Fiche de révision : Dynamiques de la Terre

📋 Plan du Cours

1. Système solaire et lois de Kepler
2. Soleil et champ magnétique terrestre
3. Météorites et impacts terrestres
4. Cycles astronomiques et climats
5. Atmosphère et circulation climatique
6. Océans et circulations marines
7. Marées, glaces et niveau marin
8. Structure et dynamique interne
9. Tectonique, roches et reliefs
10. Érosion et cycle de l’eau

📅 Repères chronologiques

1. 65 millions d’annéesLa limite Crétacé-Tertiaire est associée à l’impact de Chicxulub au Mexique et à des tsunamis.
2. 1543Nicolas Copernic formule l’héliocentrisme, selon lequel les planètes sont organisées autour du Soleil. — N. Copernic, 1543
3. 30 juin 1908L’explosion de Toungouska a détruit environ 1000 km² de forêt en Sibérie sans former de cratère, probablement après la fragmentation atmosphérique d’un astéroïde d’environ 60 m de diamètre.

📖 1. Système solaire et lois de Kepler

★ À maîtriser

• Le système solaire comprend des planètes telluriques, des planètes gazeuses et glacées, ainsi que des planètes naines.

📌 La première loi de Kepler affirme que les planètes décrivent des orbites elliptiques dont le Soleil occupe l’un des foyers. — J. Kepler

📌 La deuxième loi de Kepler affirme que le rayon-vecteur reliant le Soleil à une planète balaie des aires égales en des temps égaux, ce qui rend la planète plus rapide au périhélie qu’à l’aphélie. — J. Kepler

Compléments

📐 Formule — La troisième loi de Kepler établit que le carré de la période de révolution est proportionnel au cube de la distance au Soleil : $T^2 \propto a^3$. — J. Kepler

💡 Astuce mémo

Orbite, aire, période : les trois lois de Kepler

📖 2. Soleil et champ magnétique terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Vent solaire : Flux de particules chargées électriquement, principalement des protons et des électrons, émis par le Soleil.
• Champ magnétique terrestre : Champ global généré par effet dynamo grâce aux mouvements de convection d’un noyau liquide métallique en rotation.

★ À maîtriser

• Le Soleil a un rayon d’environ 700 000 km, soit 110 fois celui de la Terre, et sa surface atteint environ 6000 kelvins.

• La magnétosphère protège la Terre du vent solaire et se déforme sous son influence.

Compléments

• Le Soleil est composé d’environ 92 % d’hydrogène et 7,8 % d’hélium.

💡 Astuce mémo

Convection du noyau → dynamo → magnétosphère protectrice

📖 3. Météorites et impacts terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Impact météoritique : Phénomène produisant notamment un cratère, des brèches d’impact, des éjectas, des roches vitrifiées, du quartz choqué et des cônes de percussion.

📝 Points essentiels

• Le Meteor Crater mesure environ 1500 m de diamètre et 200 m de profondeur, et son âge est estimé à 50 000 ans.

💡 Astuce mémo

Impact → cratère, éjectas et roches choquées

📖 4. Cycles astronomiques et climats

🔑 Notions clés & Définitions

• Excentricité : Variation de la forme et du rayon de l’ellipse orbitale terrestre selon un cycle d’environ 100 000 ans.

★ À maîtriser

• L’obliquité est l’inclinaison de l’axe des pôles par rapport au plan orbital et varie selon un cycle d’environ 40 000 ans entre 22° et 25°; elle vaut actuellement 23°26’.

• Les solstices correspondent au maximum d’écart entre la durée du jour et celle de la nuit, tandis que les équinoxes correspondent à des conditions d’éclairement égales à toutes les latitudes.

Compléments

• La précession est le mouvement conique de l’axe des pôles selon un cycle d’environ 26 000 ans.

• Le jour sidéral dure 23 h 56 min 4,091 s, tandis que le jour civil dure 24 h.

💡 Astuce mémo

Excentricité, obliquité, précession

📖 5. Atmosphère et circulation climatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet de serre : Reeves H., 2003 — Résulte de l’absorption, de la diffusion et de la réflexion du rayonnement, et maintient la température moyenne terrestre à environ 15 °C au lieu de −18 °C sans atmosphère.
• Force de Coriolis : Force déviante due à la rotation terrestre qui agit sur les mouvements de l’atmosphère et de l’océan.
• ZCIT : Zone de rencontre des circulations tropicales associée au pot-au-noir ou doldrums.

★ À maîtriser

• 🔄 La circulation atmosphérique générale s’organise en:
  1. cellules polaires
  2. cellules de Ferrel
  3. cellules de Hadley
  4. easterlies
  5. westerlies
  6. alizés

Compléments

📌 Un cyclone tropical se forme sur l’océan, tandis qu’une tornade est un cyclone violent dont la vitesse dépasse 120 km/h.

💡 Astuce mémo

Troposphère, cellules, vents, perturbations

📖 6. Océans et circulations marines

🔑 Notions clés & Définitions

• Upwelling : Courant vertical ascendant qui fait remonter des eaux profondes riches en nutriments.

📝 Points essentiels

• Les océans contiennent environ 97 % de l’eau du globe.

• La salinité moyenne de l’océan est comprise entre 3,4 et 3,5 %, avec des valeurs de 3,3 % à l’équateur et de 3,7 % dans les régions tropicales.

📌 El Niño est la phase chaude de l’oscillation australe, associée à un faible upwelling en Amérique du Sud, tandis que La Niña est la phase froide, associée à un upwelling renforcé.

• Les océans contiennent environ 40 000 milliards de tonnes de carbone dissous et en absorbent environ 2 milliards de tonnes de plus qu’ils n’en libèrent.

💡 Astuce mémo

El Niño : faible upwelling ; La Niña : upwelling renforcé

📖 7. Marées, glaces et niveau marin

🔑 Notions clés & Définitions

• Marnage : Amplitude entre les hautes eaux et les basses eaux.
• Eustatisme : Variation du niveau marin, qui baisse lors d’une glaciation et augmente lors d’un réchauffement.

📝 Points essentiels

📌 Les syzygies, correspondant à la conjonction ou à l’opposition du Soleil, de la Terre et de la Lune, produisent les vives eaux, tandis que la quadrature produit les mortes eaux.

📌 Les vagues forcées sont poussées par le vent, tandis que la houle correspond à des vagues libres conservant leur mouvement ondulatoire.

💡 Astuce mémo

Syzygie : vives eaux ; quadrature : mortes eaux

📖 8. Structure et dynamique interne

🔑 Notions clés & Définitions

• Plaque lithosphérique : Fragment rigide de lithosphère en mouvement ; le globe comprend sept grandes plaques lithosphériques.

★ À maîtriser

• La lithosphère comprend la lithosphère océanique et continentale et atteint environ 70 à 100 km d’épaisseur.

• Les discontinuités de Moho et de Gutenberg séparent respectivement la lithosphère du manteau et le manteau du noyau.

• La subduction correspond à l’affrontement de deux plaques différentes, tandis que la collision oppose deux plaques continentales et participe à l’orogenèse.

Compléments

• Les principaux arguments sont:
  • paléontologiques
  • morphométriques
  • biologiques
  • géologiques
  • paléoclimatiques
  • glaciaires

💡 Astuce mémo

Lithosphère, asthénosphère, manteau, noyau

📖 9. Tectonique, roches et reliefs

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle des roches : Relie les roches plutoniques, volcaniques, sédimentaires et métamorphiques par des transformations géologiques successives.
• Géomorphologie structurale : Étude des reliefs en relation avec la topographie et la structure, elle-même déterminée par la stratigraphie, la lithologie et la tectonique.
• Érosion : Action du vent, des cours d’eau, des glaciers, de la dissolution chimique et des processus littoraux sur les reliefs.

★ À maîtriser

• Les principes de stratigraphie comprennent:
  • l’horizontalité
  • la superposition
  • l’identité paléontologique
  • la continuité
  • le recoupement

Compléments

• Les grands ensembles structuraux comprennent:
  • les massifs anciens
  • les bassins sédimentaires
  • les chaînes plissées récentes
  • les massifs et chaînes volcaniques
  • les rifts

💡 Astuce mémo

Mouvements des plaques → déformation, roches et reliefs

📖 10. Érosion et cycle de l’eau

🔑 Notions clés & Définitions

• Polynie : Zone libre de glace créée soit par l’évacuation de la glace par les vents, soit par la fonte locale due aux courants marins.
• Méandre : Courbure du tracé d’un cours d’eau qui s’inscrit dans son fuseau de mobilité.

★ À maîtriser

📐 Formule — Dans le cycle de l’eau, le bilan entre les précipitations et l’évapotranspiration réelle vérifie $P - ETR = E$, et l’écoulement total vérifie $E = Eb + R$.

• Les principaux termes du cycle de l’eau sont:

  • les précipitations
  • l’évapotranspiration
  • l’infiltration
  • le ruissellement
  • l’écoulement
  • les aquifères
  • les nappes
  • l’écoulement de base

• 🔄 Les cours d’eau:

  1. creusent
  2. transportent
  3. sédimentent

Compléments

• 🔄 La formation de la glace se déroule:
  1. de la neige
  2. au névé
  3. puis à la glace

💡 Astuce mémo

Précipitation, évapotranspiration, infiltration, ruissellement, écoulement

📊 Tableaux de synthèse

Phases de la dynamique astronomique

Types de mouvements des plaques