Réseaux alimentaires, producteurs et décomposeurs dans une mare

Qui mange qui dans une mare ?

Une mare est un petit écosystème : un milieu (eau, vase, lumière) et les êtres vivants qui y vivent. Ces êtres vivants sont reliés par leur alimentation, et la matière passe de l'un à l'autre.

Les producteurs

Un producteur fabrique sa propre matière organique à partir de matière minérale (eau, sels minéraux, dioxyde de carbone), grâce à la lumière. Dans la mare, ce sont les plantes aquatiques comme l'élodée et les algues microscopiques du phytoplancton. Un producteur ne « mange » pas : il fabrique sa matière.

Les consommateurs

Un consommateur est un animal qui ne peut pas fabriquer sa matière organique à partir de matière minérale : il doit se nourrir d'autres êtres vivants, et il fabrique sa propre matière à partir de la matière organique qu'il mange. Un herbivore mange des végétaux (escargot d'eau, têtard). Un carnivore mange des animaux (larve de libellule, grenouille, héron cendré). L'animal qui mange est un prédateur, l'être vivant mangé est une proie.

Chaînes et réseaux

Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants où chacun est mangé par le suivant. La flèche se lit « est mangé par » et indique le sens de passage de la matière :

phytoplancton → daphnie → larve de libellule → grenouille → héron cendré

Dans la réalité, un animal a souvent plusieurs proies et plusieurs prédateurs. Les chaînes se croisent et forment un réseau alimentaire.

Les décomposeurs

Les décomposeurs, surtout des champignons et des bactéries présents dans la vase, se nourrissent de matière morte : feuilles tombées, animaux morts, excréments. Ils la transforment en matière minérale, qui retourne dans l'eau et peut être utilisée de nouveau par les producteurs. La matière circule donc en cycle. Sans décomposeurs, les déchets s'accumuleraient et les producteurs manqueraient de sels minéraux.

Exemple concret

À l'automne, une feuille de saule tombe dans la mare. Des larves d'insectes la fragmentent, puis des champignons et des bactéries la décomposent. Les sels minéraux libérés sont absorbés par l'élodée, qui est mangée par un escargot d'eau, lui-même mangé par une grenouille. Une partie des éléments de la feuille se retrouve ainsi dans le corps de la grenouille.

Piège à éviter

Beaucoup d'élèves lisent la flèche comme « mange ». Or la flèche part de la proie vers le prédateur : dans « daphnie → larve de libellule », c'est la larve qui mange la daphnie. Autre erreur : croire que les décomposeurs sont seulement à la fin de la chaîne. Ils agissent sur toute matière morte, à tous les niveaux, et ferment le cycle de la matière.

Exercice 1 : Lire un réseau alimentaire

Données pédagogiques simplifiées : régimes alimentaires dans une mare. L'élodée et le phytoplancton fabriquent leur propre matière.

1. Écris une chaîne alimentaire de quatre êtres vivants, avec des flèches.
2. Quels êtres vivants sont des producteurs ? Justifie.
3. Cite tous les prédateurs du têtard.
4. Explique pourquoi on parle de réseau alimentaire.
5. Classe chaque consommateur du tableau en herbivore ou carnivore.

Exercice 2 : Que deviennent les feuilles mortes ?

Données pédagogiques simplifiées : 20 g de feuilles de saule sont immergées dans une mare. Le tableau donne la masse de feuilles restante, en grammes.

1. Calcule la masse perdue en 12 semaines dans chaque cas.
2. Exprime cette perte en pourcentage de la masse initiale.
3. Quels êtres vivants expliquent cette disparition ? Compare les deux températures.
4. Que deviennent les éléments contenus dans les feuilles ?

Exercice 3 : Prévoir une perturbation

Dans une mare, les daphnies mangent le phytoplancton et les larves de libellule mangent les daphnies. Les grenouilles mangent les larves de libellule et aussi des escargots d'eau. Un hiver très froid fait disparaître presque toutes les larves de libellule. Les autres espèces ne sont pas touchées par le froid.

1. Prévois l'évolution du nombre de daphnies. Justifie.
2. Quelle conséquence attends-tu ensuite pour le phytoplancton ?
3. Les grenouilles risquent-elles de manquer de nourriture ? Argumente.
4. Pourquoi un réseau alimentaire amortit-il mieux une perturbation qu'une chaîne unique ?

Correction complète

Exercice 1 : correction

1. Exemple : phytoplancton → daphnie → larve de libellule → grenouille. Chaque flèche se lit « est mangé par ». Une autre réponse est valable si chaque flèche respecte le tableau.
2. L'élodée et le phytoplancton sont les producteurs : ils n'apparaissent jamais dans la colonne des mangeurs, car ils fabriquent leur matière organique à partir d'eau, de sels minéraux, de dioxyde de carbone et de lumière.
3. Le têtard est mangé par la larve de libellule et par le héron cendré : deux prédateurs.
4. Les chaînes partagent des êtres vivants (le têtard est dans deux chaînes, la grenouille a deux proies). Elles s'entrecroisent et forment un réseau.
5. Herbivores : daphnie, escargot d'eau, têtard. Carnivores : larve de libellule, grenouille, héron cendré.

Exercice 2 : correction

1. À 5 °C : 20 g moins 14 g, soit 6 g perdus. À 15 °C : 20 g moins 6 g, soit 14 g perdus.
2. À 5 °C : 6 ÷ 20 × 100 = 30 %. À 15 °C : 14 ÷ 20 × 100 = 70 %.
3. Ce sont les décomposeurs (champignons et bactéries), aidés par de petits animaux qui fragmentent les feuilles. Ils sont plus actifs à 15 °C : la perte y est plus du double de celle observée à 5 °C (70 % contre 30 %) pour la même durée.
4. Les feuilles sont transformées en matière minérale (sels minéraux, dioxyde de carbone) qui retourne dans l'eau et peut être réutilisée par les producteurs. Une partie est aussi incorporée au corps des décomposeurs.

Exercice 3 : correction

1. Le nombre de daphnies augmente : leur principal prédateur a presque disparu, donc beaucoup moins de daphnies sont mangées.
2. Plus nombreuses, les daphnies consomment davantage de phytoplancton, qui diminue.
3. Pas forcément. Les grenouilles perdent une source de nourriture, mais elles mangent aussi des escargots d'eau et peuvent se reporter sur cette proie.
4. Dans une chaîne unique, la disparition d'un maillon prive le suivant de nourriture. Dans un réseau, les animaux ont plusieurs proies et peuvent en changer, donc la perturbation se propage moins.