Sujet Sciences — Premiere — Amérique du Nord — Bac 2013

13SCESLAN1 PARTIE 1 : NOURRIR L’HUMANITÉ (8 points) Le 30 octobre 2011, le cap des sept milliards d’êtres humains a été franchi sur la planète. Subvenir aux besoins alimentaires de ces milliards d’êtres humains, tout en respectant l’environnement, est un des enjeux actuels majeurs. Les fermes hors sol peuvent-elles répondre à cette problématique ? Document 1 : les sols en danger Par ses activités, l’Homme modifie la structure des sols indispensables à l’agriculture. Le tableau suivant présente quelques conséquences des activités humaines sur les sols agricoles. Activités humaines Conséquences Urbanisation Perte annuelle de 60 000 hectares de sol sous le béton Surpâturage Altération des complexes argilo-humiques du sol et Labours trop profonds donc accentuation de l’érosion des sols pour :  45 % des sols en Europe  25 % des sols en France Selon l'institut national de la recherche agronomique (INRA), la vitesse de formation d'un sol est de 0,02 à 0,1mm par an alors que l'érosion moyenne exporte 1 mm de sol en un an. La résistance et la structure "d’éponge" du sol dépendent du complexe argilo- humique. Document 2 : les fermes sur les toits au Québec Ces fermes hors sol imaginées au Québec sont des serres placées sur les toits de bâtiments industriels, qui permettent la culture hors sol de fruits et légumes avec une utilisation optimale de l’eau et de l’énergie. Depuis 2011, une première serre d’environ 3000 m² approvisionne localement 2000 personnes en fruits et légumes chaque semaine. Les serres de ces fermes hors sol sont capables de recréer des conditions de température et de lumière propices à la culture de chaque espèce cultivée. Elles utilisent l’eau de pluie en goutte à goutte, et utilisent des insectes, comme la coccinelle, pour lutter contre d'autres insectes. Ces fermes d’un nouveau genre proposent des fruits et légumes cultivés sans herbicide, sans fongicide et sans pesticide. 2/10 13SCESLAN1 Document 3 : les cultures hors sol  Présentation Les cultures hors sol ou sans sol se définissent comme des cultures de végétaux effectuant leur cycle complet de production sans que leur système racinaire soit en contact avec leur environnement naturel : le sol. Dans la plupart des systèmes hors sol, les racines des végétaux se développent sur un support solide (ou substrat généralement inerte). L'alimentation est assurée par un arrosage au goutte à goutte avec une solution nutritive qui apporte l'eau, l'oxygène dissous, et les éléments minéraux indispensables.