L'impact de l'éclairage nocturne sur la reproduction des plantes à fleurs (sujet national, juin 2018, partie 2, ex. 1)

Énoncé

Synthèse
À partir de l'étude des documents, proposer une explication possible à l'impact de l'éclairage nocturne sur la reproduction des plantes à fleurs.
Document 1
Répartition des papillons de nuit en fonction de l'éclairage artificiel
« Les papillons de nuit sont des pollinisateurs nocturnes. »

Répartition des papillons de nuit dans une zone non éclairée la nuit (lampadaires éteints)
Répartition des papillons de nuit dans une zone éclairée la nuit (lampadaires allumés)
Sujet national, juin 2018, partie 2, exercice 1 - illustration 1
Sujet national, juin 2018, partie 2, exercice 1 - illustration 2

MacGregor et al., Global Change Biology, 2017.
Document 2
Nombre de visites des fleurs de prairies par des insectes pollinisateurs nocturnes
« Les visites ont été dénombrées dans sept prairies laissées à l'obscurité la nuit et dans sept prairies éclairées la nuit par des projecteurs. »

Sujet national, juin 2018, partie 2, exercice 1 - illustration 3
D'après Knop et al., Nature, 2017.
Document 3
Pourcentage de fleurs de cirse maraîcher (Cirsium oleraceum) ayant produit des fruits en présence ou en absence d'éclairage nocturne
Pourcentage de fleurs de cirse maraîcher (Cirsium oleraceum) ayant produit des fruits en présence ou en absence d'éclairage nocturne
D'après Knop et al., Nature, 2017.
Comprendre la question
Cet exercice propose de fournir une explication possible à l'effet de l'éclairage sur la reproduction des plantes à fleurs, en exploitant les documents proposés. Il s'agit de construire un raisonnement rigoureux en utilisant essentiellement les informations contenues dans le document. Il faut bien appuyer l'argumentation en citant des valeurs chiffrées provenant des documents. Cet exercice ne présente pas de difficulté particulière. La réponse attendue se présente sous forme d'un texte structuré et bien rédigé. Il est souhaitable d'ajouter une courte introduction présentant la problématique, mais il n'est pas nécessaire de rédiger une conclusion.

Corrigé

Synthèse
En ville, mais aussi parfois à la campagne, l'éclairage nocturne est très développé. Quel est l'impact de l'éclairage nocturne sur la reproduction des plantes à fleurs, et comment l'expliquer ?
D'après le document 1, les papillons de nuit, qui sont des pollinisateurs nocturnes, voient leur répartition modifiée la nuit par l'éclairage des lampadaires. En effet, lorsque ces lampadaires sont éteints, 74 % des papillons sont situés à hauteur de la végétation (soit 26 % à hauteur des lampadaires). Lorsque les lampadaires sont allumés, le pourcentage de papillons à hauteur de la végétation n'est plus que de 53 % (avec 47 % de papillons situés au niveau des lampadaires). L'éclairage des lampadaires augmente donc la proportion de papillons près de ces lampadaires et diminue leur présence près des végétaux.
On constate d'après le document 2 que le nombre de visites de fleurs de prairies par des insectes pollinisateurs est beaucoup plus faible lorsque ces prairies sont éclairées la nuit (30 visites) que lorsqu'elles sont à l'obscurité (80 visites). Ainsi, l'éclairage nocturne diminue la présence des insectes au niveau de la végétation et réduit le nombre de visites des fleurs. On peut supposer que la réduction des visites de fleurs par les insectes est la conséquence de l'attraction qu'exercent les sources de lumière des lampadaires sur ces insectes. Enfin, d'après le document 3, le pourcentage de fleurs de cirse maraîcher ayant donné des fruits en présence d'éclairage nocturne, soit 75 %, est inférieur au pourcentage de fleurs de cirse maraîcher ayant donné des fruits, soit 85 %, en absence d'éclairage nocturne.
Ainsi, l'éclairage nocturne attire les insectes près des sources de lumière. Ces insectes, dont les insectes pollinisateurs, sont alors moins nombreux au niveau de la végétation. Par conséquent, les visites des fleurs par les insectes pollinisateurs sont réduites. Or la pollinisation, réalisée par les insectes pollinisateurs, participe à la reproduction sexuée de nombreuses plantes à fleurs. Lors de la reproduction sexuée, l'ovule fécondé se transforme en graine tandis que l'ovaire se transforme en fruit. La perturbation de la pollinisation par l'éclairage nocturne, diminuerait donc la reproduction sexuée des plantes et donc la formation des fruits.