinisateurs : plus de 35 % de ce que nous mangeons dépend de l’activité des pollinisateurs. Ce pourcentage peut s’élever à plus de 70 % dans des pays comme la France.
c. Impact des activités humaines sur les populations de pollinisateurs
Les insectes pollinisateurs sont touchés par plusieurs menaces :
- perte d’habitat (constructions d’infrastructures humaines, transformation d’écosystèmes en champ monocultural) ;
- changement climatique (sécheresse, variation température) ;
- utilisation massive de pesticides (notamment néonicotinoïdes) et d’engrais.
Selon le rapport de 2016 de l’IPBES (la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques) « en Europe, les populations diminuent de 37 % pour les abeilles et de 31 % pour les papillons. Dans certaines zones, cet effondrement peut aller jusqu’à 90 % ».
Ce graphique indique si des effets négatifs sont observés sur les abeilles (ronds verts pleins) ou non (ronds bleus) selon différentes concentrations d’insecticides à base.
Pour évaluer l’impact de ces insecticides sur les abeilles, il faut considérer principalement les ronds verts pleins (qui indiquent des effets négatifs de type sublétal : effet négatif fort sans entraîner une mort immédiate) qui seraient dans les zones d’utilisation habituelle de ces insecticides (bande claire orangée).
d. Évolution des productions agricoles en fonction de l’activité de pollinisation
Ce diagramme indique la dépendance (en pourcentage) des principales cultures mondiales directement consommées par les êtres humains en fonction de la pollinisation animale. Les pourcentages indiquent la part de ces productions qui seront touchées par des réductions de productivité allant de 0 à 90 %.
La diminution des populations de pollinisateurs pose donc un sérieux problème en termes de diversité alimentaire (les céréales ne dépendant pas des pollinisateurs) et de souveraineté alimentaire (diminution de la production alimentaire).
Document 4 : La rivière « orange », un exemple tragique d’impact d’activité humaine sur l’eau
Depuis février 2022, la rivière hongroise Sajo (ou Slana lorsqu’elle coule en Slovaquie) a vu son eau devenir orange provoquant la quasi-disparition de sa faune et de sa flore.
En cause, une mine de fer en Slovaquie fermée en 2008. Les puits et couloirs se sont progressivement remplis d’eau et depuis février 2022, de l’eau contaminée par des métaux lourds ou par de l’arsenic déborde et s’écoule dans la rivière. L’arsenic par exemple, souvent associé au fer, est concassé en même temps que le minerai et se retrouve ainsi disséminé. Cancers, empoisonnements, les effets toxiques de l’arsenic sont nombreux et violents.
« Chaque jour, 1,5 million de litres d'eau provenant des mines se déversent dans la rivière, ce qui signifie que plus de 4 tonnes de fer, plus de 34 tonnes de sulfates, 1,7 tonne de zinc et environ cinq kilos d'arsenic sont déversés dans la rivière tous les jours. »
Örs Orosz, conseiller municipal de la ville de Nitra en Slovaquie
© Szalai Gábor (CC BY-SA 3.0)
La solution résiderait dans l’interruption de l’écoulement d’eau venant de la mine vers la rivière et dans la dépollution de la zone touchée. Les travaux sont estimés à 4 millions d’euros. Les ministères de l’Économie et de l’Environnement se rejettent la responsabilité de ces travaux qui prennent du retard.
Écologue travaillant aux Nations unies, vous devez présenter aux membres des gouvernements présents des exemples d’impacts des activités humaines sur les écosystèmes.
Réalisez un diaporama en présentant les 4 exemples fournis dans les documents. Pour chacun, vous réaliserez 3 diapos :
- une présentant le cas ;
- une deuxième les origines des dégradations ;
- et une troisième sur les conséquences de celles-ci (conséquence pour l’écosystème ainsi que les services écosystémiques).
Vous pourrez utiliser les documents fournis pour illustrer votre diaporama.
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