PARTIE  1 (8 points) -  NOURRIR L’HUMANITÉ

Le riz « à mangrove »

 D’après visioflora.co

Les mangroves sont à l’origine des marais tropicaux dans lesquels se développent des palétuviers. Elles ont cependant été utilisées et modifiées en Guinée pour la culture du riz, assurant jusqu’à 80 % de la production rizicole. Des recherches ont été menées afin d’améliorer l’exploitation de la mangrove.
On cherche à comparer les deux modalités de culture de riz « à mangrove ».

Document 1: La culture traditionnelle du riz « à mangrove »
Document 1a : Profil d’un aménagement traditionnel

D’après : les rivières du sud édition IRD

Document 1b : Principe de la culture
L’exploitation des mangroves, par la construction de digues a permis d’isoler la rizière de l’eau de mer. Les échanges entre eau de mer et eau douce ne sont donc pas possibles.
Cependant ces investissements très coûteux réalisés depuis un demi-siècle sur des milliers d’hectares de mangrove ont eu des effets néfastes : la construction de digues isolant les mangroves de la mer – par crainte du sel – a conduit à appauvrir les terres et à abaisser la valeur du pH du sol. Les rendements ont diminué. Désormais, les mangroves ne permettent la production que de 16 % du riz du pays.

Document 2: Un aménagement expérimental en Guinée pour la culture du riz « à mangrove »
Document 2a : Description de l’expérimentation
Des chercheurs ont mis en place, à Yangoha près de Conakry, un aménagement expérimental couvrant dix hectares de mangrove. La digue empêchant l’entrée de l’eau de mer a été supprimée. Une nouvelle digue avec des vannes permettant l’entrée d’eau de mer et empêchant la sortie de l’eau douce a été construite.
A la saison sèche, l’eau de mer entrant permet de préparer le sol, et de maintenir une certaine humidité.
A la saison humide, la pluviométrie importante (4000 L par m² en six mois) lessive partiellement les sols de leur salinité et permet le semis des graines de riz ou le repiquage des plants.
Trois ans après le début de l’essai, la productivité est de cinq fois celle des rizières environnantes.

Document 2b : Profil de l’aménagement expérimental

D’après : Étude et gestion des sols 2003

Document 3 : La culture du riz « à mangrove »
Document 3a : Quelques conditions nécessaires pour la culture du riz à mangrove
Le sol doit être bien préparé avec notamment
– Une absence de « mauvaises herbes »
– Une bonne teneur en matière organique
– Un apport suffisant en sels minéraux
– Une salinité* pas trop élevée
– Un pH proche de 6-7
* La salinité désigne la quantité de sels dissous dans l’eau de mer, elle est directement liée à la concentration totale en ions présents dans l’eau de mer.

Document 3b : Concentration moyenne des principaux ions présents dans l’eau de mer et l’eau douce et rôle de quelques ions dans les sols

Elément chimique	Ion	Concentration moyenne dans l’eau douce en mg.L-1	Concentration moyenne dans l’eau de mer en mg.L-1
sodium	Na+	7,20	1,08×104
magnésium	Mg2+	3,65	1,29×103
calcium	Ca2+	14,7	4,12×102
potassium	K+	1,40	3,80×102
chlorure	Cl–	8,25	1,90×104

D’après http://www-naweb.iaea.org/

– Les ions magnésium et calcium jouent un rôle dans la diminution de l’acidité des sols.
– Une concentration importante en ions peut détruire les « mauvaises herbes ».
 

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Discuter de l’affirmation suivante : l’aménagement expérimental est un progrès par rapport à l’aménagement traditionnel pour la culture du riz « à mangrove ». Vous aborderez notamment le dispositif utilisé et la gestion durable de l’environnement.
Vous développerez une argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances.

Éléments personnels de réponse (sous réserves... je ne suis pas du tout au fait de ces questions):
Le dispositif "à mangrove" utilisé permet de faire du sel de l'eau de mer un allié : utiliser l'eau de mer à la saison sèche et l'eau de pluie à la saison des pluies.

Elément chimique	Ion	Concentration moyenne dans l’eau douce en mg.L-1	Concentration moyenne dans l’eau de mer en mg.L-1 (valeur par rapport à celle de l'eau douce)
sodium	Na+	7,20	1,08×104 = 10.800 (plus de mille fois plus)
magnésium	Mg2+	3,65	1,29×103 =  1080 (un peu plus de 30 fois plus)
calcium	Ca2+	14,7	4,12×102 = 412 (moins de 30 fois plus)
potassium	K+	1,40	3,80×102 = 380 (moins de 30 fois plus)
chlorure	Cl–	8,25	1,90×104 = 19.000 (plus de 2000 fois plus)

Les deux ions principaux de l'eau de mer sont d'une par le sodium (Na⁺) et d'autre part l'ion chlorure (Cl^-) qui sont à des concentrations plus de mille et même deux mille fois plus élevées dans l'eau de mer que dans l'eau douce. Les ions chlorure, qui sont des anions sont facilement lessivables (car ils ne sont pas piégés par le complexe argilohumique chargé négativement). Tous les autres ions qui sont des cations sont piégés et peuvent rester plus durablement dans le sol et causer des intolérances pour de nombreux végétaux ne supportant pas les sols salés, mais c'est bien le sodium qui est le cation le plus présent. Cependant il ne joue pas de rôle prépondérant dans la baisse de l'acidité du sol qui dépend surtout des ions magnésium et calcium. On peut donc penser qu'une bonne partie des ions apportés peuvent être absobés par les plantes.
Donc les ions apportés par l'eau de mer semblent ne pas trop dégrader le sol et même éliminer certaines mauvaises herbes naturellement.
L'ajout de matière organique favorise la formation du complexe argilohumique et la rétention des cations.
L'intérêt de l'agrosystème "à mangrove" est de compenser les départs d'ions, qui sont absorbés par les plantes et exportés à chaque récolte (extrants), par des apports d'ions issus de l'eau de mer (intrant naturel). L'augmentation de productivité est peut-être du à cet apport "d'engrais naturel marin".
La destruction des digues étanches permet aussi de mieux sauvegarder le milieu exceptionnel par sa faune et sa flore que constitue la mangrove.