Programme des cours 2015-2016
BIOL0811-1  
Ressources naturelles et perturbations des écosystèmes
Durée :
40h Th, 30h Pr, 2j T. t.
Nombre de crédits :
Master en biologie des organismes et écologie, à finalité 7
Master en sciences biologiques8
Nom du professeur :
Monique Carnol, Jean-Pierre Thomé
Coordinateur(s) :
Jean-Pierre Thomé
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
Description du cours L'étude du fonctionnement des écosystèmes des cours « écologie et biodiversité de 2ème et 3ème bachelier en biologie a soulevé la problématique de la perturbation des écosystèmes par les activités anthropiques sans qu'elle ait pu être approfondie. L'enseignement concernant les « ressources naturelles et la perturbation des écosystèmes » abordera plus particulièrement les principales pollutions de l'air, des sols et des eaux, ainsi que leurs causes. L'étudiant y trouvera les informations permettant de discuter de l'impact écologique de la surexploitation des ressources naturelles et des activités humaines qui sont à la source des pollutions et des perturbations des écosystèmes (problématique des émissions de gaz à effet de serre et réchauffement climatique , impact des pratiques agricoles et des activités industrielles sur la qualité de l'environnement). L'impact des substances toxiques anthropogéniques (xénobiotiques) sur la structure et le fonctionnement des biocénoses est abordé de façon concrète et appliquée grâce à une approche écotoxicologique. Les impacts de la pollution de l'air sont étudiés en relation avec les cycles biogéochimiques globaux.
Table des matières Partie 1: Ecotoxicologie
* Nature, origine et devenir des substances toxiques dans la biosphère: identification des sources de pollution, dispersion des xénobiotiques dans l'environnement, contamination des biocénoses et modalités de transfert des toxiques dans les organismes et enfin évaluation et prédiction de la toxicité des xénobiotiques au niveau cellulaire, de l'organisme, de la population et de la biocénose
* Transfert et actions des polluants dans les écosystèmes
Partie 2: Pollutions et perturbations des cycles biogéochimiques globaux
* Cycle du carbone et les changements climatiques : Introduction Les changements climatiques: preuves et causes Le cycle global du carbone Conséquences écologiques des changements climatiques
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
Le but de cet enseignement est de permettre aux étudiants d'avoir une vue d'ensemble des pressions exercées par l'homme sur les écosystèmes et de leurs impacts potentiels sur l'équilibre de ces écosystèmes. En outre, les aspects concernant l'étude de la pollution de l'environnement par des micropolluants d'origine agricole et industrielle permettront aux étudiants d'avoir une connaissance précise des moyens à mettre en œuvre pour évaluer la toxicité d'un composé et son impact sur l'équilibre des écosystèmes. Ces notions aboutiront à des études de cas en matière d'évaluation des risques. Objectifs d'apprentissage partie 2: A la fin de cette partie du cours vous devriez être capable de:
  • Présenter de façon structurée les informations fournies dans un article scientifique en relation avec le cours (y compris les séminaires)
  • Montrer votre compréhension des problématiques en lien avec le changement climatique par l'analyse d'un article scientifique
  • Interpréter les données d'une recherche scientifique dans le contexte théorique du changement climatique
  • Définir, expliquer et utiliser termes spécifiques (p.ex. forçage radiatif, potentiel de réchauffement global, résilience, résistance, GIEC,...)
  • Fournir des explications théoriques et une analyse approfondie de(s):
a. l'influence des activités humaines sur les stocks et les réservoirs de C, ainsi que la notion du puits manquant b. les processus d'échange écosystémiques et processus responsables (composantes de la respiration du sol, NEE NPP etc.) c. décrire les composantes du système climatique et le bilan radiatif de la terre d. niveaux de conséquences écologiques du changement climatique et les méthodes d'appréciations (avec exemples) e. éléments qui mènent les scientifiques du GIEC à affirmer que le réchauffement du climat est du aux activités humaines f. l'évolution du flux de carbone dans l'écosystème forestier et les facteurs pouvant influencer son rôle de puits ou de source de CO2 (cours théorique et TP)

Objectifs plus spécifiquement abordés aux TP:
  • appréhender la différence entre stock et flux de carbone
  • comprendre la conception de modèles à travers l'utilisation d'un modèle forestier professionnel
  • explorer les échanges de carbone entre l'atmosphère, la forêt et les produits forestiers
  • comprendre et quantifier l'influence de choix de gestions sur le bilan de carbone lier les résultats des simulations aux informations générales fournies lors du cours théorique
Savoirs et compétences prérequis :
Outre la connaissance des concepts fondamentaux de l'écologie (vu en 2ème et 3ème bachelier en biologie), les étudiants doivent avoir de solides notions de biologie moléculaire et cellulaire, de physiologie, de biochimie et de chimie analytique indispensables pour comprendre les mécanismes d'action des micropolluants et la signification de leur niveau de concentrations dans l'environnement biotique et abiotique. Par ailleurs, l'étude de l'impact des pressions anthropiques sur les biocénoses et sur l'équilibre des écosystèmes impliquent la connaissance des principes concernant les flux d'énergie et le cycle de la matière (cycles biogéochimiques).
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Les notions abordées au cours théorique seront approfondies par des travaux pratiques en laboratoire, des travaux d'étudiants et des excursions.
Les travaux pratiques seront consacrés à:
  • 1. la mesure de la toxicité de micropolluants sur une espèce de crustacés d'eau douce Cladocères (Daphnia magna) et une espèce de rotifère (Brachionus calyciflorus) pour laquelle des tests standardisés d'écotoxicité ont été développés (afnor, ocde). Des études de cas en terme de 'risk assessment' seront envisagées.
  • 2. l'étude de l'échange de carbone entre la forêt et l'atmosphère, via l'utilisation d'un modèle.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
La majorité des cours théoriques prennent la forme d'exposés magistraux avec support power point, vidéo, diapositives ou transparents. Les notions abordées au cours théorique seront approfondies par des travaux pratiques en laboratoire, des travaux d'étudiants et des excursions.
La présence aux cours théoriques et aux travaux pratiques (ainsi que la remise des travaux y afférents) est obligatoire. A défaut, l'étudiant sera déclaré « irrecevable » à l'examen.
L'ensemble des ressources nécessaires pour ce cours est centralisé dans l'espace du cours sur eCampus (diapositives du cours, documents pour consultation, autoévaluations, informations, forum de discussion...). Remarque : le téléchargement de documents est plus rapide via une connexion à haut débit. Plusieurs salles informatiques sont accessibles au sein de l'université (http://www.ulg.ac.be/upload/docs/application/pdf/2012-07/salles_informatiques_publiques_pour_les_etudiants.pdf) et l'université est dotée d'un réseau WiFi important.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Des notes de cours seront disponibles au cours de l'année. Les présentations power point seront disponibles sous format pdf (accès en ligne). Pour des informations complémentaires, des ouvrages de référence sont disponibles dans les services.
Modalités d'évaluation et critères :
L'évaluation des étudiants consiste en :




  • une appréciation de leur activité lors des TP. Chaque étudiant devra remettre un rapport de TP à l'issue de ceux-ci.
  • un examen oral (avec préparation écrite), en session, sur la matière du cours théorique et sur la matière abordée lors des TP et des excursions
Pour réussir, il faut au moins obtenir 10/20 pour l'ensemble du cours et au moins 8/20 dans chaque partie. En cas d'ajournement, l'ensemble du cours devra être représenté si la cote obtenue pour un des partim n'est pas de 10/20 au moins. Dans le cas contraire, l'étudiant sera dispensé de ce partim.
RAPPEL (voir règlement général des examens): Toute fraude ou plagiat sont sévèrement sanctionnés et entrainent notamment une note de 0/20 à l'examen final. La participation aux travaux pratiques et à l'excursion, ainsi que la remise de rapports sont obligatoires (l'étudiant qui n'aurait pas participé aux activités indissociables de l'enseignement concerné peut être déclaré irrecevable à l'examen).
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Contacts :
Laboratoire d'écologie animale et d'écotoxicologie, Institut de Chimie, Bât. B6c, Allée du 6 août, 15, 4000 Liège, Belgique.
· Prof. Jean-Pierre Thomé : Tél. 04/366.50.60./62 ; Fax. 04/366.51.47 ; E-mail : JP.Thome@ulg.ac.be
· Dr Célia Joaquim-Justo : Tél. 04/366.51.40 ; Fax 04/366.51.47 ; E-mail : celia.Joaquim-Justo@ulg.ac.be
·
Laboratoire d'Ecologie Végétale et Microbienne, Institut de Botanique, Bât. B22, Boulevard du Rectorat, 27, 4000 Liège, Belgique (Parking 70, 3ème étage)
Prof. Monique Carnol : Tel. 04/3663845 (bureau) ; Tel./fax. 04/3663817 (laboratoire), E-mail : m.carnol@ulg.ac.be
Dr. Sandrine Malchair : Tel. 04/3663866 (bureau) ; E-mail : s.malchair@ulg.ac.be
Notes en ligne :
Lien eCampus
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