L'atmosphère de la Terre

« ES cours annexe (objectif BAC) I.

L’atmosphère terrestre à l’origine de la vie.

1-L’évolution de l’atmosphère primitive Il est possible de retrouver la composition de l’atmosphère primitive terrestre d’il y a 4,6 milliards d’années.

Pour cela, on analyse les gaz produits lors du volcanisme actuel ou bien les gaz libérés lors de la fusion de météorites primitives.

On obtient alors des compositions semblables qui permettent de déduire que l’atmosphères primitives est composée de N2, CO2 et H2O.

Depuis, elle a évolué pour atteindre sa composition actuelle : environ 78% de N2 et 21% de O2, avec des traces d’autres gaz (dont H2O, CO2, CH4, N2O).

(Voir pages 428) 2-L’apparition de la vie. L’étude d’un diagramme d’état de l’eau montre qu’en faisant varier la température et la pression, on peut varier l’état de l’eau.

Lorsque la Terre s’est formée, c’était une boule de matière très chaude qui s’est refroidie par la suite.

Ce refroidissement a permis la liquéfaction ( passage de l’état gazeux à l’état liquide) de l’eau atmosphérique gazeuse.

Ce phénomène est responsable de la formation de l’hydrosphère, principalement constituée des océans où la vie est apparue et s’est développée.

II.

La vie et l’évolution de l’atmosphère terrestre. 1-Les premières formes de vie et la production d’O2.

Les premières formes avérées de vie sont trouvés dans des structures datées de 3,5 milliards d’année : les stromatolithes.

Les stromatolithes actuels se forment dans des eaux peu profondes.

Ce sont des alternances de couches de cyanobactéries pratiquant la photosynthèse et de couches minérales.

On a des indices chimiques de l’apparition de la vie à 3,8 milliards d’années.

Les cyanobactéries réalisaient, comme actuellement, le métabolisme de la photosynthèse et libéraient donc dans le milieu de l’O2.

2-De l’O2 dans l’hydrosphère puis dans l’atmosphère.

Dans un premier temps, le dioxygène a été libéré dans le milieu aquatique où il a permis l’oxydation d’espèces chimiques réduites.

Les fers rubanés attestent de cette oxydation.

Ces fers rubanés sont constitués de FE3+ oxydés.

Ce fer provient de l’érosion de roches du milieu continental mais sous sa forme réduite FE2+.

Tant qu’il est réduit, le fer est soluble mais dès qu’il est oxydé, il devient insoluble et précipite.

Les fers rubanés sont les témoins de ce phénomène.

Il est possible de retrouver l’équation chimique de cette oxydo-réduction : 2FE(OH)2 + ½ O2 + H2O > 2FE(OH) FE2+ FE3+ On trouve des fers rubanés sur Terre entre 3,5 et 2,4 milliards d’années.

Après 2,4 milliards d’années, il ne s’en forme plus.

Cela est dû à la présence de dioxygène dans l’atmosphère.

Le dioxygène, après avoir oxydé les espèces chimiques océaniques, a été ensuite libéré et accumulé dans l’atmosphère où sa concentration atmosphérique a été atteinte, il y a 500 millions d’années.

Actuellement, la source atmosphérique du dioxygène est la photosynthèse, assurée par les êtres vivants, alors que les puits, qui consomment ce dioxygène, sont la respiration assurée par les êtres vivants mais aussi les processus de combustion consommatrice de O2.

3-De l’O2 à l’O3.. »