hggsp: Thème 1 : Science, climat et société Chapitre 1.1 : L’atmosphère terrestre et la vie

« Thème 1 : Science, climat et société Chapitre 1.1 : L’atmosphère terrestre et la vie Lien pour accéder aux document et au cours d’enseignement scientifique : https://view.genial.ly/64998fbe337d190012932915 Depuis l’époque de sa formation, quasi concomitante de celle du Soleil et des autres planètes du système solaire, la Terre a connu une évolution spécifique de sa surface et de la composition de son atmosphère. Sa température moyenne et sa pression atmosphérique de surface permettent l’existence d’eau liquide, formant l’hydrosphère.

Aux facteurs physiques et géologiques (activité́́ solaire, distance au Soleil, tectonique) s’est ajoutée l’émergence des êtres vivants et de leurs métabolismes Rappels de connaissances des classes antérieures Sur notre planète, on distingue actuellement quatre enveloppes terrestres : Document 1 : Les enveloppes terrestres La Lithosphère La Biosphère L’Atmosphère L’Hydrosphère Enveloppe externe, solide et rigide de la Terre. Elle comprend les croûtes continentales et océaniques et la partie rigide du manteau terrestre. Ensemble des êtres vivants de la planète (animaux, végétaux, champignons, bactéries…) Ensemble des gaz qui entourent la Terre Ensemble de l’eau liquide sur la Terre L’Atmosphère et l’Hydrosphère sont les deux enveloppes dites fluides, actuellement présentes à la surface de la Terre. Rappels Enseignement scientifique Classe de Première Vidéo Arte Junior : « Le Big-bang et le système solaire » https://www.youtube.com/watch?v=sZGlvV6xUKU Rappels Enseignement scientifique de Première Vidéo Encyclopédie Larousse en ligne : « Formation de la Terre » https://www.larousse.fr/encyclopedie/animations/Formation_de_la_Terre/1100463 Principe d’actualisme : L’actualisme est le principe qui postule que les phénomènes géologiques qui se déroulent actuellement, se déroulaient de manière similaire et dans les mêmes conditions dans le passé. I) Origine et formation des enveloppes fluides de la Terre : L’atmosphère (ensemble des gaz à la surface de la Terre) et l’hydrosphère (ensemble de l’eau liquide sur Terre) sont les deux enveloppes fluides de la Terre. Elles ont connu des évolutions interdépendantes (liées). 1) Origine de l’atmosphère : a) À l’aide du Document 1, compléter le tableau(rayer les mentions inutiles et compléter les pourcentages) Document 2c : Comparaisons des caractéristiques des enveloppes de la Terre primitive et actuelle. Composition de l’atmosphère Hydrosphère Biosphère Lithosphère Bilan Atmosphère primitive : Date :4,6 GA H2O ( 80%) N2 ( %) CO2 (15 %) O2 ( %) Présente Présente Présente Absente Atmosphère actuelle H2O variable O2 (21 %) CO2 (0,04 %) Autres : N2O et N2 ( 78 %) CH4 Diazote Présente Absente Absente Absente L’atmosphère primitive date de 4,6 GA et est composée de Diazote N2, Dioxyde de Carbone CO2 et de vapeur d’eau H2O. Présente Absente Présente Absente L’atmosphère actuelle est composée de 78 % de N2 et 21 % de O2, avec des traces d’autres gaz (dont : la vapeur d’eau H2O, le Dioxyde de Carbone CO2, Méthane CH4, Protoxyde d’Azote N2O). Page 1 sur 5 Chapitre 1.1 : L’atmosphère terrestre et la vie (SVT) b) /À l’aide de l’interprétation des Documents 2, 3 et 4, expliquer comment les scientifiques ont déterminé la composition de l’atmosphère primitive : Etudes des gaz issus des éruptions volcaniques Etudes des bulles de gaz contenues dans les chondrites et d’uranite Bilan : Il y a environ 4,6 milliards d’années, l’atmosphère primitive était composée de N 2, CO2 et H2O. Sa composition actuelle est d’environ 78 % de N 2 et 21 % de O2, avec des traces d’autres gaz (dont H2O, CO2, CH4, N2O). 2) Formation de l’hydrosphère : À l’aide des documents 2 et 3, montrer que l’origine de l’eau sur Terre peut avoir une double origine. À l’aide du Document 5 et de principe d’actualisme( voir début du chapitre), expliquer comment l’on peut dater l’origine de l’hydrosphère. Liquéfaction de la vapeur d’eau émise par le dégazage du manteau Apport des météorites Expliquer pourquoi l’eau peut être liquide actuellement sur Terre et non pas sur Vénus. (document 6, 7 et 8) A l’aide du document 8, indiquer ce qui a permis la formation de l’hydrosphère sur Terre. Sur le graphique placer vénus et la terre et comparer l’état de l’eau : gazeuse sur Vénus et liquide sur terre Les rides fossilisées datant de 4 Ga ressemblent aux rides qui se forment actuellement grâce à l’eau de mer en Bretagne.

Selon le principe d’actualisme, les phénomènes géologiques qui se déroulent actuellement et qui sont observables aujourd’hui se déroulaient de manière similaire et dans les mêmes conditions dans le passé. Les rides fossiles datant de 4 Ga se sont donc certainement formées grâce à de l’eau liquide. Il y avait de l’eau liquide il y a 4 Ga La liquéfaction de la vapeur d’eau atmosphérique en eau liquide à l’origine de l’hydrosphère, a donc été la conséquence du refroidissement de la Terre. Bilan : Le refroidissement de la surface de la Terre primitive a conduit à la liquéfaction très rapide (à l’échelle des temps géologiques) de la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère initiale. Dans l’hydrosphère ainsi formée s’est développée la vie. Page 2 sur 5 Chapitre 1.1 : L’atmosphère terrestre et la vie (SVT) II) La Vie et l’apparition du dioxygène dans l’atmosphère : À l’aide des documents vous montrerez que l’apparition du dioxygène est liée à l’apparition de la Vie sur Terre ? Indices géologiques permettant de dater l’apparition du dioxygène sur Terre : Document 1à 5 : Puisqu’il n’y a pas de dioxygène dans l’atmosphère, les ions Fe2+ Indiquer dans quelles conditions les (issus de l’altération) ne sont pas oxydés (et restent solubles dans fers rubanés ont pu se former et l’eau de ruissellement).

Ces ions Fe2+, lorsqu’ils atteignent préciser la période de formation de l’océan, sont alors oxydés en ions Fe3+, (puisque que ces roches. l’hydrosphère contient du dioxygène).

Les ions Fe3+ formés précipitent, il y a formation d’hématite qui s’intègre dans les roches sédimentaires en formation et forment les fers rubanés Compléter la phrase suivante Les fer rubanés se sont formés entre………………………… L’atmosphère terrestre était ……………………de dioxygène. L’hydrosphère contenait du dioxygène. Indiquer dans quelles conditions les sols rouges continentaux ont pu se former et préciser la période de formation de ces roches : Puisqu’il y a du dioxygène dans l’atmosphère,…Les ions Fe3+ précipitent sur place et il y a.... »