Home » TERMINALES Ens scientifique » Chapitre 1

Category Archives: Chapitre 1

TERMINALES Ens Sc – THEME 1 Chapitre 1 :Evolution de l’atmosphère terrestre et l’apparition de la vie.

27 août 2021 / Leave a comment

𝐂𝐈𝐓𝐀𝐓𝐈𝐎𝐍𝐒 - ˣⱽᴵ - Wattpad

L’ensemble des objets du système solaire sont formés à partir d’un même nuage interstellaire, formé de gaz (99% H et He) et de poussières (Si,C,O,Fe,Mg…)

La Terre, comme Venus et Mars, résulte donc de l’agrégation il y a 4,5 Milliards d’année de gaz, poussières et autres objets présents dans l’environnement du soleil.

La Terre est alors le siège de nombreuses collisions du fait de son attraction.

Quelle est l’origine de son atmosphère et de sa composition?

I- Origine de l’atmosphère et des océans primitifs :

Activité 1

Annexe

Correction

Bilan 1 : La composition des gaz des météorites et celle des gaz volcaniques issus de la fusion partielle du manteau, permet de conclure que l’atmosphère primitive s’est formée précocement entre – 4,5 et – 4,3 Ga (Hadeen) par dégazage intense du manteau, lors de la différenciation en enveloppes (croûte, manteau, noyau).

L’atmosphère primitive était essentiellement constituée de H2O (85%), de CO2 (10 à 15%) et de N2 (1 à 3%), elle ne contenait pas d’O2 : l‘atmosphère primitive était réductrice.

Sa composition actuelle est d’environ 78% de N2 et 21% de 02 avec des traces d’autres gaz ( dont H2O,CO2,CH4 et N2O)

Le refroidissement de la planète a provoqué, vers -4Ga, la condensation de la vapeur d’eau atmosphérique qui mêlée à celle des comètes et des météorites a permis la création des premiers océans. C’est donc grâce aux changements d’états physiques de l’eau dépendant de la température et de la pression que l’eau liquide est apparue.

Comment expliquer les differences de composition de l’atmosphère primitive et actuelle?

II L’ évolution de l’atmosphère au cours des temps géologiques:

Bilan 2:

Le CO2, très soluble dans l’eau, a été rapidement piégé sous forme de carbonates (>98% a 4 Ga), ce qui a entraîné sa quasi disparition de l’atmosphère.

L’O2 est d’origine biologique. Sa production est la conséquence de l’apparition de cyanobactéries réalisant la photosynthèse aérobie.

L’existence de cyanobactéries photosynthétiques peut être datée vers -3,5 Ga.

L’activité photosynthétique des cyanobactéries est à l’origine de formations marines carbonatées appelées stromatolites : la consommation du CO2 par la photosynthèse entraîne la précipitation de carbonates formant les lamines calcaires.

L’existence des »fers rubanés = BIF » (oxydes de fer formés à partir du fer et de la silice apportés par les eaux continentales) à partir de -3,8 Ga témoigne de La production d’O2 dans les oceans.

En effet, le fer est soluble dans les eaux dépourvues d’O2 mais précipite en présence d’O2 pour former des oxydes ferriques. Il y a donc eu un piégeage chimique de l’O2 dans les océans.

Lorsque tout le fer des océans a précipité, l’O2 commence à se répandre dans les océans puis diffuse dans l’atmosphère vers -2,2 Ga : l’atmosphère contient de l’O2 libre et devient oxydante.

L’apparition des premiers grès rouges continentaux il y a 2.2 Ga témoignent que le fer est oxydé en surface au contact de l’atmosphère.

La formation des »fers rubanés » cesse car l’océan n’est plus alimenté en fer soluble qui est sédimenté sur place sur les continents et n’est plus transporté.

Document : Evolution de l’atmosphère depuis la formation de la Terre

Quels sont les differents échanges de Dioxygène entre les reservoirs actuels?

III- Le cycle biogéochimique actuel du dioxygène :

Act 3 Cycle de l’O2

correction

Bilan 3: Les sources et puits de dioxygène atmosphérique sont aujourd’hui essentiellement liés aux êtres vivants (photosynthèse et respiration) et aux combustions.

Comment l’ozone a-t-il permis l’émergence de la vie hors de l’eau?

IV L’ozone favorable à la vie hors de l’eau :

Act 4 Couche d’ozone

Annexe

correction

Bilan : L’ozone se forme à partir du dioxygène dans la stratosphère entre 15 et 50 km d’altitude. Sous l’action du rayonnement ultraviolet solaire, les molécules de dioxygène peuvent se dissocier : les atomes d’oxygène (O) ainsi libérés se recombinent avec d’autres molécules de dioxygène (O2) afin de former l’ozone ( O3)

Ce phénomène est maximal vers 25 km d’altitude et est à l’origine de la formation de la couche d’ozone.

Cette couche absorbe la totalité des UVC et une grande partie des UVB. Ainsi elle protège l’ADN des êtres vivants des effets mutagènes provenant des UV. Cette protection a permis l’épanouissement de la vie hors de l’eau , il y a 360 millions d’années.

Fiche de revision

Quels sont les differents échanges de carbone entre les reservoirs actuels et comment sont-ils perturbés?

V- Les flux entre les réservoirs de carbone et l’impact des activités humaines:

Act 5 Cycle du carbone et ses perturbations

Annexe

correction

Act 5 suite TP

Le cycle du carbone dont vous êtes le héros:

https://moiki.fr/social-club/melafena/ramon

Bilan 5: Le carbone est réparti dans different réservoirs qui échangent en permanence : c’est le cycle du carbone. On peut considerer qu’il existe 4 grands réservoirs de carbone entre lesquels s’effectuent des échanges permanents:

– Réservoir atmosphérique : CO2 gazeux

– Réservoir hydrosphérique : CO2 dissous, HCO^3– et CO3^2–

– Réservoir biologique :biomasse et MO fossile

-Réservoir géologique : roches carbonées (organiques) et carbonatées (minérales)

Avant la revolution industrielle (1850) et l’utilisation des energies fossiles par l’Homme, le cycle du carbone était équilibré, c’est-à-dire qu’il y avait autant de CO2 quittant l’atmosphère qu’il en arrivait.

La formation des energies fossiles est très longue (plusieurs millions d’années) donc le prélèvement du carbone de l’atmosphère et son piégeage dans la lithosphere fut très lent. Par contre, leur combustion est très rapide donc l’utilisation des energies fossiles accélèrent les échanges de carbone qui sont naturellement beaucoup plus lents ce qui déséquilibre le cycle naturel du carbone.

Cette restitution rapide du carbone dans l’atmosphère augmente la concentration en CO2 dans l’atmosphère et entraîne une accentuation de l’effet de serre naturel et un réchauffement climatique rapide. En brûlant des combustibles fossiles (charbon, pétrole…), l’Homme utilise en réalité une énergie solaire du passé.

Il existe d’autres activités humaines sources de carbone pour l’atmosphère: la fabrication du ciment, la déforestation intensive et sa combustion, l’élevage de ruminants…

Un site pour s’entrainer…

https://www.oce.global/animations/carbon-cycle-final/carboncycle.html

Quelles sont les conséquences environnementales et sanitaires de l’utilisation de combustibles fossiles ?

VI Impact de la combustion des carburants sur la qualité de l’air et la santé :

Act 6 Pollution atmosphérique

Annexe

Correction

BILAN 6: L’énergie contenue dans les combustibles fossiles et la biomasse combustible est libérée par combustion. Les produits de cette transformation sont principalement l’eau et du dioxyde de carbone mais il en existe d’autres comme : des oxydes d’azotes N2O, les oxydes de soufres SO2 et l’ozone.

Ces combustions lorsqu’elles sont incompletes libèrent aussi des aerosols solides comme des particules fines et de la suie.

Ces composes ont des consequences sanitaires (maladies respiratoires, cardi-vasculaires ou neurologiques chroniques et/ou aigües) ou environnementales graves.

Il est donc nécessaire de faire des choix éclairés en matière d’énergie afin de limiter les effets de sa production sur la santé.