Enseignement scientifique Terminale
Durée 1h – 10 points – Thème « Science, climat et société »
Sujet n°ENSSCI3205
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Avec le changement climatique, les forêts de la basse vallée du Rhône ne sont plus forcément adaptées et sont menacées par des incendies de plus en plus fréquents et plus violents. C’est le cas pour les forêts du Mont Ventoux qui se trouvent dans le Vaucluse. L’État français envisage de remplacer les hêtres de ces forêts par des cèdres de l’Atlas, déjà implantés au Mont Ventoux.
Document 1 – Le cèdre de l’Atlas, une essence remarquable
Le cèdre de l’Atlas est un arbre résineux originaire du moyen Atlas au nord du Maroc et de l’Algérie. Dans son aire naturelle, il se développe au-delà de 166 m d’altitude, pour des températures annuelles moyennes variant de + 7,5 °C à + 15 °C. Il peut résister à des températures allant jusqu’à + 41 °C. Le cèdre se développe également bien s’il reçoit en moyenne entre 800 et 1 500 mm de précipitations annuelles. Le cèdre, contrairement aux pins, n’économise pas l’eau. Il continue à transpirer pour des niveaux de sécheresse prononcés.
Ceci expliquerait les dessèchements d’aiguilles et la mortalité subite d’individus parfois vigoureux, en l’absence d’autre causes.
Figure 1
On attribue une faible inflammabilité aux aiguilles de cèdre, même aux périodes les plus sèches de l’année. La note d’inflammabilité des aiguilles vivantes ne dépasse pas 2 sur une échelle de 0 à 5. D’autre part, du fait de la petite taille des aiguilles, la litière (couche d’aiguilles au pied de l’arbre) est compacte et donc peu inflammable. De plus, le couvert de la cédraie est généralement dense et sombre, ne favorisant pas le développement du sous-bois propice à la propagation du feu. Ces trois facteurs ne favorisent pas la propagation du feu.
Source : d’après l’INRAE et l’ONF
Document 2 – Quelques données sur le moyen Atlas et le Mont Ventoux (période de référence 1961 et 1980)
| Moyen Atlas | Mont Ventoux | |
| Températures moyennes | + 16,5 °C | + 8,6 °C |
| Précipitations annuelles | 1 000 mm | 1 129 mm |
| Incendies | 2 980 ha Juin – Septembre | 37 000 ha Juin – Septembre |
Source : d’après l’auteur, établi à partir de plusieurs sources
1- À partir des documents 1 et 2, expliquer pourquoi le cèdre de l’Atlas était bien adapté au climat du moyen Atlas jusqu’à 1980.
Le cèdre de l’Atlas était bien adapté au climat du Moyen Atlas jusqu’en 1980 pour plusieurs raisons :
- Le cèdre de l’Atlas se développe naturellement pour des températures moyennes annuelles comprises entre +7,5 °C et +15 °C (document 1).
Or, la température moyenne dans le Moyen Atlas sur la période 1961-1980 était de +16,5 °C (document 2), ce qui est proche de son intervalle optimal. Il peut résister à des températures allant jusqu’à + 41 °C document 1). - Le cèdre se développe bien avec 800 à 1 500 mm de précipitations annuelles (document 1). Le Moyen Atlas recevait en moyenne 1 000 mm de pluie par an (document 2), ce qui se situe parfaitement dans cet intervalle. Ces précipitations garantissent au cèdre un apport en eau suffisant pour sa croissance.
Le cèdre de l’Atlas a été placé sur la liste rouge des espèces en danger dans son habitat naturel (Atlas marocain).
2- D’après les informations du document 3, proposer une hypothèse à cette vulnérabilité.
La vulnérabilité du cèdre de l’Atlas peut être expliquée par plusieurs facteurs liés au changement climatique.
D’ici 2050, les températures moyennes du Moyen Atlas devraient augmenter à 17,2 °C, ce qui dépasse l’intervalle idéal de l’espèce (températures idéales comprises entre 7,5 °C et 15 °C). De plus, les précipitations annuelles devraient diminuer à 800 mm, ce qui pourrait aggraver le stress hydrique pour le cèdre, qui n’est pas économe en eau.
Enfin, l’augmentation des incendies (qui dureront de mi-avril à mi-novembre) pourrait également menacer la survie de l’espèce, malgré sa faible inflammabilité, en raison de la sécheresse accrue. Ces changements combinés rendent le cèdre de l’Atlas vulnérable dans son habitat naturel.
Document 3 – Quelques données prévisionnelles pour le moyen Atlas et le Mont Ventoux en 2050
| Moyen Atlas | Mont Ventoux * | |
| Températures moyennes | 17,2 °C | 12,3 °C |
| Précipitations annuelles | 800 mm | 1 088 mm |
| Incendies | +10 % Mi-avril – mi-novembre | +30 % Mi-avril – mi-octobre |
Source : d’après l’auteur, établi à partir de plusieurs sources
3- En vous appuyant sur les documents 1 et 3, expliquer en quoi le cèdre de l’Atlas serait bien adapté au climat du Mont Ventoux à l’horizon 2050.
À l’horizon 2050, le cèdre de l’Atlas serait bien adapté au climat du Mont Ventoux pour plusieurs raisons. D’abord, les températures moyennes du Mont Ventoux devraient atteindre 12,3 °C, cette température est dans l’intervalle avec les besoins du cèdre (températures idéales comprises entre 7,5 °C et 15 °C).
Le cèdre se développe bien avec 800 à 1 500 mm de précipitations annuelles (document 1). Le Moyen Atlas recevait en moyenne 1 000 mm de pluie par an (document 2), ce qui se situe dans cet intervalle.
Enfin, le cèdre est résistant aux températures élevées (jusqu’à 41 °C, document 1), et l’augmentation des incendies, bien que plus fréquente, pourrait être limitée par la faible inflammabilité de l’espèce et la densité de sa cédraie.
Un article de presse paru au mois de novembre 2023 indiquait que 42 500 hectares avaient été brûlés en France durant l’année 2022. Ces feux de forêt avaient dégagé 8 millions de tonnes de dioxyde de carbone.
4- Calculer la masse de dioxyde de carbone m(CO2) libérée par la combustion d’un hectare de forêt.
| 42 500 hectares de forêt | 8 millions de tonnes de dioxyde de carbone |
| Un hectare de forêt | $m\left({\rm \operatorname{CO}}_2\right)$ |
$$m\left({\rm \operatorname{CO}}_2\right)=\frac{1 \times 8 \times {10}^6}{42\ 500}$$
$$m\left({\rm \operatorname{CO}}_2\right)=188\ tonnes$$
La combustion d’un hectare de forêt libère 188 tonnes de $CO_2$.
5- En considérant qu’une voiture émet en moyenne 120 g de dioxyde de carbone par kilomètre, déterminer le nombre de kilomètres effectués en voiture correspondant à la combustion d’un hectare de forêt brûlée.
| Un kilomètre | 120 g de dioxyde de carbone |
| D | 188 tonnes de dioxyde de carbone |
$$D=\frac{188 \times {10}^6 \times 1}{120}$$
$$D=1,57 \times {10}^6\ km$$
La combustion d’un hectare de forêt brûlée correspond à 1,57 millions de kilomètres effectués en voiture.
6- Expliquer en quoi la diminution de la surface des forêts favorise le réchauffement climatique.
Les arbres, par la photosynthèse, absorbent du dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère.
Ainsi, moins de forêts entraine moins de CO2 capté, ce qui augmente la concentration de gaz à effet de serre et renforce le réchauffement.
C’est pourquoi, la diminution de la surface des forêts favorise le réchauffement climatique.
7- Utiliser l’ensemble des informations pour construire une argumentation présentant l’intérêt de continuer d’implanter des cèdres de l’Atlas au niveau du Mont Ventoux.
L’implantation de cèdres de l’Atlas au Mont Ventoux présente plusieurs avantages face aux défis du changement climatique.
Tout d’abord, le cèdre de l’Atlas est bien adapté au climat prévu en 2050, avec des températures et des précipitations compatibles avec ses besoins (document 1 et 3).
Sa résistance aux températures élevées et à la sécheresse en fait une espèce adaptée au climat du Mont Ventoux.
De plus, sa faible inflammabilité, associée à la densité de sa cédraie, limite la propagation des incendies.
Enfin, le cèdre contribue à la lutte contre le réchauffement climatique en captant du CO2.
Ainsi, son implantation permettrait de préserver les écosystèmes tout en participant à l’atténuation des effets du changement climatique.