Brevet 2022 : sujet du test scientifique (SVT et Techno)

Dernière épreuve écrite pour les candidats brevet 2022 : l’épreuve scientifique avec SVT et physique-chimie d’une durée très courte d’1h : le sujet pour les candidats série générale se dévoile ci-dessous !

L’examen scientifique peut porter sur 2 des 3 disciplines : Physique-Chimie, Sciences de la Vie et de la Terre, Technologie. Une épreuve en deux parties, ne laissant que 30 minutes pour chaque discipline.

Vendredi 1er juillet 2022 de 13h30 à 14h30

Note de 50 points

Série générale

Durée de l’épreuve : 1 heure

Brevet 2022 / Objet / SVT

Durée 30 minutes – 25 points

Les tests et les démarches entreprises, y compris celles qui n’ont pas abouti, sont pris en compte.

Les récifs coralliens se trouvent dans la zone intertropicale dans des eaux peu profondes et chaudes et couvrent moins de 0,2% de la surface de la mer, mais offrent un potentiel économique et une source de nourriture pour plus de 500 millions de personnes, soit 8% de la population mondiale.

On observe actuellement que l’augmentation de la température des eaux de surface des océans due au réchauffement climatique provoque le blanchissement des coraux.

Photos de coraux sains, blanchissants et complètement blancs (Marinesavers, 2016)

Document 1 : Le corail, lien symbiotique entre animaux et algues.

Les récifs coralliens sont construits par des animaux formant un squelette calcaire. Ces créatures marines, appelées polypes, abritent au sein de leurs cellules des algues microscopiques : les zooxanthelles, qui sont en partie responsables de leur couleur.

Brevet 2022
Brevet 2022

Grâce à la photosynthèse, les zooxanthelles apportent aux polypes des molécules riches en carbone et en oxygène. Les zooxanthelles bénéficient d’un environnement protégé des prédateurs et de conditions stables pour leur prolifération. Ils utilisent les déchets azotés et phosphatés du polype comme source d’éléments minéraux.

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Question 1 (4points)

Si vous savez qu’une symbiose est une association mutuellement bénéfique, justifiez que le corail est une association symbiotique.

La température est un paramètre environnemental clé car elle affecte la photosynthèse, la respiration et la croissance des coraux.

Document 2 : Nombre de zooxanthelles dans les polypes en fonction de la température de l’eau.

Question 2 (6points)

À l’aide du graphique du document 2, établissez le lien entre la quantité de zooxanthelles et la température de l’eau de mer et justifiez votre réponse par des valeurs.

Les zooxanthelles sensibles à la température meurent, entraînant la mort des polypes et le blanchissement des coraux.

Nous essayons de sélectionner des coraux pouvant supporter une température de 32°C pour les propager et les réintroduire dans l’environnement.

Document 3 : Matériel disponible pour réaliser les expérimentations

– Coraux à zooxanthelles d’espèce A

– Coraux avec des zooxanthelles de l’espèce B

– Coraux abritant des zooxanthelles de l’espèce C

– Aquariums

– eau de mer

– bains thermostatés (maintien d’une température constante)

– thermomètres.

Durée des essais : Les résultats des essais ne seront visibles qu’après quelques semaines, le blanchissement des coraux n’ayant pas lieu immédiatement.

Question 3 (6points)

À l’aide du document 3, proposer un protocole expérimental pour sélectionner des coraux pouvant supporter une température d’eau de surface de 32°C. Votre réponse est présentée sous forme de texte et/ou de schéma annoté.

Nous nous intéressons aux services rendus par les récifs coralliens aux 8 millions de personnes qui vivent à proximité.

Document 4 : Les récifs coralliens de La Réunion, des écosystèmes marins de grande valeur.

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Question 4 (9points)

A partir de l’ensemble des documents, montrez comment un changement à l’échelle planétaire peut affecter la biodiversité locale et les activités humaines à La Réunion.

On attend au moins deux exemples qui conjuguent nécessairement ces trois éléments : activités humaines, biodiversité et climat.

Brevet 2022 / Sujet / Techno

Durée 30 minutes – 25 points

Les tests et les démarches entreprises, y compris celles qui n’ont pas abouti, sont pris en compte.

De plus en plus de déchets flottent sur la mer, polluant les eaux et empoisonnant les animaux.

La collecte de ces déchets, triés puis recyclés, économise les ressources naturelles non renouvelables (pétrole, aluminium…), limite les émissions de gaz à effet de serre et préserve la faune et la flore sous-marines.

L’étude porte sur un robot éboueur qui se déplace de manière autonome sur l’eau.

Question 1 (4points)

Sur le document joint réponse 1 indiquez la fonction d’utilisation de ce robot. Citez trois éléments pour expliquer l’importance du recyclage des déchets collectés par ce robot.

Document 1 – Principe de fonctionnement

Deux hélices couplées chacune à un moteur électrique assurent le déplacement du robot sur l’eau.

La consommation électrique des moteurs est proportionnelle à la quantité de déchets collectés. La quantité de déchets collectés est estimée à l’aide d’un capteur qui mesure la consommation électrique des moteurs électriques. L’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du robot est stockée dans une batterie.

Un module de puissance distribue la puissance aux moteurs électriques sur commande depuis une interface programmable.

Les flux d’information et d’énergie sont gérés par l’interface programmable.

Un retour à la base est programmé dès que l’intensité lumineuse détectée par le capteur de lumière est faible ou que la cuve de rétention est pleine.

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Question 2 (6points)

Sur le document joint réponse 1, à l’aide du document 1, complétez le schéma des blocs internes avec les termes suivants :

-interface programmable ;

– Capteur de mesure de courant ;

– capteur de luminosité ;

– la batterie ;

– moteurs électriques ;

– Hélices.

Document 2 – Retour à l’algorithme de base du manager

Si la valeur mesurée par le capteur de courant est supérieure à 80A

Les leds d’information* dédiées à l’utilisateur s’allumeront alors, la commande « retour à la base » sera activée, le message « vider la corbeille » sera envoyé à tous

Sinon Si l’intensité lumineuse reçue par le capteur est inférieure à 50 lux

Les voyants d’information destinés à l’utilisateur s’allument alors, la commande “retour à la base” est activée,

le message “niveau de luminosité trop faible” est envoyé à tout le monde

Sinon, le robot exécutera son cycle “Move”.

*LED : diode électroluminescente

Question 3 (8 points)

Complétez le programme d’administration de retour à la base en utilisant le document 2 dans le document de pièce jointe de réponse 2.

Afin de limiter l’impact environnemental, la coque du robot est fabriquée dans le matériau le moins émetteur de gaz à effet de serre.

Question 4 (7points)

Sur le document de réponse 2 ci-joint, à l’aide du document 3, calculez la masse de chaque matériau, puis la quantité d’émissions de gaz à effet de serre. Ensuite, déterminez le matériau à partir duquel fabriquer la coque du robot. Se disputer.

(…)

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