Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique Session ...

|Sujets ES / L des épreuves Enseignement Scientifique |
|Session 2014 - Martinique | Durée de l'épreuve : 1 h 30 - Coefficient : 2

L'usage de la calculatrice est strictement interdit.
Le candidat doit traiter les trois parties qui sont indépendantes les unes
des autres.
PARTIE 1 (8 points) |NOURRIR L'HUMANITÉ |
L'utilisation croissante d'engrais dans les cultures conduit souvent à une
production agricole qui stagne. Une équipe de chercheurs est parvenue à
mettre au point une méthode de fertilisation inédite, fondée sur les vers
de terre, qui réduit l'utilisation des engrais. Avez-vous déjà entendu ce
vieux proverbe paysan ?
« Dame Nature sait comment s'obtient la fertilité de la terre, elle en a
confié le secret aux vers de terre. »
Document 1 : actions des vers de terre dans le sol et sur les micro-
organismes qu'il renferme Document 1a : structure d'un sol en présence de vers de terre
Les vers de terre creusent des galeries. On trouve dans les sols non
labourés jusqu'à 500 m de galeries par m² sur environ 20 cm de profondeur.
[pic] Document 1b : masse de vers de terre, porosité et micro-organismes d'un sol
[pic]
Un sol poreux permet une bonne aération propice au développement des
microorganismes.
(Pores : petites cavités susceptibles d'être remplies d'air ou d'eau.
Porosité : rapport du volume des pores sur le volume total du sol)
Document 2 : transformation de la matière organique Dans la plupart des écosystèmes, les vers de terre sont des facteurs clé
dans la fragmentation de la matière organique. L'activité conjointe des
trois espèces de vers de terre (de surface, de petite profondeur, de
profondeur) permet la dégradation fine de la matière organique ainsi que
son enfouissement dans le sol en plusieurs étapes. Dans un premier temps,
la litière à la surface du sol va être fragmentée par les vers de terre de
surface. On estime que cette litière fragmentée sera à son tour consommée
par les vers de terre de profondeur, la dégradant encore plus et permettant
son enfouissement progressif dans le sol. Cette matière organique fortement
dégradée et présente à différents niveaux du sol poursuit son cycle de
transformation en matière minérale en étant ingérée par les vers de terre
de petite profondeur.
La terre et la matière organique digérées par les vers de terre sont
excrétées sous forme de turricules ou "déjections" à la surface du sol,
mais aussi au niveau de toutes les galeries profondes. La présence de micro-
organismes (bactéries et champignons) au niveau des turricules achève la
minéralisation de la matière organique. Les vers de terre n'augmentent pas
les quantités d'éléments nutritifs, ils les rendent assimilables par les
plantes. Plus de 90 pour cent des galeries sont colonisées par des racines
de plantes qui les utilisent pour pénétrer sans résistance dans les couches
profondes du sol où elles trouvent des conditions nutritives idéales. Composition des turricules et de la terre cultivable avoisinant les
galeries : | |Turricules en |Terre cultivable 0 - 20 cm |
| |surface |de profondeur |
|Azote global (%) |0,35 |0,25 |
|Carbone organique (%) |5,2 |3,32 |
|Humidité (%) |31,4 |27,4 |
|Elément N en mg/L (NO3- ) |22,0 |4,7 |
|Elément P en mg/L (PO43- )|150,0 |20,8 |
|Elément K en mg/L ( K2O) |358 |32 |
|Elément Ca disponible en |2793 |1993 |
|mg/L (Ca2+ ) | | |
|Elément Mg disponible en |492 |162 |
|mg/L (Mg2+ ) | | | Odette MENARD 'Colloque en agroenvironnement CRAAQ 2005

Document 3 : vers de terre et complexe argilo-humique (CAH) Les déjections des vers de terre (turricules) forment des agrégats issus du
mélange de matière organique (humus) et de matière minérale (argile).
L'accrochage des argiles (charge négative) avec l'humus (charge négative)
se fait par des ions positifs.
La formation d'un CAH stable se réalise à l'intérieur du tube digestif du
ver de terre, qui sécrète une « colle », la glomaline, qui stabilise le CAH
et le rend résistant à la dégradation par l'eau. [pic]

|COMMENTAIRE RÉDIGÉ : |
| |
|Rédacteur du journal de votre lycée, dans le cadre de la semaine du |
|développement durable, rédigez un article qui explique le bien fondé du |
|vieux proverbe paysan : « Dame Nature sait comment s'obtient la fertilité de|
|la terre, elle en a confié le secret aux vers de terre » et qui montre que |
|les vers de terre sont une alternative possible à l'utilisation intensive |
|d'engrais. |
| |
|Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et |
|vos connaissances (qui intègrent entre autres les connaissances acquises |
|dans différents champs disciplinaires). |

PARTIE 2 (6 points) |LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE |


Document 1 : les applications de la radioactivité, quels déchets ? Toute activité humaine produit des déchets. L'utilisation des propriétés de
la radioactivité dans de nombreux secteurs engendre chaque année des
déchets radioactifs. Ces déchets émettent de la radioactivité et présentent
des risques pour l'homme et l'environnement. Ces déchets proviennent pour
l'essentiel des centrales nucléaires, des usines de traitement des
combustibles usés ainsi que des autres installations nucléaires civiles et
militaires qui se sont développées au cours des dernières décennies.
On compte également plus de 1000 petits producteurs qui contribuent aussi,
à un degré moindre, à la production de déchets radioactifs : laboratoires
de recherche, hôpitaux, industries...
Les déchets radioactifs sont variés. Leurs caractéristiques diffèrent d'un
déchet à l'autre : nature physique et chimique, niveau et type de
radioactivité, durée de vie (ou période radioactive) ... En France, les déchets radioactifs sont classés en fonction de leur mode de
gestion : | |PERIODE RADIOACTIVE |
| |Vie très |Vie courte |Vie longue |
| |courte |(période ? 31|(période > 31 ans)|
| |(période < 100|ans) | |
| |jours) | | |
|ACTIVITE |Très faible|Gestion par |Stockage de surface |
| |activité |décroissance |(Centre Industriel de |
|MASSIQUE*|TFA (< 100 |radioactive |Regroupement, |
| |Bq/g) |sur le site |d'Entreposage et de Stockage - |
| | |de production |CIRES) |
| | |puis | |
| | |évacuation | |
| | |dans les | |
| | |filières | |
| | |conventionnell| |
| | |es | |
| |Faible | |Stockage de |Stockage de faible|
| |activité | |surface | |
| |FA (< 105 | |(centre de |profondeur |
| |Bq/g) | |stockage de |(à l'étude) |
| | | |l'Aube) | |
| |Moyenne | | |Stockage |
| |activité | | |réversible profond|
| |MA (< 106 | | | |
| |Bq/g) | | |(à l'étude) |
| |Haute | |Stockage réversible profond |
| |activité | |(à l'étude) |
| |HA (> 106 | | |
| |Bq/g) | | | *L'activité massique est l'activité rapportée à 1 g d'échantillon.
D'après http://www.andra.fr
Document 2 : iode et radioactivité
Un accident nucléaire peut s'accompagner de la formation d'iode 131
(noté[pic] ), radioactif.
Il provient de la réaction de fission de l'uranium 235 (noté [pic])
indiquée ci-dessous :
[pic] Cet iode radioactif pénètre dans le sang par les voies respiratoires, par
la peau ou par l'absorption d'aliments contaminés. En effet, la glande
thyroïde, un organe régulateur très important dans notre organisme,
accumule indifféremment l'iode radioactif ou l'iode ordinaire (noté [pic])
jusqu'à saturation. L'irradiation prolongée de cet organe augmente donc le
risque de cancer et d'autres affections de l