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Dès le début du cycle élémentaire, les enfants apprennent des notions fondamentales pour comprendre ce qu’est le monde vivant et appréhender sa diversité. Au sein de ces enseignements, on trouve les relations alimentaires entre les organismes vivants et la chaîne de prédation. La chaîne alimentaire apparaît comme une notion importante qui permet de mieux organiser les connaissances du monde.
La notion de chaîne alimentaire est utilisée en écologie pour décrire les relations alimentaires entre les différents organismes au sein d'un écosystème. Elle s’organise généralement en partant des plantes ou d'autres organismes autotrophes, capables de produire leur propre nourriture à partir de sources inorganiques.
Les plantes puisent dans le sol les éléments minéraux indispensables à leur croissance : azote, phosphore, potassium, calcium, magnésium, soufre (macro-éléments), bore, chlore, cuivre, fer, manganèse, molybdène, zinc (oligo-éléments). La photosynthèse leur permet de synthétiser de la matière organique, notamment des glucides. Ces organismes, appelés producteurs, sont ensuite mangés par des animaux herbivores, appelés consommateurs primaires, qui à leur tour sont mangés par des carnivores, appelés consommateurs secondaires.
Enfin, au bout de la chaîne alimentaire, on trouve les décomposeurs, comme les bactéries et les champignons, qui décomposent la matière organique morte, y compris les déchets d'autres organismes, renvoyant ainsi les nutriments dans le sol.
« La chaîne alimentaire est le résultat des interactions entre trois catégories d'organismes : les producteurs (la plupart du temps des végétaux), les consommateurs (herbivores et carnivores) et les décomposeurs (bactéries et champignons). Cette chaîne maintient l'équilibre de l'écosystème : les producteurs fournissent les éléments dont ont besoin les consommateurs, et les décomposeurs dégradent les matières organiques des deux autres catégories. »
La chaîne alimentaire se divise en 3 catégories d'êtres vivants:
Au tout début de la chaine alimentaire, les êtres vivants qui jouent un rôle essentiel font partie de la catégorie des producteurs. Ils sont appelés ainsi car ces êtres vivants sont les seuls de la chaine alimentaire à pouvoir produire la matière qui les compose. Ces êtres vivants sont appelés consommateurs primaires car ils dépendent d’autres êtres vivants qu’ils consomment pour croître et se maintenir en vie. On les appelle les décomposeurs. On dit qu’ils arrivent en bout de chaine car ils transforment les êtres morts en nouvelle matière organique. Une matière qui pourra de nouveau intégrer le cycle grâce aux producteurs. Les asticots et les champignons qui entrent dans le processus de décomposition des êtres morts en sont un bon exemple.
Dans un écosystème, les liens qui unissent les espèces sont le plus souvent d'ordre alimentaire. Ces relations forment des séquences où chaque individu mange le précédent et est mangé par celui qui le suit; on parle de chaîne alimentaire.
Le concept de chaîne alimentaire est le fruit du travail de nombreux scientifiques à travers l'histoire. Il continue d’ailleurs d'être étudié et affiné par les écologistes contemporains. Charles Sutherland Elton aurait dit : “Suivez la nourriture et vous comprendrez la structure des communautés”. Cela marque l’émergence de la théorie des niches écologiques et du concept de réseau trophique.
La niche écologique est un concept clé en écologie. Elle évoque le rôle fonctionnel qu'un organisme joue dans son environnement. La niche écologique d'une espèce décrit toutes les façons dont l'espèce utilise les ressources de son environnement.
Le principe d'exclusion compétitive, aussi appelé principe de Gause, stipule que deux espèces occupant la même niche ne peuvent pas coexister indéfiniment si leur environnement présente des ressources limitées et si les deux espèces ont besoin des mêmes ressources. Le second principe, celui de la séparation des niches, est intimement lié au premier : il suggère que pour coexister, les espèces doivent occuper des niches légèrement différentes.
Au fur et à mesure du développement des connaissances, la notion de chaîne alimentaire s’est étendue. Un réseau trophique met donc en évidence une série d'interactions alimentaires interconnectées parmi les différents organismes dans un écosystème.
Si l’on prend l’exemple d’un lapin (consommateur primaire), il ne se nourrit pas seulement d'herbe (producteur) mais il peut aussi manger d'autres types de plantes. Le réseau trophique donne donc une image plus complète et plus précise de la réalité des interactions dans les écosystèmes.
Les réseaux trophiques aident à considérer la complexité des échanges entre organismes et de ceux-ci avec leur environnement. Ainsi, plus un réseau trophique est diversifié, plus l'écosystème est résilient face aux perturbations. Les réseaux trophiques prennent en compte comment l'énergie et les nutriments circulant dans un écosystème. Les modifications même d’un réseau trophique peuvent être le signe de problèmes environnementaux.
Dans un réseau trophique, les prédateurs limitent les populations de leurs proies, ce qui empêche la surpopulation et la surconsommation des ressources. C’est fondamental de l’intégrer dans les approches visant à préserver les écosystèmes : par le passé, des actions reposant sur de bonnes intentions ont pu se révéler contre-productives. Toutefois, ces logiques ne sont pas de taille face aux projets d’ordre purement politiques ou idéologiques.
Quel que soit le milieu observé, les mêmes grandes composantes de l'environnement sont présentes, mais elle ne sont pas indépendantes les unes des autres. Elles établissent entre elles de multiples relations.
Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède. Dans les mers et océans, le phytoplancton assure ce rôle.
Dans un premier temps, il s’agit de découvrir le thème de ce nouveau travail à travers un reportage sur les chaînes alimentaires dans la mer. La vidéo qui vous est proposée dure 3 minutes. - « Que présente cette vidéo ? - « Te souviens-tu comment on nomme le plancton végétal ? Commencez cette seconde étape par un nouveau visionnage de la vidéo. Cette étape est celle qui consiste à faire émerger un questionnement scientifique. Ici, il est maintenant question d’étudier d’autres chaînes alimentaires, dans un milieu plus familier de l’enfant. « Et dans la forêt ?
Présentez-lui alors le document « Qui mange qui dans la forêt ? » (ci-dessus). Soit sur papier, soit sur l’écran. Passez en revue les différents habitants de la forêt qui y sont représentés. « Sur ce document, figurent différents êtres vivants que l’on peut rencontrer en forêt. Imagine une (ou plusieurs) chaîne(s) alimentaire(s), c’est à dire »qui mange qui dans la forêt ?« et note-la(les) 🖉 sur ta feuille » (rubrique « mes hypothèses »).
Voici quelques éléments qui vous aideront à la rédiger : Une chaîne alimentaire est composée d’êtres vivants qui se mangent les uns après les autres. La flèche signifie « est mangé par ». Une chaîne alimentaire représente une suite organisée d’êtres vivants qui se mangent pour vivre. Un animal qui est mangé est qualifié de proie. Celui qui le mange est appelé prédateur. Ils sont reliés par des flèches qui signifient « est mangé par... » A la base de cette chaîne, on trouve les producteurs (végétaux). Ils sont eux-mêmes mangés par les consommateurs primaires (herbivores), eux-mêmes mangés par les consommateurs de second niveau (carnivores). Dans un milieu, comme la forêt, de nombreuses chaînes alimentaires sont liées entre elles.
En milieu aquatique comme terrestre, la chaîne alimentaire fonctionne de la même manière. Il ne s'agit finalement que de nutrition, d'un régime alimentaire omnivore, carnivore ou herbivore (végétarien pour les humains) et de loi de la Nature. L'équilibre de l'éco-système est étroitement lié au maintien de cette chaîne alimentaire.
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