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Evaluation sur le flux d’energie, cycle du carbone et de l’azote dans les ecosystemes Cliquer ici

Bienvenue au quiz de camerecole sur le flux d'énergie, cycle du carbone et de l’azote dans les écosystèmes.
Le programme de ce quiz est celui de la terminale scientifique dont les objectifs sont :
* Expliquer pourquoi l’énergie initiale entrant dans l’écosystème est elle dissipée progressivement d’un maillon à l’autre maillon de la chaine alimentaire ;
* Établir la relation ente le flux d’énergie et le cycle de la matière ;
* Expliquer les cycles biogéochimiques du carbone et de l’azote ;
* Définir l’effet de serre et son importance pour l’apparition et le maintien de la vie ;
* Expliquer les modifications qualitatives ou réservoir atmosphérique du carbone et de l’azote ;
* Mettre en évidence l’influence de l’énergie sur les cycles du carbone et de l’azote.
Résumé
Le cycle biogéochimique du carbone et de azote
I. Le cycle du carbone
Au sein de l'écosystème, le carbone existe principalement sous deux formes:
Le carbone minéral ou oxyde:
o Le dioxyde de carbone \(CO_2\);
o L'ion hydrogeno carbonate (\(HCO_{3}^{-{}}\));
o Le calcaire (\(CaCO_3\)).
Le carbone organique ou réduit est essentiellement représenté par les constituants des êtres vivants (glucides, lipides, protides). Les molécules organiques partiellement dégradées forment des matériaux comme l'humus, les roches combustibles (pétrole, houille), les gaz naturels.
I.1. Les réservoirs de carbone
Les réservoirs du carbone minéral :
o Dans l'eau douce: (\(HCO_{3}^{-{}}\)); à l'état d'ion;
o L’Atmosphère : \(CO_2\) à l'état gazeux;
o Dans la Lithosphère : les roches.
Les réservoirs du carbone organique :
o Chez les animaux et les végétaux principalement dans les molécules organiques, (Biosphère continentale et océanique);
o Dans les roches carbonées (charbon, pétrole).
I.2. Transformation du carbone dans les écosystèmes
a) Du carbone minéral au carbone organique.
La photosynthèse, en utilisant l'énergie solaire incorpore le carbone du \(CO_2\) dans les molécules organiques fabriquées par les végétaux verts. Elle représente la quasi-totalité de l'assimilation du carbone par les êtres vivants.
b) Du carbone organique au carbone minéral
Les êtres vivants dégradent par la respiration ou par la fermentation les molécules organiques. Ils produisent ainsi le \(CO_2\) : c'est la minéralisation qui est effectuée par la totalité des consommateurs.

II. Le cycle de l'azote
L'azote existe sous 3 formes :
• L'azote atmosphérique ou gazeux ou moléculaire (\(N_2\)) ;
• L'azote minéral du sol à l'état d'ions (\(NO_{3}^{-}\), (\(NO_{2}^{-}\), (\(NH_{4}^{+}\),);
• L'azote organique contenu dans chaque acide aminé des protides;
Pour passer de l'azote atmosphérique à l'azote minéral, il y a intervention des bactéries fixatrices d'azote du genre Rhizobium.
Pour passer de l'azote minéral à l'azote organique, il y a absorption des ions par les racines des plantes vertes au cours de la photosynthèse.
Le passage de l'azote minéral à l'azote atmosphérique se fait par dénitrification. Les bactéries dénitrifiantes transforment les nitrates en acide nitreux ensuite en ammoniac et enfin en azote qui regagne l'atmosphère.
Pour passer de l'azote organique à l'azote minéral il y a les étapes suivantes :
La putréfaction ou décomposition des corps après la mort ;
• Humification : c'est la formation de l'humus par décomposition des débris animaux et végétaux sous l'action de la microflore, de la microfaune et des petits organismes ;
• La minéralisation des substances organiques azotées.
• L’ammonisation qui est la transformation des constituants azotés de l'humus en sels ammoniacaux sous l'action des bactéries et des moisissures;
• La nitrification ou transformation de l'azote ammoniacal en azote nitrique.
♥  La nitrosation ou oxydation de l’ammoniaque en acide nitreux;
\(2NH_{4}^{+}+3O_2\) \(\overset{Nitrosomonas}{\longrightarrow}\) \(2\underset{Nitrite}{NO_{2}^{-}}\) \(2H_2O+4H^+\)
La nitratation qui est l'oxydation des nitrites en nitrates.
\(2NO_{2}^{-}+O_2\) \(\overset{Nitrobacter}{\longrightarrow}\) \(2\underset{Nitrate}{NO_{3}^{-}}\)

III. Les principaux réservoirs de l'azote
L'atmosphère (azote gazeux), le sol (azote minéral), la matière organique (azote organique).

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