2017-2018 / BIOL0811-1

Ressources naturelles et perturbations des écosystèmes

Durée

40h Th, 39h Pr, 1j T. t.

Nombre de crédits

 Master en biologie des organismes et écologie, à finalité7 crédits 

Enseignant

Monique Carnol, Célia Joaquim-Justo, N...

Coordinateur(s)

Monique Carnol

Langue(s) de l'unité d'enseignement

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 de l'unité d'enseignement

Description du cours L'étude du fonctionnement des écosystèmes des cours "écologie et biodiversité" des blocs et et 3 du 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) de l'unité d'enseignement

Objectifs d'apprentissage partie 1:
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 les étudiants devront être capables de:
Présenter de façon structurée les informations fournies dans un article scientifique en relation avec le cours (y compris les séminaires)

  • Montrer leur 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 des 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'échanges 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'appréciation (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 blocs 2 et 3 du 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 de la partie 1 sont consacrés à:
la mesure de la toxicité de micropolluants par:

  • la réalisation d'un test de toxicité aiguë,
  • la réalisation d'un test de toxicité chronique sur des espèces modèles d'invertébrés dulçaquicoles et suivant des protocoles de tests standardisés (afnor, ocde),
  • d'une mesure d'impact de polluant par l'étude de biomarqueurs,
  • des études de cas concernant l'évaluation du risque environnemental lié aux susbtances chimiques et la prise de décision d'autoriser ou non les substances
Les travaux pratiques de la partie 2 sont consacrés à:
  •  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.
Conformément au règlement des examens, la participation aux excursions et travaux pratiques de laboratoire est obligatoire. L'absence à ces activités, quelle qu'en soit la raison, entraînera l'application de l'article 38.2 du règlement des examens, à savoir l'étudiant sera déclaré «irrecevable» à l'examen (en juin et en août-septembre).(https://www.ulg.ac.be/cms/c_6151340/fr/reglement-des-etudes-et-des-examens-2015-2016#N38 ).
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 performant et étendu.

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 comme par exemple:
- Principles of Ecotoxicology, Walker et al.,
- Mechanistic toxicology, Boelsterli,
- Précis d'Ecotoxicologie, Ramade.

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. Dans le cas d'échec à la session de août-septembre, toute la matière est (partie 1 et partie 2) doit être représentée à l'examen.
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.
  · Dr Célia Joaquim-Justo : Tél. 04/366.51.40 ; Fax 04/366.51.47 ; E-mail : celia.Joaquim-Justo@uliege.ac.be(celia.Joaquim-Justo@ulg.ac.be )
Dr. Krishna Das: Tél. 04/366.33.21; Fax 04/366.33.25; E-mail: Krishna.Das@uliege.ac.be
 · Dr Stéphane Roberty; Tél. 04/366.38.43; E-mail: sroberty@uliege.ac.be(sroberty@ulg.ac.be )
- Dr Eric Gismondi; Tél. 04/366.50.61: E-mail: Eric.Gismondi@uliege.ac.be(Eric.Gismondi@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@uliege.ac.be
Dr. Sandrine Malchair : Tel. 04/3663866 (bureau) ; E-mail : s.malchair@uliege.ac.be

Notes en ligne

Lien eCampus
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