Enseignement scientifique Terminale
Durée 1h – 10 points – Thème « Une histoire du vivant »
Sujet n°ENSSCI3189 et n°ENSSCI3194
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Le Pélobate cultripède (Pelobates cultripes), ou crapaud à couteau, est une espèce endémique du Sud-Ouest de l’Europe, rare et menacée.
On cherche à comprendre les multiples pressions qui s’exercent sur cette espèce, par l’étude d’une population dans la réserve naturelle nationale du marais d’Yves, afin de discuter son statut d’espèce protégée.
Le document de référence ci-dessous permet de déterminer le statut de protection d’une espèce.
Document de référence – Quelques critères de détermination du statut de
protection d’une espèce
L’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN) est une organisation intergouvernementale chargée de définir les statuts de protection des espèces. Les critères de détermination des statuts « vulnérable » et « en danger critique » sont présentés ci-dessous.
| Statuts de protection Critères | Vulnérable | En danger critique |
| Diminution de la population sur 10 ans | > 50 % | > 90 % |
| Nombre d’individus adultes d’une population | < 1 000 | < 50 |
| Nombre de sites occupés | < 30 | < 5 |
Source : d’après « Grille de synthèse des critères de l’UICN pour évaluer l’appartenance d’un taxon à l’une des catégories du groupe « menacé » de la Liste rouge », 2018, UICN
Document 1 – Répartition passée et actuelle du Pélobate cultripède sur la côte atlantique française
Le nombre de sites occupés par le Pélobate cultripède est en régression depuis 1900. Cette disparition est majoritairement attribuée au développement de l’urbanisme (plus de la moitié du littoral atlantique français est actuellement urbanisé).
Source : d’après « Statut passé et actuel du Pélobate cultripède sur la façade atlantique française », 2006, Thirion
1- À l’aide du document 1, calculer le pourcentage de diminution du nombre de sites occupés par une population de Pélobate cultripède entre 1900 et 2004.
Pourcentage de diminution = $\left(\dfrac{\text{Nombre de site initiale} – \text{Nombre de site finale}}{\text{Nombre de site initiale}}\right) \times 100$
Pourcentage de diminution = $\left(\dfrac{24-21}{24}\right) \times 100$
Pourcentage de diminution = $12,5\ %$
Le pourcentage de diminution du nombre de sites occupés par une population de Pélobate cultripède entre 1900 et 2004 est de 24%.
2- À l’aide de vos connaissances, proposer deux explications possibles sur le rôle joué par l’urbanisation dans la régression des populations de Pélobate cultripède en France depuis 1900.
Deux explications possibles sur le rôle joué par l’urbanisation dans la régression des populations de Pélobate cultripède en France depuis 1900 :
- La destruction des habitats naturels : l’urbanisation entraîne l’assèchement des zones humides, indispensables à la reproduction du Pélobate cultripède.
- La fragmentation des milieux : les routes et constructions isolent les populations, limitant les déplacements et les échanges génétiques, ce qui fragilise les populations locales.
Document 2 – Campagne d’étude de la population de Pélobates dans la RNMY à l’automne 2017
La réserve naturelle nationale du marais d’Yves (RNMY) se situe sur le littoral atlantique. Depuis 1999, la population de Pélobates de la RNMY fait l’objet d’un suivi annuel par CMR (capture-marquage-recapture).
Ce crapaud se distingue par la présence d’un tubercule noir sur ses pattes arrière, appelé couteau, lui permettant de s’enfouir dans le sable de ses habitats littoraux (dunes, prairies sableuses et marais).
Lors des captures, le marquage des individus adultes consiste en une encoche indolore réalisée aux ciseaux sur le couteau de la patte arrière. Les résultats de la campagne CMR de l’automne 2017 sont présentés dans le tableau ci-dessous.
| Nombre d’individus capturés à la première session | Nombre d’individus capturés à la deuxième session | Nombre d’individus capturés à la deuxième session ayant été marqués à la première session |
| 22 | 13 | 1 |
Source : d’après « Suivi de la population de Pélobate cultripède sur les Réserves Naturelles du Marais d’Yves et de Moëze-Oléron (17) », 2017, F. Robin.
3- À l’aide du document 2, en détaillant vos calculs, montrer que l’abondance de Pélobates cultripèdes en 2017 dans la RNMY est inférieure à 300 individus
Pour estimer l’abondance totale d’une population à partir d’une campagne de capture-marquage-recapture, on utilise la formule suivante :
$$N=\frac{n_1 \times n_2}{m_2}$$
Avec :
- N = estimation de la population totale
- n1= nombre d’individus capturés lors de la 1ʳᵉ session. n1=22
- n2= nombre d’individus capturés lors de la 2ᵉ session. n2= 13
- m2= nombre d’individus déjà marqués recapturés lors de la 2ᵉ session. m2= 1
$$N=\frac{22 \times 13}{1}$$
$$N=286$$
Ainsi, l’estimation de l’abondance de la population de Pélobate cultripède dans la RNMY en 2017 est de 286 individus, soit inférieure à 300.
Document 3 – Mode de vie et prédation du Pélobate cultripède
| Habitat terrestre | Sols sableux dans lesquels il peut s’enterrer de quelques dizaines de cm en cas de sécheresse ou pour passer l’hiver. Présence de points d’eau indispensable, proche de son habitat (150 m) ; supporte mal la sécheresse. |  Pélobate cultripède adulte enterré dans le sable |
| Zone de ponte | Les points d’eau au printemps et en début d’été sont indispensables pour la croissance des têtards durant 3 à 4 mois et doivent présenter peu de prédateurs. Eau stagnante, peu profonde et saumâtre (avec une salinité de 0,1 à 0,7 %). |  Têtards de Pélobate cultripède |
| Prédation | L’écrevisse de Louisiane est une espèce invasive américaine importée par l’homme en Europe en 1970 pour son élevage. Échappées des élevages, elles prolifèrent en Europe se nourrissant des têtards dans les points d’eau. |  Écrevisse de Louisiane |
Source : d’après « 3ème plan de gestion 2009-2018 de la réserve naturelle du marais d’Yves », 2009
Document 4 – Conséquences des tempêtes sur le nombre de Pélobates cultripèdes dans la RNMY entre 1999 et 2018
Les lignes pointillées représentent les submersions marines de la réserve, pendant les tempêtes Martin (Décembre 1999) et Xynthia (Février 2010). Ces submersions ont augmenté la profondeur des points d’eau et ont augmenté la teneur en sel des sols et des points d’eau (jusqu’à une salinité de 3,5 %).
La part des têtards dans la population est de 12 % au printemps 1999 avant la tempête Martin et de 0,85 % l’année suivante (d’après Thirion, 2002).
Source : d’après « État des connaissances sur le Pélobate cultripède sur deux sites majeurs de la façade atlantique : les réserves naturelles nationales du marais d’Yves et de Moëze-Oléron », Outarde n°56, p23-31, 2020, F. Robin
4- Mettre en relation les informations des documents 3 et 4 afin d’expliquer les conséquences des tempêtes sur la population de Pélobate cultripède dans la RNMY.
Les tempêtes, comme celles de 1999 et 2010, ont provoqué des submersions marines dans la RNMY, entraînant une augmentation de la salinité des points d’eau jusqu’à 3,5 %.
Or, selon le document 3, les têtards de Pélobate cultripède pondent dans une eau ayant une salinité comprise entre 0,1 et 0,7 %. L’augmentation de la salinité des points d’eau jusqu’à 3,5 % est donc un obstacle à leur reproduction.
De plus, la montée des eaux entraine une augmentation de la profondeur des mares, favorise la prolifération de prédateurs comme l’écrevisse de Louisiane.
Ainsi, les tempêtes perturbent la reproduction favorisent la présence de prédateurs.
C’est ce qui explique la chute brutale du nombre de têtards observée après 2010.
Document 5 – Vue aérienne de la RNMY et des milieux urbains environnants de la commune d’Yves
Source : d’après « État des connaissances sur le Pélobate cultripède sur deux sites majeurs de la façade atlantique : les réserves naturelles nationales du marais d’Yves et de Moëze-Oléron », Outarde n°56, p23-31, 2020, F. Robin
5- À l’aide des documents 3 et 5, identifier les conséquences des activités humaines sur la population de Pélobate cultripède dans la RNMY.
À l’aide des documents 3 et 5, on peut identifier plusieurs conséquences des activités humaines sur la population de Pélobate cultripède dans la RNMY :
- Réduction des habitats : l’urbanisation autour de la réserve (document 5) réduit les espaces naturels disponibles
- Altération de la qualité des habitats : la proximité des zones urbaines peut entraîner une pollution des sols.
- Prédation : présence d’écrevisse de Louisiane qui est un prédateur du Pélobate cultripède.
6- À partir des données du document de référence et de l’ensemble de vos réponses, discuter le statut de protection vulnérable du Pélobate cultripède en France.
La population passe de 3200 à 800.
Calculons la diminution de la population :
Diminution en pourcentage
$=\left(\dfrac{\text{Valeur initiale} – \text{Valeur finale}}{\text{Valeur initiale}}\right) \times 100$
Diminution en pourcentage
$=\left(\dfrac{3200-800}{3200}\right) \times 100$
Diminution en pourcentage = $75\ %$
La diminution de la population est de 75% donc inférieure à 50%, ce qui correspond au seuil « vulnérable ».
De plus la population dans la RNMY est estimée à 286 individus, donc inférieure à 1 000, ce qui correspond au seuil « vulnérable ».
La diminution du nombre de sites occupés est de 12,5 % entre 1900 et 2004, le nombre de site est de 21 donc inférieur à 30 ce qui correspond au seuil « vulnérable ».
Le Pélobate cultripède possède trois critères sur trois de vulnérabilité.
Ainsi, le Pélobate cultripède peut être considéré comme vulnérable selon plusieurs critères de l’UICN.