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Sciences — SVTU ② Écologie générale (dans le domaine SVTU 10 %)
Le cadrage officiel (corrigé)
L'épreuve de sciences compte coefficient 2, dure une heure et se passe en français sous forme de questions fermées. Le توصيف officiel (CNE, دورة يناير 2025) la partage en deux grands domaines : ① sciences de la vie, de la Terre et de l'univers (SVTU) 10 % ② sciences physiques et technologie 10 %.
Le domaine SVTU (10 %) et ses quatre sous-domaines — document officiel
| Sous-domaine (numéro officiel) | Contenu | Statut chez nous |
|---|---|---|
| ① Biologie | Cellule, molécules, métabolisme, végétaux, animaux, physiologie humaine, santé | ✅ publié (leçon sci-bio-2025) |
| ② Écologie générale | Écosystèmes, interactions, chaînes trophiques, cycles, pollution, climat, développement durable | ✅ cette leçon |
| ③ Géologie | Globe dans le système solaire, érosion/sédimentation, cycle de l'eau, tectonique des plaques, roches | 🔜 à écrire |
| ④ Astronomie descriptive | Système solaire, mouvements de la Terre, saisons, lune et marées, lecture du ciel | 🔜 à écrire |
1. Vocabulaire et niveaux d'organisation
- Individu : un être vivant isolé.
- Population : ensemble des individus de la même espèce vivant au même endroit au même moment.
- Biocénose : ensemble de toutes les populations d'espèces différentes d'un même milieu.
- Écosystème : biocénose + biotope (le milieu) + leurs interactions.
- Biome : grand ensemble écologique défini par le climat et la végétation (désert, forêt méditerranéenne…).
- Biosphère : ensemble de tous les écosystèmes de la Terre.
Les sept mots à ne jamais confondre
| Terme | Définition exacte |
|---|---|
| Population | Une seule espèce, un lieu et un moment donnés |
| Biocénose | Toutes les espèces du milieu (animales et végétales) |
| Biotope | Composantes physiques et chimiques : climat, sol, eau, air |
| Écosystème | Biocénose + biotope + interactions ; c'est une unité fonctionnelle |
| Habitat | L'endroit « où » vit l'espèce |
| Niche écologique | Le « métier » de l'espèce : ce qu'elle mange, quand elle est active, comment elle se reproduit |
| Facteur écologique | Tout élément du milieu qui influence les êtres vivants |
🎯 Un ensemble formé par toutes les populations d'espèces différentes d'un milieu donné s'appelle :
2. Structure et fonctionnement d'un écosystème
- Composante abiotique (le biotope) : lumière, température, eau, air, sol, pH, salinité, pression, vent.
- Composante biotique (la biocénose) : producteurs, consommateurs, décomposeurs.
- Les deux composantes échangent en permanence : matière et énergie passent du milieu aux vivants et inversement.
Les trois compartiments de la biocénose
| Compartiment | Nutrition | Rôle | Exemples |
|---|---|---|---|
| Producteurs | Autotrophes (photosynthèse) | Fabriquent la matière organique à partir de matière minérale et de lumière | Plantes, algues, phytoplancton, cyanobactéries |
| Consommateurs | Hétérotrophes | Se nourrissent d'autres êtres vivants : 1er, 2e, 3e ordre | Sauterelle (1er), lézard (2e), faucon (3e) |
| Décomposeurs | Hétérotrophes | Dégradent la matière morte et rendent les éléments minéraux au sol | Bactéries, champignons, vers de terre |
Facteurs abiotiques et biotiques
| Type | Exemples | Effet |
|---|---|---|
| Abiotiques (non vivants) | Température, lumière, humidité, pH, salinité, O₂ dissous | Déterminent quelles espèces peuvent vivre là, et en quelle abondance |
| Biotiques (vivants) | Prédateurs, parasites, concurrents, nourriture disponible | Régulent les effectifs des populations |
- Je sais citer les trois compartiments de la biocénose avec un exemple marocain pour chacun.
- Je sais expliquer en deux phrases le rôle des décomposeurs.
3. Interactions entre êtres vivants
Tableau des interactions (à connaître absolument)
| Interaction | Signes | Principe | Exemple |
|---|---|---|---|
| Mutualisme | + / + | Les deux partenaires y gagnent, sans obligation absolue | Abeille et fleur (pollinisation contre nectar) |
| Symbiose | + / + | Mutualisme obligatoire : les deux ne peuvent plus vivre l'un sans l'autre | Rhizobium et légumineuses ; lichen (champignon + algue) |
| Commensalisme | + / 0 | Un partenaire profite, l'autre n'est ni aidé ni gêné | Poisson pilote et requin |
| Prédation | + / − | Un prédateur tue et consomme sa proie | Lion et gazelle ; faucon et lézard |
| Parasitisme | + / − | Le parasite vit aux dépens de son hôte sans le tuer immédiatement | Tique sur un chien, ténia |
| Compétition | − / − | Deux espèces (ou individus) se disputent la même ressource limitée | Deux oiseaux granivores dans le même champ |
| Amensalisme (antibiosis) | − / 0 | Une espèce nuit à une autre sans en tirer profit | Pénicillium qui inhibe les bactéries (origine de la pénicilline) |
| Neutralisme | 0 / 0 | Aucune interaction notable entre les deux | Deux espèces qui ne se croisent jamais |
🎯 Une tique qui se nourrit du sang d'un chien et l'affaiblit illustre :
4. Chaînes et réseaux trophiques
Les mots du transfert de nourriture
| Terme | Définition |
|---|---|
| Niveau trophique | Position dans la chaîne alimentaire : producteur, consommateur 1er, 2e, 3e ordre |
| Chaîne trophique | Suite linéaire de transferts : chaque être est mangé par le suivant ; la flèche va de l'être mangé vers celui qui mange |
| Réseau trophique | Ensemble des chaînes interconnectées d'un écosystème ; c'est la réalité, la chaîne n'en est qu'un fil |
| Biomasse | Masse totale de matière vivante d'un niveau ou d'un milieu |
| Productivité primaire | Matière organique produite par les producteurs par unité de temps |
Les trois pyramides écologiques
| Pyramide | Ce qu'on mesure | Forme |
|---|---|---|
| Des nombres | Nombre d'individus par niveau | Souvent pyramidale ; peut être inversée (un arbre nourrit des milliers d'insectes) |
| Des biomasses | Masse de matière vivante par niveau | Généralement pyramidale ; parfois inversée en milieu marin (producteurs microscopiques) |
| Des énergies | Énergie transférée par niveau et par unité de temps | Toujours pyramidale — c'est la seule qui ne s'inverse jamais |
🎯 Pourquoi une chaîne alimentaire dépasse rarement 4 ou 5 niveaux ?
5. Cycles de la matière et flux d'énergie
- Photosynthèse (producteurs) : CO₂ + H₂O + lumière → matière organique + O₂. L'énergie lumineuse est stockée en énergie chimique.
- Respiration et décomposition : la matière organique est dégradée, l'énergie est libérée (dont une grande part en chaleur), et le CO₂ revient dans l'atmosphère.
- Recyclage : les décomposeurs transforment la matière morte en éléments minéraux assimilables par les producteurs : la boucle est fermée.
Cycle du carbone : les quatre processus essentiels
| Processus | Effet sur le CO₂ atmosphérique |
|---|---|
| Photosynthèse | Prélève du CO₂ (il diminue dans l'air, il est fixé dans la matière organique) |
| Respiration (animaux, plantes, micro-organismes) | Rejette du CO₂ |
| Décomposition | Rejette du CO₂ et libère des minéraux |
| Combustion des énergies fossiles et incendies | Rejette du CO₂ en grande quantité : c'est l'activité humaine qui déséquilibre le cycle |
Cycle de l'azote : les quatre grandes étapes
| Étape | Qui agit | Transformation |
|---|---|---|
| Fixation | Bactéries du sol (Rhizobium en symbiose avec les légumineuses), foudre | N₂ de l'air → ammonium (NH₄⁺) assimilable |
| Nitrification | Bactéries nitrifiantes | Ammonium → nitrites → nitrates (NO₃⁻) |
| Assimilation et ammonification | Plantes puis décomposeurs | Nitrates → protéines des plantes ; puis matière morte → ammonium |
| Dénitrification | Bactéries dénitrifiantes du sol | Nitrates → N₂ gazeux qui retourne à l'atmosphère |
Cycle de l'eau : l'eau s'évapore des océans, des sols et par la transpiration des plantes ; elle se condense en nuages, retombe en précipitations, ruisselle ou s'infiltre (nappes souterraines), puis revient à l'océan. L'eau est le seul élément dont le cycle est aussi directement lié à l'énergie solaire.
- Je sais expliquer pourquoi la matière se recycle alors que l'énergie ne se recycle pas.
- Je sais nommer les quatre processus du cycle du carbone sans hésiter.
6. Dynamique des populations et équilibres naturels
Les trois niveaux de la biodiversité
| Niveau | Définition | Exemple |
|---|---|---|
| Diversité génétique | Variété des gènes au sein d'une même espèce | Différentes variétés locales de blé dur |
| Diversité spécifique | Nombre et variété des espèces | Forêt naturelle riche vs champ en monoculture |
| Diversité écosystémique | Variété des milieux et des écosystèmes | Forêt, zone humide, steppe, oasis |
- 1) Colonisation d'un sol nu par des espèces pionnières : lichens, mousses, herbes annuelles.
- 2) Enrichissement du sol, apparition d'arbustes, puis d'arbres ; la biodiversité et la biomasse augmentent.
- 3) Stade climacique : communauté stable en équilibre avec le climat et le sol de la région (par exemple la forêt de chêne vert ou l'arganeraie dans notre région).
Croissance d'une population : en l'absence de limites, la croissance serait exponentielle ; dans la nature, elle devient logistique (courbe en S) : phase de démarrage lent, phase rapide, puis ralentissement et stabilisation autour d'un plafond appelé capacité limite (notée K), imposé par la nourriture, l'espace, les maladies, les prédateurs et les déchets.
🎯 Que représente la capacité limite K d'une population ?
7. Pollution et menaces sur les équilibres naturels
Grands types de pollution
| Milieu atteint | Origines principales | Conséquences |
|---|---|---|
| Air | Gaz d'échappement, industries, chauffage, particules fines | Maladies respiratoires, smog, retombées acides |
| Eau | Eaux usées, rejets industriels, engrais et pesticides, hydrocarbures | Eutrophisation, mortalité des poissons, eau non potable |
| Sol | Pesticides, métaux lourds, déchets solides, sachets plastiques | Baisse de fertilité, contamination des nappes |
| Sonore et lumineuse | Trafic, chantiers, éclairage nocturne | Perturbation du comportement des animaux (oiseaux, insectes) |
- 1) Apport excessif de nutriments (nitrates, phosphates) par les engrais, les eaux usées et les détergents.
- 2) Prolifération des algues et du plancton à la surface de l'eau.
- 3) Mort de ces organismes, puis décomposition par les bactéries, qui consomme l'oxygène dissous.
- 4) Manque d'oxygène : les poissons meurent, une « zone morte » apparaît.
Pluies acides : les oxydes de soufre (SO₂) et d'azote (NOx) rejetés par les industries et les transports se transforment, en présence de l'eau et de l'oxygène de l'air, en acides (sulfurique, nitrique). Ces retombées acidifient les lacs, appauvrissent les sols, affaiblissent les forêts et attaquent les monuments calcaires.
🎯 Dans l'eutrophisation, qu'est-ce qui provoque finalement la mort des poissons ?
8. Changements climatiques et impact sur la biosphère
Principaux gaz à effet de serre et leurs sources
| Gaz | Sources principales |
|---|---|
| Dioxyde de carbone (CO₂) | Combustion du charbon, du pétrole et du gaz ; déforestation ; incendies |
| Méthane (CH₄) | Élevage des ruminants, rizières inondées, décharges, fuites de gaz |
| Protoxyde d'azote (N₂O) | Engrais azotés, combustion, certains procédés industriels |
| Vapeur d'eau | Naturel, mais amplifie l'effet par rétroaction positive |
- Hausse de la température moyenne et multiplication des canicules et des sécheresses.
- Fonte des glaciers et des calottes polaires, hausse du niveau de la mer menaçant les zones côtières.
- Déplacement des aires de répartition des espèces ; certaines remontent vers le nord ou en altitude.
- Acidification des océans (le CO₂ dissous forme de l'acide carbonique), blanchissement et mort des coraux.
- Pertes agricoles et menace sur la sécurité alimentaire et sur l'eau potable.
Atténuation et adaptation : deux réponses complémentaires
| Démarche | Objectif | Exemples |
|---|---|---|
| Atténuation | Réduire les émissions de gaz à effet de serre | Énergies renouvelables (solaire, éolien), efficacité énergétique, transports propres, reboisement |
| Adaptation | S'adapter aux effets déjà présents ou prévus | Variétés résistantes à la sécheresse, irrigation économe, protection du littoral, gestion de l'eau |
9. Protection de l'environnement et développement durable
- Pilier économique : production et emploi viables.
- Pilier social : santé, éducation, équité, lutte contre la pauvreté.
- Pilier environnemental : préservation des ressources et de la biodiversité.
- Le développement durable est l'intersection des trois : sacrifier un pilier détruit l'ensemble.
Les grandes étapes internationales (repères à citer)
| Année | Événement | Apport |
|---|---|---|
| 1972 | Conférence de Stockholm | Première grande conférence mondiale sur l'environnement humain |
| 1987 | Rapport Brundtland ; protocole de Montréal | Définition du développement durable ; protection de la couche d'ozone |
| 1992 | Sommet de la Terre, Rio de Janeiro | Convention sur la biodiversité, convention sur le climat (CCNUCC), Agenda 21 |
| 1997 | Protocole de Kyoto | Objectifs contraignants de réduction des gaz à effet de serre |
| 2015 | Accord de Paris | Contenir le réchauffement nettement en dessous de 2 °C et viser 1,5 °C |
| 2015 | Objectifs de développement durable (ODD) de l'ONU | 17 objectifs à l'horizon 2030 |
Cadre marocain (à citer dans une question ouverte)
| Référence | Contenu |
|---|---|
| Charte nationale de l'environnement et du développement durable (loi-cadre 99-12, 2014) | Cadre national : principes, droits et obligations en matière d'environnement |
| Loi n° 11-03 (2003) | Protection et mise en valeur de l'environnement |
| Loi n° 28-00 (2006) | Gestion et élimination des déchets |
| Loi n° 36-15 (2016) | Loi sur l'eau : gestion et valorisation de la ressource |
| Parc national de Souss-Massa | Protection des zones humides, de la steppe et de l'ibis chauve du Nord (espèce menacée) |
La règle des 3R et les autres actions de protection
| Action | Signification | Exemple concret |
|---|---|---|
| Réduire | Consommer moins d'énergie, d'eau et de produits inutiles | Ampoules économiques, robinets à débit réduit, éviter le plastique à usage unique |
| Réutiliser | Donner une seconde vie aux objets et aux eaux | Récipients réutilisables, réutilisation des eaux grises |
| Recycler | Transformer les déchets en nouvelles matières | Tri sélectif, compostage des déchets organiques |
| Protéger et éduquer | Conserver les milieux et sensibiliser les habitants | Réserves naturelles, sorties pédagogiques, clubs d'environnement à l'école |
10. Méthode : réussir les QCM d'écologie
- Mémorise d'abord le tableau des interactions avec leurs signes : la moitié des questions tournent autour de (+/+), (+/−), (−/−), (+/0), (−/0).
- Distingue sans hésiter : biotope / biocénose / population / écosystème. Une seule espèce = population, jamais biocénose.
- Élimine les propositions inversées : matière recyclée / énergie dissipée ; flux d'énergie à sens unique ; pyramide des énergies toujours pyramidale.
- Sur le climat, sépare bien l'ozone (ultraviolets, CFC) de l'effet de serre (infrarouge, CO₂ et autres gaz).
- Réponds à toutes les questions : une erreur ne retire rien, une case vide rapporte zéro.
- Je peux donner, en 30 secondes, un exemple marocain de : pollution, zone protégée, pratique durable.
- Je sais expliquer la différence entre atténuation et adaptation avec un exemple chacune.
- Je sais citer trois textes marocains de protection de l'environnement.
11. Glossaire bilingue
Termes d'écologie à maîtriser
| Terme | Définition |
|---|---|
| Abiotique | Élément non vivant du milieu (température, lumière, eau, sol…) |
| Biotique | Relatif aux êtres vivants et à leurs relations |
| Autotrophe | Qui fabrique sa matière organique à partir de matière minérale |
| Hétérotrophe | Qui se nourrit de matière organique déjà formée |
| Biomasse | Masse totale de matière vivante |
| Niche écologique | Rôle et place d'une espèce dans son écosystème |
| Biodiversité | Diversité des gènes, des espèces et des écosystèmes |
| Résilience | Capacité à revenir à l'état initial après une perturbation |
| Capacité limite (K) | Effectif maximal durable qu'un milieu peut supporter |
| Eutrophisation | Enrichissement excessif en nutriments qui déséquilibre le milieu aquatique |
| Bioamplification | Hausse de la concentration d'un polluant le long de la chaîne trophique |
| Espèce endémique | Présente uniquement dans une région donnée |
| Espèce invasive | Introduite hors de son aire naturelle, elle perturbe l'écosystème |
| Stade climacique | État final stable d'une succession écologique |
| Anthropique | Qui résulte de l'activité humaine |
| Atténuation / adaptation | Réduire les causes / s'ajuster aux effets du changement climatique |
12. S'entraîner : quatre questions type concours
🎯 Quel compartiment rend les éléments minéraux au sol ?
🎯 Une relation où les deux partenaires tirent un bénéfice obligatoire s'appelle :
🎯 Une espèce menacée par le réchauffement voit son aire se déplacer : quelle mesure relève de l'adaptation ?
🎯 Quel polluant illustre le mieux la bioamplification ?