TP n°15: : Les stomates, des indicateurs du climat du passé.
Les plantes vasculaires absorbent le CO
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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 CO
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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 CO
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de feuilles de chêne (Quercus).
Année
Concentration en CO
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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 CO
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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
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 CO
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de l’atmosphère.
Réaliser les protocoles nécessaires pour la résolution du problème.
Présentez les résultats obtenus.
Déterminer à partir des résultats obtenus, les variations climatiques entre -10 et -2,5 Ma.
Protocoles à réaliser:
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 cm
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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
Graphique pour montrer la relation entre l'indice stomatique et le taux de CO
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.
Graphique pour montrer l'évolution du taux de CO
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et de l'indice stomatique pour la période allant de -10 à -2,5 Ma
© Florimont Jacques