Nourrir l'Humanité - Sciences - Première ES

Nourrir l'Humanité - Sciences - Première ES

Nourrir l'humanité est une des grandes thématiques que vous traiterez dans le programme de sciences en première. Vous devrez connaître toutes les notions propres à ce cours pour votre épreuve anticipée du Bac ES, c'est pourquoi notre professeur met à votre disposition cette fiche de révision que vous pouvez télécharger gratuitement.

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I. A propos de l’eau

L’eau représente sans doute l’élément le plus important sur cette planète. Elle est en effet vitale pour la survie de l’homme, et son utilisation doit être règlementée, pour veiller à une consommation adaptée et non-dangereuse pour l’homme. Il faut donc la traiter correctement.


1. Composition

L’eau étant un solvant, elle dissout de nombreuses substances au cours de son cycle naturel. Ainsi, que ce soit l’eau du robinet, de source, de mer ou minérale, aucune n’est vraiment pure.

En effet, l’eau minérale comporte de nombreux types d’ions, qui sont des atomes chargés électriquement. On les appelle également sels minéraux. Par exemple, nous pouvons citer plusieurs de ces substances : le calcium (Ca2+), le magnésium (Mg2+), le sodium (Na+), le nitrate (NO3-), le carbonate (CO32-) ou encore l’hydroxyde (HO-). Ces ions sont présents en quantités extrêmement faibles, de l’ordre de quelques milligrammes par litre, mais ils sont indispensables pour les êtres vivants (végétaux ou animaux) pour leur développement.


2. Potabilité

Pour savoir si une eau est potable, c’est-à-dire si on peut la boire sans peur d’ingérer des substances nocives pour notre organisme, il convient de vérifier si les normes fixées par la législation européenne notamment sont respectées. Ainsi, les eaux de source ou du robinet doivent vérifier l’ensemble de ces normes, à l’inverse des eaux minérales naturelles qui peuvent ne pas en respecter certaines. En effet, elles ont certains pouvoirs thérapeutiques dus à ces différences notables en termes de quantités d’ions. 

On peut regrouper les critères de potabilité en plusieurs catégories : la qualité organoleptique, c’est-à-dire la couleur, l’odeur, la saveur, la qualité microbiologique, les paramètres physico-chimiques (exemples : température, minéralisation, pH), et la composition chimique. Des prélèvements destinés à analyser la qualité d’une eau sont donc effectués régulièrement pour vérifier que les normes sont respectées.

Une eau trouvée dans la nature n’est, à la base, pas potable. Il faut donc la rendre propre à la consommation par une série de traitements. En effet, l’eau qui sort de notre robinet est souvent issue de nappes phréatiques, de rivières souterraines, de lacs ou de cours d’eau. Il faut donc la traiter physiquement (enlever les particules en suspension), physico-chimiquement, biologiquement et chimiquement (la désinfecter et la protéger des risques de contamination).

Par contre, il faut éviter de faire la confusion avec le traitement des eaux usées qui est effectué par les stations d’épuration. En effet, l’eau n’est destinée qu’à être rejetée dans la nature, elle est donc destituée de toutes substances nocives pour l’environnement, mais n’est pas pour autant potable.

Enfin, on peut distinguer l’eau dure de l’eau douce, qui dépend de sa teneur en ions calcium et magnésium. Plus elle est dure et plus l’eau va entraîner la formation de tartre dans les canalisations.


II. Minéraux et sols

Le sol est en mouvement constant, que ce soit au niveau macroscopique ou au niveau microscopique. En effet, un échange permanent a lieu entre les animaux, les végétaux et les minéraux. On appelle complexe argilo-humique, noté CAH, un élément du sol résultant de l’agglomération de particules argileuses et d’humus. Ce complexe retient les cations, qui sont les ions chargés positivement, car il est justement chargé négativement, et va ainsi permettre une contribution à la sauvegarde ou à la libération de certaines matières nutritives pour les végétaux. Le CAH permet l’équilibre du système, en jouant sur la sauvegarde ou la libération des matières nutritives.

L’homme a su au cours de son histoire tirer parti des sols et de leurs constituants. Ainsi, l’écosystème permet un certain rendement de l’agriculture. Or, avec les besoins en constante augmentation, il a fallu développer des techniques pour améliorer ce rendement : on appelle cela l’agrosystème. L’homme va ainsi utiliser des engrais qui ont pour but de fertiliser les sols, et des pesticides qui vont servir à enrayer les mauvaises herbes et éliminer les sources de pertes de rendement. Cependant, ces produits peuvent s’avérer dangereux à la fois pour l’environnement, et également pour la santé des êtres humains. Il faut également savoir doser ces produits : si on utilise trop d’engrais, cela va avoir un effet inverse. Les pesticides sont aussi de gros polluants qui perturbent l’écosystème.

Pour doser correctement un produit à utiliser, on peut utiliser une comparaison visuelle grâce à une échelle de teinte (avec un échantillon étalon), ou alors une comparaison graphique ou encore une relation de proportionnalité.


III. A propos de l’agriculture

En sachant que nous sommes de plus en plus à vivre sur la planète et que chacun doit se nourrir pour survivre, il est urgent et vital de développer l’agriculture. Cependant, le développement d’une agriculture productive passe par le respect de l’environnement et de l’écosystème, ce qui n’est pas toujours facile à respecter. Le choix de techniques adaptées est donc très important pour l’avenir de l’humanité.


1. Notions

Pour préciser les notions d’écosystème et d’agrosystème évoquées plus tôt, on peut dire qu’un écosystème est un ensemble d’organismes vivants qui vivent et interagissent les uns avec les autres et avec leur environnement. En globalité, la rentabilité est assez faible. Ainsi, l’homme a créé un agrosystème, qui est bâti à partir d’un modèle que constitue l’écosystème. L’objectif étant de produire un maximum de biomasse (qui sont des matières organiques), les propriétés de l’agrosystème sont quelques peu modifiées pour augmenter la rentabilité. Cependant, cela cause des déséquilibres qu’il faut combler par l’ajout de substances extérieures, à savoir les engrais et les pesticides.

Au niveau du bilan énergétique entre des deux solutions, on constate que les écosystèmes vont faire que le rendement dépend du résultat de la photosynthèse. Plus l’énergie récupérée est élevée et meilleur est le rendement. La photosynthèse est la transformation par les végétaux de l’énergie solaire en énergie chimique. Concernant les agrosystèmes, la photosynthèse joue aussi un rôle, mais moindre par rapport aux énergies apportées pour améliorer le rendement et consommées pour exploiter la biomasse.


2. Impacts

Les pratiques agricoles que l’homme utilise ont des effets, à la fois sur l’environnement et sur la santé de l’homme.

Du fait de l’augmentation de la demande en viandes, il faut permettre aux animaux de se développer plus rapidement et plus fortement. Ainsi, ce sont sur les végétaux que les recherches portent pour trouver des « recettes miracles ». Il faut toujours produire plus, entraînant la déforestation notamment, et contribuant aussi au réchauffement climatique (libération du dioxyde de carbone). De plus, l’utilisation d’engrais azotés étant trop importante, de l’azote reste dans les sols et s’infiltre dans les nappes phréatiques où s’écoule dans les mers et océans, augmentant le phénomène de pollution. D’autre part, les algues vertes se développent davantage et causent la mort par asphyxie de la faune aquatique, détruisant l’écosystème. Pour donner un ordre d’idée, l’irrigation des cultures représente environ 70% de la consommation en eau de la planète, sachant que cette eau est très inégalement répartie.

La consommation d’eau qui présente un taux élevé de nitrates est dangereuse pour l’homme, et même pour le nourrisson même si cette quantité est inférieure au seuil fixé par la norme. Elle peut même provoquer le développement de cancers, une baisse de la fertilité ou encore des perturbations hormonales.

Ainsi, pour limiter les risques et améliorer les rendements agricoles, l’homme doit encore réfléchir à de nouvelles techniques et repenser les actuelles. Il faut par exemple irriguer directement les plantes à leurs pieds, répartir plus intelligemment les cultures selon les régions, reconstituer les écosystèmes qui ont été perturbés, et donc penser sur le long terme pour éviter que la pollution et ses conséquences ne deviennent vraiment irréversibles.

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Les avis sur ce document

190600
5 5 0
20/20

Bonjour tout le monde j'suis nouvelle ici puis je savoir exactement ce qu'on fait dans ce site car ça paraît étrange mais oui je me suis inscris sans même savoir ce qu'on mais en valeur

par - le 06/02/2018
emmadu21
5 5 0
20/20

Bonne fiche mais la présence de dessins et de schémas est plus que nécessaire pour visualiser facilement les termes importants.

par - le 18/06/2017
cxlia
5 5 0
20/20

Cette fiche est elle suffisante pour le bac? Pendant tout le reste de l'année je n'ai pas eu cours de physique

par - le 17/06/2017
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