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La planète Terre et son environnement

La répartition en latitude des climats et l'alternance des saisons sont des conséquences de la sphéricité de la Terre, et de sa rotation autour d'un axe incliné par rapport au plan de révolution autour du soleil.

La structure et l'évolution des enveloppes externes de la Terre (atmosphère, hydrosphère, lithosphère et biosphère) s'étudient à partir d'images satellitales (2).

Les mouvements atmosphériques sont rapides (de l'ordre de la dizaine de m.s^-1) et permettent un mélange efficace des gaz et polluants (CO₂, CFC, poussières, etc) à l'échelle planétaire.
Les masses océaniques sont animées de mouvements de deux types : les courants de surface (couplés à la circulation atmosphérique) et les courants profonds (liés aux différences de température et de salinité de l'eau de mer (5)).

Ces deux types de courants ont des vitesses de déplacement différentes. Ces vitesses sont plus faibles que celle de l'atmosphère et disséminent moins rapidement les polluants à l'échelle planétaire.

La biosphère ensemble de la matière vivante

. 

Les cycles de l'oxygène, du CO₂ et de l'eau (6)
Ils montrent comment la lithosphère-l'hydrosphère, l'atmosphère et la biosphère sont couplées. Influence de l'homme. Action sur la température de surface.

§         Climat de l’île

§         Exploitation d’images satellitaires de l’île

§         Etude des courants atmosphériques et océaniques au niveau et au voisinage de l’île (à partir des problèmes d’accostage, ….) et comparaison – transport des bois flottants

§         Biodiversité de l’ile

§         Cycles de l’oxygène et du CO₂ au niveau des écosystèmes de l’île

Cellule, ADN, unité du vivant

La cellule fonde l'unité et la diversité du vivant.
Les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles de tous les êtres vivants.
Toutes les cellules sont limitées par une membrane plasmique. Elle définit un compartiment intracellulaire où a lieu le métabolisme.
L'hétérotrophie et l'autotrophie sont deux grands types de métabolisme.

Parenté et diversité des organismes.
Les vertébrés présentent des similitudes anatomiques qui se traduisent par un plan d'organisation commun : axes de polarité (antéro-postérieur, dorso-ventral, droite-gauche), disposition des principaux organes par rapport à ces axes.
Le développement embryonnaire conduit à la mise en place du plan d'organisation en suivant un programme génétiquement déterminé.
Malgré leur diversité les grands plans d'organisation du monde vivant sont en partie sous le contrôle des gènes apparentés tels que les gènes homéotiques.
Les similitudes aux différents niveaux d'organisation : cellule, molécule d'ADN, et organismes conduisent à la notion d'origine commune des espèces.

§         Unité cellulaire des êtres vivants de l’île

§         Etude de ces métabolismes à partir d’exemples d’êtres vivants de l’île

§         Parenté entre les êtres vivants de l’île (plans d’organisation, …) 

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DU GENOTYPE AU PHENOTYPE, RELATIONS AVEC L'ENVIRONNEMENT

IV- Complexité des relations entre gènes, phénotypes et environnement
Un phénotype macroscopique donné résulte de processus biologiques gouvernés par l'expression de plusieurs gènes. La mutation de l'un seulement de ces gènes peut altérer ce phénotype. Un même phénotype macroscopique peut donc correspondre à plusieurs génotypes.
Chez un individu donné, l'effet des allèles d'un gène va dépendre également de l'environnement.

§         Influence d’un facteur de l’environnement sur le phénotype

LA MORPHOGENESE VEGETALE ET L'ETABLISSEMENT DU PHENOTYPE

I- La diversité morphologique des végétaux :
La morphologie d'un végétal dépend en partie des caractéristiques génétiques de l'espèce. En fonction de leur environnement, des individus d'une même espèce peuvent avoir une morphologie différente.
Des réponses morphologiques semblables peuvent être obtenues avec des végétaux d'espèces différentes placés dans un même environnement.

§         Influence de facteurs de l’environnement sur le port végétal

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Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse – Évolution

L’état actuel du monde vivant résulte de l’évolution.

Toutes les espèces vivantes actuelles et toutes les espèces fossiles sont apparentées mais

elles le sont plus ou moins étroitement.

La recherche de parenté chez les vertébrés - L’établissement de phylogénies

§         Parenté entre les êtres vivants de l’île

Stabilité et variabilité des génomes et évolution

L'apport de l'étude des génomes : les innovations génétiques.

Étude de trois exemples de relations entre mécanismes de l’évolution et génétique.

§         Découverte de la notion de sélection naturelle à partir d’exemples locaux

La mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie

Datation relative

La datation relative permet d’ordonner les uns par rapport aux autres des structures (strates,

plis, failles, minéraux) et des événements géologiques variés (discordance, sédimentation,

intrusion, orogenèse).

§         A voir en fonction des ressources géol ???

Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps

Notion de crise

§         A voir en fonction des ressources géol ???

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1 - Les climats passés de la planète

Les changements du climat des 700 000 dernières années

Les carottes de glace forées dans les calottes polaires et les carottes sédimentaires des fonds

océaniques ou lacustres permettent de reconstituer les variations climatiques

des 700 000 dernières années.

Les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps

Bilan : Envisager les climats du futur.

§         A voir en fonction des ressources géol ???

2 - Les variations du niveau de la mer

Mise en évidence des variations du niveau de la mer au cours des temps géologiques

Les causes des variations mondiales du niveau de la mer

§         A voir en fonction des ressources locales – influence du réchauffement climatique planétaire ?

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UNE RESSOURCE ALIMENTAIRE : LE BOIS 

(thème optionnel)

II- Importance et gestion des écosystèmes forestiers
Participation du bois aux grands équilibres de la planète
La forêt participe aux cycles de l'eau et du carbone. Elle représente un stock biologique de carbone. Sa destruction massive par des phénomènes naturels ou par l'homme (incendies, combustion...) peut perturber ces grands cycles.

Activités industrielles et gestion des forêts
La gestion d'une forêt doit assurer une production continue. Une mauvaise gestion ou une surexploitation conduisent à des déséquilibres des écosystèmes et peuvent avoir des conséquences importantes sur les sols.

Biotechnologies, la filière bois
Les recherches actuelles en biotechnologie des espèces forestières (transgenèse, conservation des ressources génétiques, interactions plantes / micro-organismes) contribuent à améliorer les conditions d'exploitation et d'utilisation des forêts

A voir en fonction des ressources locales

UNE RESSOURCE INDISPENSABLE : L'EAU

(thème optionnel)

L'eau sur la planète
- L'eau douce est une ressource indispensable aux êtres vivants et aux activités humaines.
L'eau de la planète est répartie dans différents réservoirs (océans, glaciers et calottes polaires, atmosphère, lacs et rivières, nappes phréatiques, sol, biosphère).
Les transferts quantitatifs entre les différents réservoirs constituent le cycle de l'eau.
- L'eau douce est inégalement répartie à l'intérieur des continents. Son utilisation par l'homme (urbanisation, irrigation) modifie le flux de l'eau entre les différents réservoirs et peut aboutir à la désertification.

Gestion de l'eau
- L'eau douce utilisée est puisée dans les lacs, les cours d'eau et les réservoirs souterrains.
- Elle peut être stockée temporairement dans des réservoirs superficiels.
Les réservoirs souterrains et superficiels sont sensibles aux pollutions biologiques ou chimiques (nitrates, pesticides, radionucléides...).
- La protection des réservoirs et un traitement des eaux usées sont indispensables. Les matières organiques polluantes peuvent être dégradées sous l'action de micro-organismes .
- L'homme utilise les propriétés de ces micro-organismes dans le traitement des eaux usées