Option Sciences

Bonjour,

Bienvenue sur le site de l'option sciences Joliot-Curie de l'année 2008-2009.

Site de la 2°6.

La grande histoire de la promotion 2008/2009 de la classe d’option sciences du Lycée Joliot Curie

En septembre nous faisons parti de ceux qui auront l’honneur de passer l’année avec 3h par semaine (et plus selon emploi du temps) avec Mrs Patrie & Capbert professeurs de physique-chimie, Mr Hertzog professeur de SVT et Mr Beau professeur de mathématiques.
Pour le premier cour ce fut une réunion et présentation de l’option science,

étonnement ludique et original.
Le débat engagé, nous avons établis le programme de l’année dans ses détails.

Finalement, en résumé jeudi 4 juin2009 a 10h56 nous avons passé une bonne année en ayant quand même fait une sortie pêche, la création et l’entretien d’un aquarium (vous risquez d’ailleurs d’en hériter) ainsi que d’une pièce de théâtre avec une représentation a la clé (Cf. Ici). Après de nombreuses heures de travail l’étang de Thau n’a ainsi plus de secrets pour nous.Sur ce, nous allons vous laisser découvrir notre travail ainsi que le monde merveilleux de la science.

Merci à :

Fouzia B - Marion B - Jéremy B - Sophia B - Nesrine B - Amandine B - Caroline C - Camille D - Marion E - Mélanie F - Léa F - Anaïs F - Julie G - Dounia G - Morgane H - Théo J - Thomas L - Florine L - Camille M - Cantin O - Mélinda P - Salomé P - Amin R - Hafida S - Alysson S - Léa S Emilie S - Cyril S - Manon V

Et aussi à :

Frédéric Beau

Fabrice Capbert

Lionel Hertzog

Daniel Patrie

Les pollutions naturelles et humaines

La pollution de l'eau peut avoir plusieurs origines, naturelles ou consécutives à l'activité humaine. Ce sont toutefois les rejets domestiques, l'industrie, l'urbanisation ou encore l'agriculture qui sont le plus souvent à la source de la contamination des eaux.

1) Pollution due aux activités humaines :

Le Canal du Rhône et à Sète traverse la majorité des étangs. Malgré les berges, le canal met en communication des divers étangs, et des cours d'eau comme la Vistre, le Vidourle, le Lez ... Or, les cours d'eau sont fortement pollués. Le canal facilite la pollution des étangs. Pas exemple les eaux souillées de l'étang d'Ingril où se rejettent les eaux usées de Frontignan et les eaux industrielles de la raffineries voisine, sont drainées par le canal et rejetées dans l'étang de Thau.

Certains égoïstes ou inconscients utilisent encore de la peinture Antifooling ou TBT à base d'étain au détriment de la lagune.

Selon une étude "Ports Propres" montée par l'APOGEE (Association Pour la Gestion de l'Etang de thau et de son Environnement), sur 2300 bateaux passant dans l'étang si seulement 2 ou 3 d'entres eux sont peints avec de la peinture Antifooling, l'étang entier risque d'être contaminé.

Cette peinture nuit énormément aux huîtres et aux autres adhésifs marins (Eponges, Crustacés, Mollusques...) :

• L'équivalent d'un demi-sucre en TBT détruit les larves d'huîtres et autres qui viennent se fixer sur la coque des bateaux,

• L'équivalent d'un sucre en TBT déforme la coquille des huîtres (et les rend donc invendables) et élimine les adhésifs (moules, balanes...) marins sur toute l'étendue de l'étang.

Ce problème de TBT nuit donc à la production des ostréïculteurs : d'ailleurs, ils sont en train de se ressaisir puisqu'ils sortent leur bateau de l'eau après utilisation. Les ostréÏculteurs restent cependant les seconds pollueurs après les plaisanciers. Les plaisanciers continuent à utiliser cette peinture dévastatrice, le gros problème étant qu'ils utilisent très peu leur bateau dans l'année et le laisse sur l'eau le reste du temps : la peinture est alors larguée dans la lagune. Depuis 1982, les peintures antifooling sont interdites et toute personne qui en utilise risque une amende d'environ 305 € jusqu'à 76 225 €, somme modique par rapport aux ravages croissants. C'est en partie à cause des dégâts occasionnés par la peinture que l'étang de Thau a été déclassé en zone B.

2) Les pollutions naturelles.

Les phytoplanctons toxiques :

Sur l'étang de Thau, trois genres phytoplanctoniques toxiques induisant un risque potentiel pour les consommateurs de coquillages sont régulièrement recherchés dans l'eau et les coquillages dans le cadre du REPHY (Figure suivante) :

• Dinophysis responsable de la toxicité à effet diarrhéique (DSP),

• Alexandrium responsable de la toxicité à effet paralysant (PSP)

Il y a aussi le phénomène de la Malaïgue (Voir article).

Surveillance et réglementation :

Seules les zones conchylicoles, lieux de production professionnel de coquillages vivants destinés à la consommation humaine, bénéficient d'une réglementation particulière. Sur le littoral méditerranéen du district, cette activité est essentiellement concentrée sur le littoral languedocien avec une production d'huitres et de moules (20% de le superficie de l'étang de Thau et littoral proche de l'étang notamment, mais aussi étang de Leucate et la zone littoral au droit de Narbonne.) Il s'agit d'une activité économique importante localement (10% de la production nationale de coquillages) mais qui ne concerne qu'une part restreinte du littoral et des lagunes. La pêche à pied quant à elle, reste très marginal sur le littoral méditerranéen. En 2001 et 2003, l'étang de Thau a connu des périodes d'interdiction de commercialiser les coquillages produis du fait notamment de la proliférations de micro-algues nocives pour l'homme et d'un assainissement défectueux.

Reproduction asexuée végétale

Chez une algue : L'ulve.

La partie supérieur du schema représente une reproduction sexuée alors que la partie inférieur du schéma représente une reproduction asexuée . Une seule cellule (zoospore) va donner un individu .

Une ulve

Une acétabulaire

L'acétabulaire est une algue unicellulaire et régénère un nouveau bout de tige et un autre chapeau et ceci jusqu'à la fin de la vie de l'algue chaque année aprés le départ d'un chapeau au printemps .Le noyau étant dans la tige celle ci peut rester vivante même sans chapeau et tout l'hiver .

Chez une plante : la zostère .

La reproduction asexuée chez une plante la zostère est assurée par une multiplication végétative . De nouvelles pousses naissent sur le rhizome (tige horizontale : voir sur le schéma colorés en marron).

La reproduction sexuée animale

Introduction:

Il existe 2 sortes de stratégies de reproduction:

- Chez certains animaux, la reproduction d'oeufs est élevée. Les oeufs et les larves sont livrés à eux-même. C'est une stratégie de quantité.
-Chez les autres animaux, la reproduction d'oeufs est moins imortante. Les parents apportent protection et soins aux oeufs jusqu'à leur maturité. C'est une stratédie de qualité.


Crevettes :

Il existe des crevettes mâles et des femelles. Cependant certains mâles deviennent des femelles au cours de leur vie (après environ 2 ans). De plus, les crevettes peuvent uniquement s'accoupler lorsque la femelle a changé de peau.

Les femelles peuvent s'accoupler et pondre des œufs 3 fois par an. La plupart du temps la première fois a lieu au printemps, la seconde l'été et la troisième fois au milieu de l'hiver. Plus une femelle est grande et âgée, plus elle peut pondre d'œufs. La troisième année la crevette femelle peut souvent pondre plus de 25 000 œufs . Les œufs fécondé sont suspendus à la femelle par sa queue, à l'aide d'une sorte de colle, dans un appendice poilu. La femelle agit ainsi pour éviter que les œufs soient dévorés par des congénères ou d'autres animaux marins. La femelle porte les œufs jusqu'à ce qu'ils soient éclos. La durée d'éclosion varie en fonction de la chaleur de l'eau. En été , les œufs éclosent souvent au bout de 4 semaines. En hiver le même processus peut prendre plus de 3 mois.


Il faut aussi savoir qu'il existe deux techniques de reproductions différentes chez les crevettes:

-La première est la méthode primitive, que l'on peut parfois retrouver sous le nom de reproduction à développement indirect. Des milliers de larves sont libérées après l'éclosion. Elles ne ressemblent pas encore à des crevettes et ne possèdent pas tous les membres qui caractérisent les adultes. Elles se développent dans les eaux, passant par différents stades de métamorphose. Comme elles sont incapables de marcher, elles sont très vulnérables face aux prédateurs de planctons.

-La seconde est appelée méthode spécialisée, ou reproduction a développement direct. Elle donne naissance à des jeunes appelés juvéniles, parfaitement formés et ressemblant aux adultes. Ces petites crevettes sont capables de marcher, de nager et mangent pratiquement la même chose que les adultes. Leur croissance est rapide. Elles enchaînerons les mues. Généralement les jeunes crevettes sont lâchées la nuit afin de leur garantir un minimum de sécurité.

Les syngnathes :

Il existe des syngnathes de 2 sexes la reproduction est sexuée, elle a lieu lorsque le mâle a atteint sa maturité c'est a dire lorsqu'il a atteint une taille d'environ 30 centimètres. La période de frai s'attend de mai à août selon la région. A la fin de la parade nuptiale, au cours de laquelle les 2 partenaires se rapprochent étroitement, la femelle pond jusqu'à 400 œufs qu'elle introduit dans la poche incubatrice du mâle. Celle-ci s'ouvre ventralement par une fente situé juste derrière l'anus. Les œufs sont au passage fécondés par le sperme du mâle puis la poche incubatrice se referme. «L'accouchement» a lieu 5 semaines plus tard. Les jeunes mesurent environ 25mm; ils ne sont pas expulsés comme chez les hippocampes : ils quittent d'eux_même la poche parternelle. Ils ressemblent déjà a des adultes mais en miniature. On a donc une stratégie de quantité, même s'il y a une certaine protection des nouveaux nés.

La seiche :

La seiche est ovipare. Elle pond entre 200 et 300 œufs qu'elle dépose près des côtes en grappes noires, on peut donc dire qu'elle adopte une technique basée sur la quantité. A leur naissance, les petits ( seichons ,sépions) mesurent environ 12 mm. Ils disposent d'une réserve alimentaire sous forme d'un sac vitellin interne. Ils passent au stade d'adulte en quelques mois.





Les huîtres :


La sexualité de l'huître est particulière : l'huître fait preuve d'hermaphrodisme successif c'est à dire que son sexe change suivant les années. Par exemple une première année l'huître sera femelle puis deviendra mâle l'année suivante. L'huître prépare ses gamètes au printemps, dès que la température dépasse les 10 degrés. Ensuite, elle attend les conditions favorables a l'émission de ses gamètes: une eau chaude (d'une temprature minimale de 18 degrès) et une bonne salinité. Une huître femelle rejette entre 20 et 100 millions d'ovules alors que l'huître mâle rejette un plus grand nombre de spermatozoïdes. Les gamètes se rencontrent dans le milieu marin, au hasard des courants. Des milliards de larves sont formées, mais seulement 10% de celles-ci survivent. La stratégie adoptée est une stratégie de reproduction.

La Reproduction asexuée animale

La multiplication asexuée (par opposition à la reproduction sexuée) correspond à la capacité des organismes vivants de se multiplier seuls (sans partenaire), c'est-à-dire sans faire intervenir la fusion de deux gamètes de sexes opposés.

La multiplication asexuée peut faire intervenir des cellules de la reproduction ou non.

On observe la multiplication asexuée chez les pluricellulaires (animaux et végétaux) ou chez les bactéries et unicellulaires.

Il peut s'agir d'une division binaire grâce à laquelle une cellule mère donne deux cellules filles (chez les bactéries) ou (chez les pluricellulaires) de la libération de petits groupes de cellules (ou bourgeons chez une hydre) ou même de cellules isolées (spores par exemple) qui reprennent le développement de l'organisme depuis le point de départ pour donner naissance à un nouvel individu complet.

Dans un certain nombre de cas, les organismes vont strictement reproduire le patrimoine génétique, aux erreurs près (petites possibilités de mutation). C'est notamment le cas de la reproduction par fragmentation et de la division cellulaire de type mitose, dans les clonages, et dans la parthénogenèse.

La multiplication asexuée permet la colonisation rapide des milieux mais génère une variation génétique désordonnée conduisant à l’extinction probable des clones par accumulation de mutations létales.

Parthénogenèse: Reproduction à partir d'un ovule non fécondés. La parthénogenèse s'observe fréquemment chez les pucerons , occasionnellement chez les amphibiens et chez les oiseaux .

Les animaux:

Artémia:

En particulier chez les Crustacés planctoniques de petite taille (Artémia), existe la parthénogenèse. Les femelles donnent, sans intervention de mâles, des œufs à développement rapide donnant d’autres individus qui pondent à leur tour, créant de véritables pullulations pendant la belle saison.

Actinie:

La reproduction reste encore mal connue : mâles et femelles libèrent des juvéniles qui peuvent être issus de reproduction asexuée par bourgeonnement interne, ou par parthénogenèse. Par contre, l'ampleur de la reproduction sexuée, si elle existe, n'est pas connue.

Étoile de mer:

Certaines étoiles de mer se reproduisent de façon asexuée. Un de leurs bras se coupe et régénère une nouvelle étoile complète.

Balanes:

C’est une espèce hermaphrodite, avec fécondation interne exécutée par la pénétration du pénis long, flexible et mobile d’un individu, dans la cavité du manteau de l’autre, où sont les ovules. Quand les animaux sont isolés il peut avoir l’autofécondation.

Après la fécondation, les zygotes sont incubés jusqu’à l’éclosion des larves nauplius de balane, ainsi désignées parce qu’elles diffèrent des nauplius de Copépodes, parce que leur forme est approximativement triangulaire et ils ont deux petites saillies digitiformes dans l’extrémité antérieure.

L'approvisionnement en oxygène dans l'eau

1. Un poisson (vertébré)

Comme pour toutes les surfaces d'échanges,les branchies possèdent une très grande surface pour l'échange des gaz dissouts(O2 et CO2) entre l'eau le sang de l'animal.

2. La moule (mollusque, lamellibranche)

La moule étant un organisme fixé elle filtre environ 70 litres d'eau par jour dans lesquels elle récupère aussi de l'oxygène.

3. La crevette (crustacé)

Les crevettes ont un système de branchies comparable a celui des poissons.

4 . L'anémone (cnidaire)

L'eau circule dans toutes les cellules il n'y a donc pas d'organe spécialisé dans les échanges gazeux

5. La seiche (mollusque céphalopode)

Chez les céphalopodes comme la seiche, la récupération d'oxygène se fait au niveau des branchies situées dans la cavité palléale ( cavité contenant les organes respiratoires des mollusques.

La photosynthèse

La photosynthèse est un processus bioénergétique qui permet la création de matière organiques et de dioxygène chez les végétaux en exploitant l'énergie lumineuse et des matières minérales principalement le dioxyde de carbone (CO2) et l'H2O.

Les besoins nutritifs de la plante ou de l'algue sont le dioxyde de carbone, l'air , l'eau , les minéraux. Les végétaux sont dits autotrophes pour le carbone.

Lors de la photosynthèse, les végétaux produisent en premier lieu de la matière organique, qui sera le premier maillon de toutes les chaînes alimentaires.

Une conséquence importante est la libération de molécules de dioxygène. La nuit, la photosynthèse est suspendue, mais la plante respire de manière continue le jour et la nuit. Sur 24h, la production de dioxyde de carbone issue de la respiration est moins importante que celle en dioxygène issue de la photosynthèse, durant la journée. La plante produit du dioxygène.

Tel est le bilan durant toute sa croissance, produisant sa propre substance en rejetant de l'oxygène.

Le phénomène de la malaïgue

1 - Les ruisseaux transportent des sels nutritifs qui restent sur les bords de l'eau, ce qui favorise le développement d’algues (phytoplancton) qui séquestrent les nutriments. (A)

2 - En l’absence de vents, les algues peuvent s’accumuler sur plusieurs dizaines de centimètres limitant ainsi les apports d’oxygène au sédiment (nitrates + phosphates). L'eau devient verte à cause du développement du phytoplancton. Il y a une minéralisation de la matière organique avec l'utilisation de l'oxygène et des sulfates. (B)

3 - Il y a ensuite un développement bactériologique. Celles-ci se nourrissent d' oxygène ce qui entraîne une décomposition de la matière organique. (C)

4 - Cela provoque des anoxies à partir du bord .La base des tapis d’algues devient alors anoxique et libère des quantités importantes de sulfures. C'est l'eutrophisation.

5 - Comme il n'y a pas assez d’oxygène dissous et que la photosynthèse devient insuffisante, la couche de fond anoxique riche en sulfures s’épaissit. (D)

6 - Les sulfures peuvent atteindre les élevages d’huîtres et de moules en suspension ce qui entraîne leur mort et un déséquilibre écologique.

Légende: