PARTIE 1 (8 points) -NOURRIR L'HUMANITÉ

La directive européenne du 12 décembre 1991 (dite « Directive Nitrates») définit des zones vulnérables aux nitrates comme les : « zones dans lesquelles les eaux souterraines ou superficielles dépassent, ou risquent de dépasser à court terme, une teneur en nitrates de 50 mg/L, ainsi que les secteurs où la valeur de 40 mg/L a été franchie, avec une tendance à la hausse ».
Le quatrième programme d'actions de cette directive, visant à protéger les zones vulnérables, a débuté en juillet 2009. Il impose notamment la réduction de l'épandage d'engrais azotés dans ces zones.
On cherche à comprendre l'intérêt d'un tel programme d'action.

 

Document 1 : La pollution de l'eau par les nitrates

Les nitrates (N03-) sont des composés chimiques naturellement présents dans tous les écosystèmes. Dans les eaux non polluées, leurs concentrations atteignent quelques milligrammes par litre (3 à 5 mg/L). Ces nutriments participent à la croissance et au développement des plantes. Eléments particulièrement solubles, ils constituent une forme très mobile de l'azote. Les fortes concentrations observées dans les cours d'eau témoignent d'un apport excessif d'azote dû aux activités humaines, principalement agricoles lors de la fertilisation des cultures.
Ces apports excessifs posent d'une part, des problèmes tels que la prolifération d'algues vertes sur le littoral (dites marées vertes) et d'autre part, des difficultés de production d'eau potable car la limite règlementaire dans les eaux brutes destinées à la consommation humaine est de 50 mg/L. En cas de dépassement, les captages sont fermés ou par dérogation, il y a recours à des mélanges d'eau et/ou à des dispositifs de dénitratation, qui ont pour conséquence une augmentation du coût des traitements et du prix de l'eau potable distribuée.

D'après http://www.observatoire-eau-bretagne.fr

Schéma illustrant le trajet de l'eau et des nitrates du champ cultivé vers la rivière

1. Fertilisation des cultures par les ions nitrate (N03-).

2. Ruissellement.

3. Infiltration dans le sol et le sous-sol.

4. Circulation dans la nappe phréatique.

5. Prélèvement de l'eau de la nappe et distribution aux habitations.

6. Déversement dans la rivière qui finit par rejoindre la mer.


Modifié d'après http://archimede.bibl.ulaval.ca/

 

Document 2 : Schéma des interactions dans le complexe argilo-humique

Le complexe argilo-humique est une structure microscopique présente dans le sol.

 

Document 3 :
Effet calculé d'une baisse de concentration en ions nitrate de la rivière Dournon, majoritairement responsable de la marée verte sur le littoral de Locquirec (d'après le portail de l'information environnementale en Bretagne)

Les ulves sont les principales algues responsables des marées vertes.

 

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

La gestion d'un agrosystème nécessite l'utilisation d'engrais contenant des nitrates.
Justifiez l'intérêt des mesures de la «Directive Nitrates» visant à réduire l'épandage des engrais azotés, sur les sols des zones vulnérables.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances.


Corrigé-Barême officiel

Argumentaire satisfaisant
(problématique respectée ; argumentaire correctement rédigé)
Argumentaire non satisfaisant
(problématique non prise en compte ou mauvaise rédaction)
Aucun argumentaire

Les éléments scientifiques sont complets, pertinents, utilisés à bon escient et associés à des éléments culturels

Des éléments scientifiques et culturels incomplets (documents incomplètement utilisés ou manque de connaissances ou absence d'éléments culturels)

Des éléments culturels et des éléments scientifiques solides et bien choisis

Des éléments culturels et des éléments scientifiques incomplets ou mal choisis

Des éléments culturels ou scientifiques corrects (issus des documents et/ou des connaissances)

8 points...........................6 points
5 points ......................3 points
2 points ................... 1 point


Critères

Indicateurs (éléments de correction)

Une problématique clairement énoncée et respectée

Il s'agit de montrer pourquoi il est nécessaire de réduire l'utilisation des engrais contenant des nitrates, conformément à la «Directive Nitrates»

Des éléments scientifiques complets, pertinents, utilisés à bon escient en accord avec le sujet ....

- issus des documents

- issus des connaissances scientifiques acquises

Informations pertinentes extraites des documents :

Doc 1 :
- lien entre l'apport excessif d'engrais dans les cultures et l'excès de nitrates dans les nappes et les cours d'eau.
- lien entre l'excès de nitrates dans ces réservoirs d'eau et les marées vertes d'une part, les difficultés de production d'eau potable d'autre part.

Doc2:
- lien entre la charge négative des CAH et l'absence de rétention des NO3- d'où leur infiltration

Doc3 :
- lien entre la réduction de la concentration en nitrates d'une rivière et la réduction de la biomasse d'ulves sur le littoral.
- valeurs chiffrées pertinentes

Connaissances :
Les engrais sont indispensables dans les agrosystèmes pour accroître la production et compenser l'exportation de biomasse.

Mise en relation :
- la réduction de l'utilisation de ces engrais devrait permettre de réduire la concentration en nitrates des rivières et des nappes et donc de :
- réduire les marées vertes (intérêt environnemental)
- réduire les problèmes liés à la potabilité de l'eau

Un ou des éléments culturels issus d'autres champs

Les candidats citent au moins un élément cohérent. Par exemple :
- Conséquences économiques : réduction du coût lié à la production d'eau potable
- Conséquences sanitaires liées à l'amélioration de la potabilité de l'eau
- Actualité : conséquences éventuelles des marées vertes
- Nature des mesures du programme d'action : quotas limitant la quantité d'engrais azotés, obligation d'une couverture végétale pendant l'interculture, bandes enherbées?
- Etc.

L'expression écrite :
- Qualité du texte (respect de l'émetteur et du récepteur ; respect de la forme d'expression attendue...)
- Qalité de la rédaction (organisation sous la forme d'un argumentaire ou d'une justification ; présence de connecteurs logiques «donc» et/ou «parce que» ..., correction orthographique)

Argumentation logique

Présentation claire des liens «cause-conséquence»

Qualité de l'expression écrite