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De la production à votre assiette, combien en savez vous sur l'alimentation ?  Des différents types d'aliments, en passant par la ration alimentaire et en allant jusqu'à évoquer les agrosystèmes, vous allez apprendre à voir la carotte qui est dans votre assiette sous un autre jour. On dirait le résumé d'une des émisisons à thème de 11h?... Bienvenue en ES  !

1) Bien manger pour bien commencer

L'alimentation nous fait utiliser nos cinq sens : vision, odorat goût, toucher, ouïe, ainsi que les quatre saveurs possibles : salé, sucré, acide, amer. En effet, nos papilles gustatives ne sont pas les seules en jeu... Notre odorat (café,...) ou notre toucher (farine,...) vont ainsi jouer un rôle inconscient dans le goût que nous percevons ! Notre choix des aliments est conditionné par l'appétence - en language du commun : attirance pour un aliment - et l'appartenance à une culture ou à une religion. Ensuite les considérartions économiques et pratiques jouent leur rôle : prix, incitations publicitaires et disponnibilité de certains aliments.

Toutefois, malgré l'appétence, il est bon de faire attention à avoir une alimentation équilibrée. Pour cela, nos repas doivent se plier à certaines règles.

L'intégralité des aliments et boissons ingurgités correspond à la ration alimentaire. Le corps a des besoins vitaux qui doivent être satisfaits tous les jours - respiration, battement cardiaque, température corporelle à 37º, fonctionnement cérébral, sécrétion des glandes, etc - et qui demandent de l'énergie. Les dépenses énergétiques de base, aussi appelés métabolisme de base, correspondent à l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un corps au repos (c'est-à-dire allongé), à température ambiante entre 20 et 25ºC pour n'avoir pas à lutter contre le froid ou la chaleur, à jeun depuis 12 heures (pas d'énergie à utiliser pour digérer). Dans ces conditions, l'énergie nécessaire tourne autour de 6 700 kJ pour un adulte. J est le symbole pour Joules, qui est l'unité utilisée en Physique pour mesurer l'énergie. Et le k ? J'aurais pu dire que la métabolisme de base est de 6 700 000 Joules. Aussitôt, c'est plus impressionnant  ! Mais un Joule, ça correspond à quoi concrètement ? C'est l'énergie nécessaire pour lever votre pomme de 100 grammes d'un mètre au dessus de la surface de la terre par exemple. L'apport énergétique minimum est donc de 6 700 000 pommes soulevées d'un mètre au dessus du sol terrestre !  

Bien sûr, le métabolisme de base diffère légèrement en fonction des individus et est plus élevée :

• pour une journée "normale" soit une journée où vous n'avez pas été allongé toute la journée, à jeun, etc
• chez l'homme que chez la femme
• chez une femme enceinte ou allaitante
• chez le jeune en croissance
• chez un individu actif et sportif
• en climat très froid ou très chaud (plus d'énergie est utilisée pour réguler la température corporelle)
• selon la taille, le poids, l'âge,...

Toutefois, la ration alimentaire ne peut pas se contenter de couvrir les besoins du corps... Elle doit être aussi de qualité donc équilibrée. C'est pourquoi, l'homme a classé les aliments en différents groupes et cherché à percer à jour leurs constituants.

Les molécules de base tels que l'eau, le calcium et le fer (minéraux) ou les glucides, lipides et protides (matière organique) sont les aliments simples. Les glucides correspondent aux sucres, les lipides à l'huile ou aux graisses et les protides aux protéines. Les glucides et les lipides ont le beau rôle pour couvrir les besoins énergétiques. Les protéines sont constituées d'acides aminés qui servent aux cellules à produire leurs propres constituants. Certains acides gras seront également utilisés dans ce but. Certains des acides aminés ne sont pas produits par le corps et ne peuvent donc être fournis que par l'alimentation.

Les molecules de base constituent, en se combinant entre elles, les aliments composés tels que la viande ou les légumes que nous mangeons tous les jours. Ces aliments renferment également les vitamines.

Ils peuvent être classés en 6 groupes auxquels s'ajoutent un aliment star:

• le groupe 1 contient les viandes, poissons et oeufs qui sont riches en protéines animales et en fer, sodium, potassium,...
• le groupe 2 contient les produits laitiers riches en calcium et en phosphore
• le groupe 3 contient les matières grasses : beurre, huile, etc.
• le groupe 4 contient les céréales, légumes secs, féculents, pains qui sont riches en protéines végétales et sucres lents. Ils assurent l'apport énergétique sur le long terme.
• le groupe 5 contient les légumes et les fruits riches en sels minéraux, fibres et vitamines. Les fibres améliorent le transit intestinal. Plusieurs études montrent qu'en France nous n'en mangeons pas assez... Bientôt la fin des haricots  ?
• le groupe 6 contient les sucres, gâteaux sucrés et tout produit sucré. Ils sont riches en sucres rapides qui sont utilisés rapidement par l'organisme. C'est le seul groupe NON NÉCESSAIRE à l'équilibre nutritionnel.
• l'aliment star : L'EAU. Nous sommes constitués de environ 70% d'eau. Nous devons la renouveller en permanence car une partie est rejetée tous les jours par la transpiration, la respiration, les excréments... Alors qu'une déshydratation de seulement 15 % entraîne la mort ! Notre apport journalier en eau doit être de 2,5 litres, 1 litre venant des aliments.

Il est impératif pour nous d'avoir les 5 premiers groupes dans notre alimentation. Les repas doivent être équilibrés les uns par rapport aux autres et contenir plus ou moins chacun : 55% de glucides (sucres) , 30% de protides (les différentes protéines notamment) et 15% de lipides (graisses, huiles).

Toutefois, dans les pays riches, la ration alimentaire moyenne est trop riche en quantité et souvent mal équilibrée alors qu'elle est trop pauvre en qualité et quantité dans les pays sous-développés. Ces différences sont incarnées souvent par le groupe 1, trop présent chez les premiers, pas assez chez les seconds. Ces déséquilibres sont la cause de maladies tant en cas de carence que d'excès.

Note de vocabulaire : La malnutrition concerne autant les excès que les carences. En cas de carence forcée résultant en une grande maigreur, il est mieux de parler de marasme. 

Les maladies dues aux carences.

• Anorexie dans les pays riches. C'est une absence ou perte d'appétit pour des raisons psychologiques ou autres qui peut amener à un état de maigreur dangeureux
• Marasme dans les pays pauvres. C'est un état d'extrême maigreur provoquée par une insuffisance de tous les aliments.
• Tout état de sous-nutrition peut perturber la croissance chez les enfants. De plus, l'organisme devient plus fragile et donc moins à même de se battre et de se protéger des maladies.
• Des carences en vitamines et minéraux provoquent des réactions différentes pour chaque vitamine/minéral. Par exemple, une trop grosse carence de vitamine A peut entraîner la cécité ! Une carence en vitamine D provoquera des troubles du squelette et le rachitisme qui est une maladie infantile entraînant la déformation des os. 

Les maladies dues aux excès

• Les excès de lipides et de glucides sont stockés en premier lieu dans les cuisses et l'abdomen et provoquent éventuellement l'obésité.
•  Le risque de diabète ou de maladies cardio-vasculaires (hypertension, infractus,...) augmente.
• Le lipide en surplus dans le sang se dépose dans les artères et ralentie la circulation sanguine. On parle d'atherosclérose. 
• L'obstruction des artères par les lipides peut résulter en un infractus du myocarde, c'est-à-dire un arrêt cardiaque.
• Enfin, un excès de vitamines peut être nocif. Par exemple, trop de vitamine A pendant la grossesse peut entraîner des malformations du bébé, et des troubles du sommeil, des démengeaisons - et j'en passe - pour la mère.

2) Production de matière organique par les êtres vivants et les agrosystèmes

Par les êtres vivants, la voie normale

Un écosystème fait référence à un milieu de vie et aux être qu'il contient. Chez ces êtres vivants, une hierarchie alimentaire s'établit. En effet, les plus petits sont mangés par des êtres vivants plus gros qui sont à leur tour mangés et ainsi de suite. Cette suite d'êtres vivants où chacun mange celui qui le précède s'appelle une chaîne alimentaire. Les êtres vivants peuvent être séparés en deux groupes : les producteurs primaire, tout en bas de la chaîne, et les producteurs secondaires. L'ensemble des chaînes alimentaires d'un écosystème forment un réseau alimentaire.

Par les agrosystèmes, comment doper les plantes ?

Les agrosystèmes sont des écosystèmes artificiels et déséquilibrés. Alors que dans les écosystèmes naturels les végétaux morts se décomposent et rendent aux sols des sels minéraux qui peuvent être utilisés par les végétaux suivant, dans un agrosystème, la matière rendue à la terre est incomplète, une partie des plantes étant prélevée par l'homme. De plus, l'agriculteur va généralement privilégier une seule espèce préalablement sélectionnée sur les autres et non maintenir la biodiversité. Cette espèce aura un fort rendement et sera placée dans un environnement artificiel privilégiant sa croissance. 

La restitution seulement partielle des sels minéraux entraîne un appauvrissement des sols qui pourront moins "donner" aux cultures suivantes. La production diminuerait donc d'une année sur l'autre ! Mais ce n'était pas du goût des agriculteurs  ! Les besoins de chaque plante pour les différents sels minéraux ainsi que la teneur en sels minéraux des sols utilisés ont été étudié - on parle d'OPTIMISATION - pour pouvoir ajouter les bons engrais dans des proportions adéquates... et bien sûr augmenter la productivité ! Les engrais sont soit des sels minéraux, soit du lisier (C'est une matière organique qui va être dégradée par le sol et fournir les sels minéraux nécessaires). Les sels minéraux ajoutés sont : de l'azote (N), du phosphore (P) et du potassium (K). Cette pratique peut être combinée avec une rotation des cultures qui fait alterner différents types de plantes avec des besoins nutritionnels adaptés aux minéraux présents dans le sol, ou les cultures hors-sols qui sont réalisées en serre. Lors d'une culture hors-sol, les plantes sont placées sur des terreaux de sable ou d'argile et non en terre. Elles reçoivent les sels minéraux nécessaires par l'eau qui leur est fournie et les fruits arrivent plus vite à maturation... donnant lieu à plusieurs récoltes par an !

Toutefois, l'engrais, si elle favorise l'espèce cultivée, favorise également l'implantation des mauvaises herbes (= plantes adventices). Les agriculteurs les combattent grâce aux herbicides. Pour assurer un rendement encore plus grand, les agriculteurs combattent les insectes grâce aux insecticides, les champignons grâce aux fongicides et les bactéries grâce aux... - Vous n'allez jamais le deviner ! - bactéricides . Et tous ces -cides ont été regroupés dans une grande famille : les pesticides et servent à la lutte phytosanitaire. Et nous avons oublié les méthodes plus naturelles ou biologiques comme l'épandage des coccinelles pour chasser les pucerons, ou encore, dans un tout autre registre la création d'OGMs résistants aux maladies, aux champignons, etc. 

Mais... Ça ne fait pas un peu beaucoup, tous ces produits ajoutés ? Eh bien, justement, la pollution produite par les agrosystèmes est assez importante. Les pesticides et les engrais arrivent jusqu'à nous par deux chemins. Le premier est directe : sur les peaux de fruits comme les pommes (les pesticides surtout). Le deuxième est indirecte : n'étant pas utilisés totalement, ils passent avec l'eau dans les nappes phréatiques et les cours d'eau et passent ainsi dans la chaîne alimentaire. Même s'ils ne sont répandus qu'en petite quantité, ils sont peu dégradables et leur concentration augmente à mesure qu'ils gravissent les échelons de la chaîne alimentaire, jusqu'à devenir éventuellement toxique en bout de celle-ci.  Ainsi, chez l'homme, les nitrates peuvent être transformés en nitrites qui peuvent entraîner des asphyxies. Les pesticides peuvent être à l'origine du cancer des testicules !

Pour finir, nous allons nous pencher sur le trajet des engrais dans le cycle de l'eau. Nous l'avons dit, une partie des engrais déversés dans le champs passe dans les profondeurs du sol lors des précipitations. On parle de lessivage. Un exemple de ce phénomène dont vous avez probablement entendu parler sont les nitrates. À la base, les nitrates sont de simples azotes (N) contenus dans le lisier. Durant leur passage sous terre, ils ont été modifié par des bactéries en nitrates (NO₃^-). Arrivés dans les cours d'eau, ils se laissent porter jusqu'au lac voisin... et les problèmes commencent ! Les sels minéraux présents en trop plein dans l'eau entraînent le sur-développement des végétaux aquatiques. Ces derniers meurent et sont décomposés par des bactéries qui en respirant et en proliférant consomment de l'oxygène. L'eau d'un lac se renouvellant lentement, le taux de dioxygène de l'eau diminue ! Certaines espèces d'animaux et de végétaux disparaissent alors faute d'oxygène. C'est l'eutrophisation.

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