Cours de SVT Première : La biomasse issue de la photosynthèse

Chapitre VI

La biomasse issue de la photosynthèse

Quelle est l’importance quantitative et qualitative de la photosynthèse à l’échelle planétaire ?

1. Une importante production de biomasse. A- Importance quantitative.

La Terre reçoit du soleil 342 W/m² par an. Grâce à cette énergie, les végétaux (plantes, algues, phytoplancton…) réalisent la photosynthèse et produisent une certaine quantité de masse végétale appelée biomasse.

La productivité primaire brute correspond à la quantité de carbone intégrée dans la biomasse par m² et par an.

La biomasse produite sur terre en un an est de plus de 800 milliards de tonnes mais elle est très variable selon les milieux.

Sur les continents, ce sont les plantes vasculaires qui sont principalement responsables de la productivité primaire qui est alors optimale lorsque la température et la pluviosité sont importantes.

Dans les océans, la productivité primaire est assurée à 75% par le phytoplancton.

B- Importance qualitative.

Sur la quantité de biomasse produite, 80% est consommée par respiration pour assurer le fonctionnement des cellules végétales (par exemple, dans un arbre, seules les feuilles font la photosynthèse, les autres parties utilisent la matière organique produites par photosynthèse). Les 20% restants correspondent à la productivité primaire nette, c’est donc la biomasse disponible pour le reste de la biosphère.

Quel est le devenir de cette biomasse ?

• la moitié (donc 10% de productivité primaire brute) permet d’alimenter l’ensemble des organismes non chlorophylliens au sein des chaines alimentaires.
• L’autre moitié correspond à la matière organique morte, décomposée par respiration ou fermentation grâce aux champignons et bactéries.

Malgré cette importance qualitative et quantitative, les organismes chlorophylliens n’utilisent pour la photosynthèse que 0,1% de la puissance solaire totale disponible.

1. Un rendement énergétique modeste pour la photosynthèse. [pic 1]

A- Une perte d’énergie par réflexion et transmission.

Une partie de la lumière reçue par une feuille est réfléchie. Une autre partie est transmise du fait de la finesse de la feuille.

Ainsi, on peut estimer que la lumière absorbée ne représente que 2/3 de la lumière reçue.

B- Une perte d’énergie par évapotranspiration

La lumière absorbée par la feuille provoque un échauffement qui est limité grâce à l’évaporation : la feuille dégage de la vapeur d’eau par ses stomates, phénomène appelé évapotranspiration. Or, l’évaporation de l’eau nécessite de l’énergie.

On estime que la moitié de l’énergie reçue par la feuille est perdue par vaporisation et chaleur.

C- Une perte d’énergie liée à la photosynthèse.

La photosynthèse produit du glucose. Or, dans une mole de glucose, il y a 20 fois moins d’énergie que ce que la feuille a absorbé comme énergie solaire par la chlorophylle.

On estime que 1% seulement de l’énergie reçue par la feuille est convertie en énergie chimique dans le chloroplaste sous forme de glucose.

Ainsi, à l’échelle de la feuille, la photosynthèse utilise une très faible fraction de la puissance radiative du soleil, le reste est soit diffusé, soit transmis, soit absorbé (échauffement et évapotranspiration).

...