Les Sciences de la Vie et de la Terre
par Jacques Florimont

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Spécialité TS

Thème 2: ENJEUX PLANETAIRES CONTEMPORAINS

Chapitre 1: Evolution récente du climat et de l'atmosphère

TP n°15: : Les stomates, des indicateurs du climat du passé.

Les plantes vasculaires absorbent le CO2 nécessaire à la photosynthèse par les stomates situés sur l'épiderme des feuilles.
On cherche à établir un moyen permettant de reconstituer des variations climatiques à partir de l'étude de plantes fossiles.
  • Document 1: Stomates et indice stomatique.

  • L'épiderme d'une feuille porte des stomates qui permettent l'absorption du CO2 atmosphérique.
    Les stomates sont formés de 2 cellules stomatiques délimitant une ouverture appelée ostiole.
    Les stomates sont situés entre les cellules épidermiques non chlorophylliennes.
    L'indice stomatique (IS) se définit pour une surface donnée :
    IS= Nombre de stomates/Nombre de cellulesépidermiques en %.
    Pour une espèce donnée, on détermine l'indice stomatique de plusieurs feuilles, puis on calcule la moyenne.

  • Document 2: Indice stomatique et taux de CO2 de feuilles de chêne (Quercus).
  • Année Concentration en CO2 en ppmv Indice stomatique en %
    1880 290 15,8
    1903 297 15,2
    1910 300 14,5
    1943 310 14,1
    1966 320 13,3
    1976 330 12,9
    1991 355 10,8
    2014 380
    Remarque: A Mauna Loa, la concentration de CO2 a atteint 400 ppm en mai 2013.
  • Document 3: Indices stomatiques de plantes fossiles (Quercus).
  • Temps en Ma Indice stomatique en %
    - 2,5 9,5
    - 4,5 11,5
    - 6,5 16,2
    - 8 12
    - 10 10,5
  1. Proposer une démarche d’investigation permettant de savoir si l’indice stomatique du Chêne actuel est lié ou non à l’augmentation de la concentration en CO2 de l’atmosphère.
  2. Réaliser les protocoles nécessaires pour la résolution du problème.
  3. Présentez les résultats obtenus.
  4. Déterminer à partir des résultats obtenus, les variations climatiques entre -10 et -2,5 Ma.
Protocoles à réaliser:
  1. Réalisation d’une empreinte d’épiderme foliaire et estimation de l'indice stomatique.
    • Recouvrir avec une couche de vernis à ongle ou deux couches successives (sans laisser sécher la première) une surface d’environ 1 cm2 de la face inférieure (reconnaissable à son aspect plus « mat », et de préférence en bordure) d’une feuille fraîche de Houx.
    • Laisser sécher.
    • Décoller doucement le film obtenu à l’aide d’une pince fine en commençant par les bords.
    • Poser le film à plat sur une lame dans une goutte d’eau.
    • Recouvrir d’une lamelle et observer.
    • capturer une image numérique de cette observation.
    • Réaliser un comptage direct sur l’image permettant le calcul de l’indice stomatique
  2. Graphique pour montrer la relation entre l'indice stomatique et le taux de CO2.
  3. Graphique pour montrer l'évolution du taux de CO2 et de l'indice stomatique pour la période allant de -10 à -2,5 Ma
Dernière modification le Dimanche 16 Mars 2014 à 13:22.