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- Comparaison de la productivité primaire des écosystèmes continentaux et explication des différences (DOC1) Analyse des données D’après DOC1, la productivité primaire nette varie en fonction des écosystèmes : Forêts tropicales : Très forte productivité primaire (~1900 gC/m²/an). Forêts tempérées et prairies : Productivité intermédiaire (~300-600 gC/m²/an). Déserts et zones arides : Très faible productivité (~0-3 gC/m²/an). Explication des différences La productivité primaire correspond à la quantité de biomasse produite par les végétaux via la photosynthèse. Plusieurs facteurs influencent cette productivité : La disponibilité de l’eau Les forêts tropicales reçoivent des précipitations abondantes tout au long de l’année, favorisant une forte croissance végétale.
Les prairies ont des précipitations modérées, ce qui limite la biomasse végétale. Les déserts manquent d’eau, empêchant la croissance des plantes et réduisant la productivité primaire. L’ensoleillement et la température La photosynthèse est plus efficace dans les régions chaudes et ensoleillées. Les forêts tropicales bénéficient d’un ensoleillement intense et de températures élevées, idéales pour la photosynthèse. Les zones froides (ex. toundra, taïga) ont une faible productivité en raison des températures basses qui ralentissent le métabolisme des plantes. La fertilité des sols Les forêts tempérées et les prairies ont des sols riches en nutriments, favorisant la croissance végétale. En revanche, les sols des forêts tropicales sont souvent pauvres en nutriments, car la matière organique est rapidement décomposée et réutilisée. Dans les déserts, le manque de nutriments et d’eau empêche le développement des plantes. Conclusion : La productivité primaire varie principalement en fonction de la disponibilité en eau, de la température et de la richesse des sols. C’est pourquoi les forêts tropicales sont les écosystèmes les plus productifs, tandis que les déserts sont les moins productifs.
Une partie de l’énergie absorbée est convertie en chaleur, influençant les températures et la circulation atmosphérique. Utilisation non optimale par les plantes Toutes les longueurs d’onde de la lumière ne sont pas utilisées pour la photosynthèse (seules la lumière rouge et bleue sont absorbées efficacement). Les plantes ont des limites physiologiques, et une partie de l’énergie absorbée est perdue sous forme de chaleur ou utilisée pour la respiration cellulaire. Conclusion : Seule une fraction infime de l’énergie solaire reçue est réellement utilisée pour produire de la biomasse. Cela souligne l’importance de la photosynthèse comme processus fondamental mais limité dans son efficacité.
- Hypothèse sur les facteurs contrôlant la productivité primaire des océans (DOC2 et DOC4), vérification avec DOC Observation des données DOC2 montre que l’énergie solaire disponible varie selon la latitude. DOC4 indique que la concentration en chlorophylle est proportionnelle à l’abondance du phytoplancton (base de la productivité primaire océanique). Hypothèse
La productivité primaire des océans est principalement contrôlée par : La disponibilité en nutriments (nitrates, phosphates, etc.). La concentration en phytoplancton (chlorophylle). Vérification avec DOC DOC5 montre la répartition de la productivité primaire océanique : Productivité faible dans la plupart des océans ouverts (faible concentration en nutriments). Productivité élevée dans les zones d’upwelling, où les courants marins font remonter des eaux profondes riches en nutriments. Productivité élevée dans les estuaires et embouchures de fleuves, où les nutriments terrestres sont transportés vers l’océan. Ces observations confirment notre hypothèse : Les nutriments sont essentiels pour la croissance du phytoplancton, qui forme la base des réseaux trophiques océaniques. Les zones riches en chlorophylle correspondent aux zones de forte productivité primaire. Facteurs influençant la disponibilité des nutriments
Conclusion générale : La productivité primaire dépend d’un équilibre complexe entre énergie solaire, disponibilité en eau et nutriments. Les écosystèmes terrestres sont limités par l’eau et la température, tandis que les écosystèmes marins sont limités par les nutriments.
