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Informations de base sur les chaînes alimentaires et les réseaux alimentaires

Chaque chaîne alimentaire commence avec l'énergie du soleil. Les plantes vertes sont autotrophes, ce qui signifie qu'elles créent leur propre nourriture en utilisant une réaction chimique appelée photosynthèse . Au cours de la photosynthèse, les plantes absorbent le dioxyde de carbone de l'air et l'eau du sol par leurs racines, qui réagissent pour produire du glucose et de l'oxygène.

Le mot équation pour cette réaction est dioxyde de carbone + eau → glucose + oxygène
L'équation du symbole est 6CO ₂ + 6H ₂ O → C ₆ H ₁₂ O ₆ + ₆ O ₂

Le glucose fabriqué par les plantes est utilisé pour la respiration et peut également être stocké, souvent sous forme d'amidon. Lorsque la plante est consommée par un autre être vivant, une partie de cette énergie stockée est transmise. L'énergie est perdue à chaque niveau trophique, car toute l'énergie n'est pas utilisée pour la croissance et stockée dans le vivant. Une partie de l'énergie est utilisée pour la respiration et d'autres processus vitaux. Cette énergie est donc finalement libérée dans l'atmosphère sous forme de chaleur. Une partie de l'énergie contenue dans les aliments est perdue sous forme de déchets, tels que les selles. Plus la chaîne alimentaire est courte, plus le transfert d'énergie est efficace et moins d'énergie perdue dans l'environnement.

Un être vivant qui fait de la photosynthèse s'appelle un producteur. Sur terre, c'est normalement une plante verte. Dans les océans, le producteur est l'algue ou le phytoplancton, un organisme microscopique qui utilise l'énergie du soleil pour créer de la nourriture. Les chaînes alimentaires se terminent par des bactéries appelées décomposeurs, qui extraient l'énergie chimique des restes d'êtres vivants. Ils sont le moyen de recyclage de la nature et sans eux, la planète serait beaucoup plus en désordre. Dans chaque habitat, il y a un tueur au sommet, une machine à tuer bien adaptée.

Prenons cet exemple de chaîne alimentaire: Herbe → Chenille → Moineau → Faucon. L'herbe est le producteur ; c'est une plante verte qui utilise la photosynthèse pour créer du glucose. La chenille est le premier consommateur . C'est un herbivore qui ne mange que des plantes. Le prochain animal de la chaîne alimentaire est le moineau. Le moineau est un omnivore, ce qui signifie qu'il tire ses éléments nutritifs des plantes et des animaux, et s'appelle le consommateur secondaire . Le moineau est une proie pour le faucon. Le faucon est un prédateur. Il est bien adapté au travail, car il a une vue incroyable qui lui permet de repérer sa proie de loin. Ses griffes acérées lui permettent d'attraper sa proie en l'air. Le faucon est le prédateur principal , ce qui signifie qu'il n'y a pas d'autre animal au-dessus de lui dans la chaîne alimentaire.

Les populations de ces animaux sont toutes liées. S'il y a une sécheresse un an et que la quantité d'herbe diminue, le nombre de chenilles peut être affecté. Si le nombre de chenilles diminue, cela peut affecter le nombre de moineaux, ce qui peut à son tour affecter le nombre de faucons. Les flèches dans la chaîne alimentaire montrent le flux d'énergie d'un être vivant à un autre. Ils pointent de l'organisme en train d'être mangé à la mangeoire. Outre le transfert d'énergie et de matière d'un organisme à l'autre, il existe des parties non vivantes d'un écosystème qui peuvent fournir de la matière aux êtres vivants, comme l'air, l'eau et les minéraux.

Les écosystèmes sont vastes et les animaux existent rarement dans une seule chaîne alimentaire. Peu d'animaux mangent rarement un seul type de nourriture; au lieu de cela, ils obtiennent leurs nutriments de différentes sources. Cela varie également en fonction de la période de l’année et de l’emplacement de l’animal. Un renard du nord de l'Alaska mangera des aliments différents de ceux d'un renard du Massachusetts. Les réseaux alimentaires constituent un moyen plus précis de montrer le flux d'énergie d'un être vivant à un autre. Des relations alimentaires plus complexes peuvent être montrées comme des réseaux alimentaires avec différents niveaux trophiques. Les élèves devront être en mesure de définir les limites de l'écosystème qu'ils décrivent lorsqu'ils créent des réseaux trophiques. Par exemple, leur modèle décrit-il l'écosystème d'une partie d'une forêt ou d'une forêt entière?

Les normes scientifiques de la prochaine génération insistent sur l'importance d'amener les étudiants à développer et à utiliser des modèles pour comprendre les phénomènes. Dans le monde réel, les scientifiques créeront des modèles pour les aider à comprendre un système ou une partie d’un système. Les modèles scientifiques sont utilisés pour faire des prédictions et communiquer des idées ou des données à d'autres personnes. Les plans de cours contiennent une gamme d’activités qui mettent l’accent sur cette compétence. Les élèves pourront facilement créer leurs propres modèles pour décrire le cycle de la matière et les flux d’énergie entre les parties vivantes et non vivantes d’un écosystème. Cela vous donne une excellente occasion de discuter des limites de l’utilisation des modèles, en donnant aux étudiants l’occasion de les évaluer et de les affiner.

Pour examiner plus en détail la façon dont le carbone est recyclé dans la biosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère et la géosphère, voir les plans de leçon sur le cycle du carbone.

Questions essentielles sur les chaînes alimentaires et les réseaux alimentaires

1. Comment l'énergie est-elle transmise d'un animal à un autre?
2. Pourquoi les chaînes alimentaires dépassent rarement quatre niveaux trophiques?
3. Pourquoi toutes les chaînes alimentaires commencent-elles par quelque chose de photosynthétique?