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C.4.2 · Transfert d'énergie et de matière

Baccalauréat international · IB Diploma · Biology · SL · Sujet 23

23.1

Champ d'application et prérequis

Ce document couvre des sujets sélectionnés du niveau standard pour le cours évalué pour la première fois en 2025 ; il ne constitue pas l'intégralité du programme.

Prérequis : lire les quantités et unités indiquées, puis utiliser l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous.

Les exemples sont originaux et fictifs : ils ne correspondent ni à de vraies mesures ni à de véritables enquêtes d'étudiants.

23.2

Transfert d'énergie : utiliser la production et une frontière définie

Qu'est-ce qui expliquerait cette observation ?

  • L'énergie disponible sous forme de nouvelle biomasse diminue généralement le long d'une chaîne alimentaire. L'énergie est conservée globalement, mais une partie de l'énergie transférée quitte la voie de production du niveau suivant.

Construire le modèle

  • Les producteurs convertissent une entrée d'énergie en énergie chimique dans des matières organiques.
  • Les consommateurs obtiennent de la matière par l'alimentation.
  • L'efficacité du transfert trophique compare la production disponible à un niveau avec celle du niveau précédent sur une surface et une période communes.
  • L'énergie peut entrer dans les voies détritivales, rester dans les matières non consommées, sortir sous forme de déchets égestés ou être transférée sous forme de chaleur par respiration.
  • efficacité du transfert trophique : Production à un niveau trophique divisée par la production au niveau précédent sur un intervalle commun.
  • assimilation : Absorption de la matière digérée dans le pool interne utilisable d'un organisme.
Production per m² per year: producer 10,000 kJ, primary consumer 1,200 kJ, secondary consumer 180 kJ
La production diminue à chaque niveau : 12 % puis transfert de 15 %, et non un transfert fixe de 10 %

Choisir des preuves capables de le tester

  • Utiliser les mêmes unités d'énergie et la même période au numérateur et au dénominateur.
  • Distuer ingestion, assimilation et production : l'énergie consommée n'est pas entièrement assimilée, et l'énergie assimilée n'est pas entièrement stockée comme nouvelle biomasse.
  • Un pyramidale énergétique enregistre un flux par surface par unité de temps ; une capture de biomasse stockée est une grandeur différente.

En laboratoire : Analyser des données de budget d'écosystème attribuées ou fictives. Tracer une frontière et des flèches pour les transferts alimentaires, détritivaux et thermiques. Identifier quelles valeurs sont mesurées et quelles valeurs sont inférées, et vérifier si le budget inclut les décomposeurs. Éviter de traiter une règle fixe de 10 % comme une mesure universelle applicable à tous les écosystèmes.


Travailler à partir de quantités connues

  • Connu : la production des producteurs est 10,000 kJ/m²/an et la production des consommateurs primaires est 1,200 kJ/m²/an.
  • L'efficacité du transfert est 1,200/10,000×100=12%.
  • La production des consommateurs secondaires de 180 kJ/m²/an donne 180/1,200×100=15% pour cette étape.
  • Ces différentes valeurs expliquent pourquoi une hypothèse universelle de 10 % représenterait mal cet ensemble de données.

À vous : La production des producteurs est 8,000 et la production des consommateurs primaires est 800 kJ/m²/an. Calculer l'efficacité du transfert.


Vérifier la conclusion et ses limites

  • L'énergie n'est pas détruite lors du transfert sous forme de chaleur par respiration.
  • La matière peut circuler à travers un écosystème, tandis que le flux d'énergie utilisable dépend d'une entrée continue.
  • Une pyramide de comptage ou une capture de biomasse ne peuvent pas automatiquement être substituées dans un calcul d'efficacité énergétique.

Pas vrai : La respiration détruit l'énergie au lieu de la transférer vers d'autres formes. La respiration transfère l'énergie vers l'environnement sous forme de chaleur - l'énergie existe toujours. La « perte » entre niveaux trophiques signifie que l'énergie quitte le flux utilisable de la chaîne alimentaire ; la conservation n'est jamais violée.

Clé :

  • Les producteurs convertissent une entrée d'énergie en énergie chimique dans des matières organiques.
  • Utiliser les mêmes unités d'énergie et la même période au numérateur et au dénominateur.
  • Veillez à ce que : l'énergie n'est pas détruite lors de son transfert sous forme de chaleur par la respiration.

Écrire à partir d'un rendement de transfert de 15 pour cent

  • La production productrice est 6,000 et la production primaire-consommateur est 900 kJ par mètre carré par an.
  • Trouver l'efficacité de transfert. La respiration transfère l'énergie. Elle ne la détruit pas.
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Different transfer steps, different efficiencies

10,000 → 1,200 → 180 kJ per m² per year gives 12% then 15% transfer efficiency, and 1.8% overall. Keep production, area and time consistent while accounting for the remaining energy pathways.

Vocabulaire Entrainer
English Français
trophic transfer efficiency/ˈtrəʊfɪk ˈtrænsfɜː ɪˈfɪʃənsi/ efficacité du transfert trophique
assimilation/əˌsɪmɪˈleɪʃn/ assimilation

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