T ES : Chapitre 1 L'atmosphère terrestre et la vie.

Thème 1 : Science, climat et société.

Chapitre 1 : L'atmosphère terrestre et la vie.

Sommaire :

I) L'atmosphère terrestre.

II) Le devenir du dioxygène atmosphérique.

A) Le cycle du dioxygène.

B) La couche d'ozone

III) Le cycle du carbone.

Introduction :

Depuis l'époque de sa formation, pratiquement au même moment que celle du soleil et des autres planètes du système solaire (4.57 milliards d'années), la Terre a connu une évolution spécifique de sa surface.

Q : La composition de l'atmosphère terrestre a-t-elle toujours été similaire à celle d'aujourd'hui ?

I) L'atmosphère terrestre.

Activité 1 : Atmosphère story (De Viviane Lainé)

Rappels : - Prise de note tout au long de l'escape game. - Réaliser une frise chronologique des événements qui ont abouti à l'évolution de l'atmosphère (Attention frise chronologique ramassée)

- Comment la composition atmosphérique a-t-elle évoluée ?

- Quand et comment l’eau a-t-elle disparut de l’atmosphère ?

- Quand et comment l’eau a-t-elle disparut de l’atmosphère ?

Nous avons eu une diminution de la pression atmosphérique ainsi que de la température de la surface. La modification de ces deux facteurs a permis à l’eau contenue dans l’atmosphère (sous forme de vapeur) de devenir liquide, c’est la liquéfaction et ainsi former les océans (hydrosphère). Cette transformation s’est effectuée il y a 4 Ga.

- Comment le CO2 a disparut de l’atmosphère ?

- Comment l’O2 est-il apparut ?

Frise chronologique : L'évolution de l'atmosphère au cours du temps

Bilan : Il y a environ 4,6 milliards d’années, l’atmosphère primitive était composée de N2, CO2 et H2O. Sa composition actuelle est d’environ 78% de N2 et 21% de O2, avec des traces d’autres gaz (dont H2O, CO2, CH4, N2O). Le refroidissement de la surface de la Terre primitive a conduit à la liquéfaction de la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère initiale. L’hydrosphère s’est formée, dans laquelle s’est développé la vie. Les premières traces de vie sont datées d’il y a au moins 3,5 milliards d’années. Par leur métabolisme photosynthétique, des cyanobactéries ont produit du dioxygène qui à oxydé, dans l’océan, des espèces chimiques réduites. Le dioxygène s’est accumulé à partir de 2.4 milliards d’année dans l’atmosphère. Sa concentration atmosphérique actuelle a été atteint il y a 500 millions d’années environ.

Que deviennent les molécules de dioxygène une fois qu’elles ont gagné l’atmosphère ?

II) Le devenir du dioxygène atmosphérique.

A) Le cycle du dioxygène.

Activité 2 : Le cycle du dioxygène.

Activité 2 : Le cycle du dioxygène.

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

Nous avons vu que l'ozone est formé à partir du dioxygène par les rayons ultraviolets.

Quel est le rôle de l'ozone dans l'atmosphère ?

B) La couche d'ozone.

Activité 3 : La couche d'ozone.

Bilan : Sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, le dioxygène stratosphérique peut se dissocier, initiant une transformation chimique qui aboutit à la formation d’ozone. Celui-ci constitue une couche permanente de concentration maximale située à une altitude d’environ 30 km. La couche d’ozone absorbe une partie du rayonnement ultraviolet solaire et protège les êtres vivants de ses effets mutagènes.

Le CO2 n'est qu'une des formes du carbone sur notre planète. Comment se répartit le carbone sur Terre ?

III) Le cycle du carbone.

Activité 4 : Le cycle du carbone.

Activité 4 : Le cycle du carbone.

Visionner cette animation en période pré-industrielle et réaliser un schéma pour expliquer le cycle du carbone sur Terre (ne pas oublier de mettre des valeurs). Puis réponder aux deux questions :

Activité 4 : Le cycle du carbone.

Visionner l'animation en période industrielle et indiquer si le cycle du carbone est à l'équilibre. Justifier votre réponse.

Pourquoi l'activité humaine a-t-elle un si grand impact sur l'équilibre du cycle du carbone ?

Activité 5 : Les combustibles fossiles.

Activité 5 : Les combustibles fossiles.

Bilan : Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvelle pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent : ces ressources en énergie sont dites non renouvelables.

L'activité humaine à un impact sur le cycle du carbone car en cosommant des combustibles fossiles elle rejète du carbone dans l'atmosphère plus rapidement que celui-ci ne peut être piégé pour reformer des combustibles fossiles.