THEME 1 : SCIENCE, CLIMAT ET SOCIETE CHAPITRE 1 : L'ATMOSPHERE TERRESTRE ET LA VIE ACTIVITE 3 : LE CYCLE DU DIOXYGENE L'apparition d'organis

THEME 1 : SCIENCE, CLIMAT ET SOCIETE CHAPITRE 1 : L'ATMOSPHERE TERRESTRE ET LA VIE ACTIVITE 3 : LE CYCLE DU DIOXYGENE L'apparition d'organismes photosynthétiques il y a 3.6 milliards d'années a entraîné la libération de dioxygène d'abord dans les océans puis dans l'atmosphère à partir de 2.5 milliards d'années. Cela a permis par la suite le développement d'êtres pluricellulaires qui ont pu coloniser toute la planète. Aujourd'hui, quasiment tous les êtres vivants dépendent du dioxygène pour leur survie. On cherche à comprendre le fonctionnement du cycle de dioxygène sur Terre et à mettre en évidence son importance pour le monde vivant.

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La construction d'un cycle biogéochimique

Un cycle biogéochimique regroupe les processus de transport et de transformation d'un élément ou d'un composé chimique entre les grands réservoirs superficiels terrestres que sont l’atmosphère, les roches (la lithosphère), l'hydrosphère et la biosphère. Pour construire un cycle biogéochimique, il faut indiquer : - les réservoirs de l'élément ou du composé chimique étudié - les quantités associées à chaque réservoir - et les flux (transferts) qui se réalisent entre les différents réservoirs avec des flèches et les quantités transférées.

Exemple d'un cycle biogéochimique : le cycle de l'eau

Consigne : Repérer simplement quelques réservoirs et les flux qui y sont associés.

Première consigne : A partir des ressources ci-dessous, construire un schéma légendé présentant les différents réservoirs de dioxygène et les flux s'établissant entre eux.

Les réservoirs de dioxygène

Les flux de dioxygène

Deuxième consigne : A partir du cycle du dioxygène construit, répondre aux questions suivantes.

Question 1 : Identifier la principale source (libératrice) et le principal puits (consommateur) de dioxygène de l'atmosphère actuelle. Question 2 : Dans les conditions naturelles, comment pourrait-on qualifier le taux atmosphérique de dioxygène ? Justifier la réponse.

Troisième consigne : Compléter le cycle du dioxygène avec les actions anthropiques et évaluer leurs conséquences en une phrase.

Les activités humaines brûlent par combustion (végétaux et combustibles fossiles) environ 11 Gt/an de dioxygène. Schéma du mécanisme de la combustion :

La respiration cellulaire des êtres vivants de la biosphère terrestre consomme environ 160Gt/an de dioxygène atmosphérique. Pour la biosphère marine cette consommation est de 120 Gt/an. La photosynthèse effectuée par les végétaux continentaux libère environ 160 Gt/an de dioxygène dans l'atmosphère, tandis que les algues et le phytoplancton en rejettent 120 Gt/an.

Les roches sont oxydées au niveau continental avec une consommation de dioxygène de l'ordre de 0,5 Gt/an ; alors que la fossilisation et la sédimentation dégagent du dioxygène dans l'atmosphère à raison de 0,5 Gt/an environ.

On estime à 1 000 Gt (Gigatonnes) le dioxygène présent dans l'hydrosphère et à 1 000 000 Gt le dioxygène présent dans l'atmosphère. Dans la biosphère et la lithosphère, le dioxygène n'est quasiment pas stocké sous forme de O2 mais il est soit consommé et transformé soit libéré par des réactions chimiques.