TH1 : science climat société Chapitre 1: l’atmosphère terrestre et la vie
Publié le 24/11/2023
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TH1 : science climat société
Chapitre 1: l’atmosphère terrestre et la vie
intro: notre terre s’est formée il y a 4.6 Ga en même temps que les autres planètes du
système solaire.
Son atmosphère actuelle présente une originalité évidente par
rapport a celle des autres planètes qui l’entourent
problèma : comment expliquer l’originalité de l’atmosphère terrestre ?
Comment ses interactions avec l’hydrosphère et la biosphère on elles contribué à son
évolution
activité 1 :
Méthode d’étude pour déterminer la compo de l’atmosphère initiale
pour déterminer la compo initiale de notre atmosphère on a utiliser des méthodes
indirect :
- étude d’un type particulier de météorites ( les chondrites ) elles se sont formée en
mm temps que les planètes elles n’ont subit aucune modification et ont l’avantage
d’avoir emprisonné les gaz présents initialement.
La composition des gaz de chondrite
révèle qu’il y a énormément de vapeur d’eau un peu de CO2 un peu moins de diazote et
pas du tout d’oxygène
- étude des gaz volcaniques profonds qui contiennent une compo très semblable à ceux
des météorites
conclu : grâce aux météorites et aux volcans on a pu reconstituer l’atmosphère initiale
Comparaison des compositions des atmosphère Terrestre initiale et actuelle
Les gaz
/ Les
atmosphère
Initiale
actuelle
Tendance évolutive
Vapeur d’eau H2O
Environ 80 %
- de1 %
Drastiquement
baissé
Dioxyde de carbone
CO2
...20 %
0,004 %
Beaucoup baissé
Diazote N2
1à5%
78%
Drastiquement
augmenté
Dioxigène O2
0%
21%
Beaucoup augmenté
I) Evolution précoce de l’atmosphère terrestre
Comment expliquer toutes ces modifications de l’atmosphère et notamment la
diminution de la vapeur d’eau et du CO2
origine des transformations précoces de l’atmosphère
entre 4.6 et 4 Millirard d’A lorsque la planète s’est refroidi et que la T° est passé en
dessous de 100°C la vapeur d’eau s’est condensé pour former l’eau liquide de tous nos
océans, fleuves etc
une fois les océans formée le CO2 à pu s’y dissoudre il a alors pu réagir avec des ions
calcium pour se transformer en roche calcaire CaCO3
les transformations précoces de notre atmosphère sont bien due à des interactions
entre l’atmosphère et l’hydrosphère.
Bilan cours :
Notre planète s'est formée il y a 4.6 Milliards d’année et son atmosphère primitive
est apparue suite au dégazage par volcanisme du manteau.
Celle-ci était
principalement constituée de vapeur d'eau (environ 80 +/- 10 %) et de dioxyde de
carbone (10 à 20 %), elle ne contenait pas de dioxygène, le diazote était très peu
présent (1 à 5%).
L'atmosphère initiale était donc réductrice (sans O2).
Notre
atmosphère actuelle est très différente : 78% N 2, 21 % O2, 0.00 4 % CO2 + environ
1% de vapeur d'eau + gaz rares.
La présence de dioxygène rend notre atmosphère
actuelle oxydante.
Au cours des temps géologiques notre atmosphère a donc beaucoup
changé :
quasi-disparition de la vapeur d'eau et du CO2 et apparition plus tardive du dioxygène.
Divers mécanismes ont contribué aux modifications précoces de l'atmosphère:
La formation des océans:
Après sa formation par accrétion, La Terre a pu se refroidir, ce qui a permis la
liquéfaction de la vapeur d'eau et la formation de vastes océans.
La position idéale de
la Terre par rapport au soleil a permis de conserver l'eau sous forme liquide à la
surface de la planète.
Certains arguments suggèrent que le ou les premiers océans
auraient déjà pu être présents 150 Millions d’années après la formation de la Terre.
Document : Les différents états de l’eau en fonction des conditions de
température et pression (Nathan, 2020)
Remarque: A -4.4 Milliards d’année, les conditions de P/T permettent le début de
liquéfaction de la vapeur d'eau.
A partir de -4.1 Milliards d’année, nous avons vraiment
précocement les conditions de P/T permettant d'avoir la formation des océans.
• Le piégeage du CO2
La formation des océans a permis un piégeage du CO2 atmosphérique.
Celui-ci s'est
dissout dans les océans et a pu précipiter pour former des gisements très importants
de roches sédimentaires carbonatées (ex : les calcaires = Ca CO3).
II) Evolution de l’atmosphère terrestre grâce à ses interactions avec la biosphère à
partir de -3.5 Ga
activité 2 : découvrir le rôle de la biosphère dans l’évolution de l’atmosphère
terrestre
L’activité précédente a démontré que les modifications précoces de l’atmosphère
primitive étaient dues à ses interactions avec l’hydrosphère.
Cependant celles-ci
n’expliquent pas toutes les modifications observées.
On se propose de rechercher comment les interactions de l’atmosphère avec la
biosphère ont contribué à son évolution.
Question : A partir de l’exploitation des documents mis en relation avec vos
connaissances, rédiger une synthèse expliquant comment l’apparition de la biosphère sur
Terre a contribué à modifier notre atmosphère au cours des temps géologiques.
Votre
synthèse sera structurée par un plan simple.
plan a adopter :
- recherche des 1ere traces de vie
- les interaction biosphère atmosphère
dans des roches australienne : les stromatolites datés de 3.5Milliards d’A on a trouvé
les 1ere traces de vie fossilisés
les 1ers êtres vivants correspondaient à des êtres très simples des bactérie.
Les stromatolites sont construites par des bactéries particulière : les cyanobactéries
(bactérie = organisme unicellulaire/ procaryote = matériel génétique non enfermé dans
un noyau) les cyanobactéries sont capable de réaliser la photosynthèse et donc de
consommer du CO2 pour libérer de l’O2
c’est donc l’apparition de la vie sur Terre qui à permis l’apparition du dioxygène
évolution de l’atmosphère grâce à la biosphère :
évolution du CO2 : des que la photosynthèse apparaît à partir de 3,5 Milliards d’A le
CO2 est consommé par les cyanobactéries et va donc baisser
évolution de l’O2 : sur le doc 2 on sait que l‘O2 a commencé à être produit à
3,5Milliards d’A grâce à la photosynthèse des bactéries, alors pk a-t-il fallu....
»
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