Fiche de révision : Érosion, climat et biosphère

📋 Plan du Cours

1. La Terre et ses enveloppes
2. Géosystèmes et interactions environnementales
3. Lithosphère et tectonique des plaques
4. Histoire et preuves de la dérive
5. Croûtes et frontières des plaques
6. Séismes et aléa sismique
7. Volcanisme et types d’éruptions
8. Éruptions effusives et coulées
9. Éruptions effusives et explosives
10. Produits volcaniques et sociétés
11. Minéraux et roches magmatiques
12. Types de roches sédimentaires
13. Géomorphologie et érosion
14. Altération, transport et sédimentation
15. Climatologie et météorologie
16. Énergie solaire et températures
17. Pression, vents et précipitations
18. Cycle de l’eau et bassins versants
19. Biosphère, végétation et biomes

📅 Repères chronologiques

1. 1912Alfred Wegener propose la théorie de la dérive des continents, selon laquelle les continents, autrefois réunis en un supercontinent, la Pangée, se déplacent les uns par rapport aux autres.
2. 1935C. Richter met au point une échelle qui mesure la magnitude des séismes, sans borne minimale ni maximale fixée à 0 et à 9. - C.Richter, 1935
3. 1963Fred Vine et Drummond Matthews suggèrent que la croûte océanique basaltique se forme aux dorsales et que le plancher océanique est en expansion.
4. 1967-68La théorie des plaques lithosphériques a été acceptée.

📖 1. La Terre et ses enveloppes

★ À maîtriser

📌 La rotation est le mouvement d’un astre autour de lui-même, tandis que la révolution est son mouvement autour d’un autre astre.

• Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont des planètes internes telluriques formées de minéraux et de roches, tandis que Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune sont des planètes externes géantes principalement constituées de gaz et de glaces.

• Les enveloppes internes terrestres comprennent : la graine solide, le noyau externe liquide, la mésosphère, l’asthénosphère ductile, la lithosphère rigide, formée de la croûte et d’une partie supérieure du manteau

Compléments

• La Terre est la troisième planète du système solaire en partant du Soleil et sa cinquième plus grosse planète.

• La distance moyenne entre la Terre et le Soleil est de 1 UA, ou unité astronomique.

• La Terre accomplit une révolution autour du Soleil en un an, soit 365,25 jours, tandis que Pluton en accomplit une en 248 ans.

• L’axe de rotation terrestre est incliné d’environ 23°27’ par rapport à la perpendiculaire au plan de l’écliptique.

• Les enveloppes externes de la Terre sont :

  • l’hydrosphère, qui regroupe les eaux
  • l’atmosphère, qui est l’enveloppe gazeuse
  • la biosphère, qui regroupe les êtres vivants

💡 Astuce mémo

Telluriques rocheuses, géantes gazeuses

📖 2. Géosystèmes et interactions environnementales

🔑 Notions clés & Définitions

• Géosystème : Un concept systémique de l’environnement dans lequel les éléments naturels et humains interagissent.
• Système : de Rosnay, 1975 - Un ensemble d’éléments en interaction dynamique, dont la structure définit le fonctionnement et les flux de matière et d’énergie.
• Bassin versant : Une unité géographique où chaque goutte d’eau qui tombe se dirige vers le même exutoire.

★ À maîtriser

• Dans un système environnemental, la modification d’un élément peut modifier tout le système, qui est alors en équilibre instable ou métastable.

Compléments

• Les géographes biophysiciens se sont inspirés des écologues et ont repris la notion de système au milieu du XXe siècle.

• Un géographe biophysicien peut se spécialiser dans la biosphère comme biogéographe, l’atmosphère comme climatologue, la lithosphère comme géomorphologue ou l’hydrosphère comme hydrologue.

• La mangrove est une forêt littorale de climat tropical humide, installée sur un sol particulier, dont les racines sont adaptées à l’eau salée et aux marées.

• La mangrove protège les côtes et contribue au maintien de la biodiversité.

💡 Astuce mémo

Un élément évolue → tout le système est modifié

📖 3. Lithosphère et tectonique des plaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Plaque lithosphérique : Un morceau rigide et relativement peu épais de la lithosphère terrestre, qui constitue l’enveloppe externe rigide de la Terre solide.
• Lithosphère : L’enveloppe superficielle rigide de la Terre solide, composée de la croûte terrestre et d’une partie du manteau supérieur.
• Tectonique : La discipline des sciences de la Terre qui étudie les structures acquises par les roches après leur formation et les déformations de l’écorce terrestre.
• Asthénosphère : La partie ductile du manteau supérieur située directement sous la lithosphère.

★ À maîtriser

• Le manteau est animé de mouvements de convection : la matière chaude, moins dense, monte, puis la matière refroidie, plus dense, redescend.

Compléments

• La lithosphère est une couche limite thermique correspondant au manteau froid, et l’intérieur de la Terre est solide.

• La Terre comprend 12 principales plaques tectoniques : nord-américaine, Cocos, Nazca, sud-américaine, Caraïbes, africaine, eurasiatique, antarctique, arabique, iranienne, Philippines, pacifique et indo-australienne.

📖 4. Histoire et preuves de la dérive

★ À maîtriser

• Les cinq indices de la dérive des continents sont :
  • les fossiles
  • la correspondance des continents
  • les structures géologiques
  • l’âge du plancher océanique
  • les traces de glaciations

Compléments

• Selon la théorie de la tectonique des plaques, les déformations de la lithosphère sont liées aux forces internes de la Terre et se concentrent surtout aux limites des plaques, sous forme de raccourcissement, d’extension ou de cisaillement. - Wegener

• À la fin de l’ère primaire, les terres émergées étaient réunies en un supercontinent appelé Pangée.

📖 5. Croûtes et frontières des plaques

🔑 Notions clés & Définitions

• Subduction : L’enfoncement d’une plaque lithosphérique sous une autre.

★ À maîtriser

• Le cycle de la croûte océanique suit trois étapes :
  • La croûte océanique naît aux dorsales.
  • Elle s’épaissit en vieillissant à mesure qu’elle s’en éloigne.
  • Elle est consommée dans les zones de subduction.

📌 Les frontières divergentes sont constructives, les frontières convergentes sont destructives et les limites conservatrices ne créent ni ne détruisent de lithosphère.

• Les mouvements des plaques provoquent des séismes et du volcanisme, différencient les reliefs et les substrats, et contribuent à la diversité des roches, des sols et des végétaux.

Compléments

• La croûte océanique a une épaisseur de 6 à 30 km.

• La croûte continentale comprend les terres émergées, les plateformes et les talus continentaux sous-marins, soit environ 45 % de la surface de la Terre solide.

• Les frontières convergentes mettent en contact : deux croûtes océaniques, une croûte océanique et une croûte continentale, deux croûtes continentales

• Les frontières transformantes correspondent au glissement de plaques le long de failles, comme le réseau de failles de San Andreas en Californie.

💡 Astuce mémo

Divergence construit, convergence détruit, transformante conserve

📖 6. Séismes et aléa sismique

🔑 Notions clés & Définitions

• Séisme : Une vibration du sol en surface provoquée par la fracturation de roches en profondeur, lorsque l’énergie accumulée libère brutalement des contraintes après atteinte du seuil de rupture mécanique.

★ À maîtriser

📌 Le foyer ou hypocentre est le point de rupture des roches en profondeur, tandis que l’épicentre est le point de la surface situé à la verticale du foyer, où l’intensité est la plus importante.

📌 La magnitude mesure l’énergie libérée au foyer d’un séisme, tandis que l’intensité évalue les dégâts observés en un site donné.

Compléments

• Les séismes peuvent avoir une origine : tectonique, volcanique, humaine, notamment le remplissage de retenues de barrages, humaine, notamment l’exploitation des sous-sols, humaine, notamment les explosions dans les carrières

• Environ 90 % des séismes se produisent au voisinage des limites des plaques tectoniques.

• Les ondes P sont des ondes de compression et les ondes S des ondes de cisaillement, qui se propagent à l’intérieur de la Terre, tandis que les ondes L de Love et R de Rayleigh sont des ondes de surface.

• La formation d’un tsunami suit une séquence :

  • Un séisme fait trembler le fond de la mer.
  • Un volume d’eau est poussé vers le haut.
  • Une oscillation se forme et se propage sous la surface à grande vitesse.
  • L’eau est aspirée et se retire de la rive.
  • Près des côtes, l’onde forme des vagues géantes.

• Les cinq règles de construction parasismique sont : choisir un terrain sûr, étudier les plans, utiliser des matériaux de qualité, appliquer des techniques de construction spécifiques, soigner l’exécution, assurer un entretien régulier

💡 Astuce mémo

Faille bloquée, contraintes accumulées, rupture, réajustement

📖 7. Volcanisme et types d’éruptions

🔑 Notions clés & Définitions

• Volcan : Un édifice naturel terrestre ou sous-marin formé par l’arrivée à travers la croûte et l’accumulation de matériaux en fusion, comme les laves et les cendres, ainsi que de gaz provenant généralement du manteau.

★ À maîtriser

• Une éruption volcanique est engendrée par l’arrivée du magma à la surface et peut être fluide ou explosive, prolongée ou permanente.

Compléments

• La forme classique d’un volcan est un cône percé d’une cheminée axiale qui débouche au sommet par un cratère, d’où peuvent s’échapper des fumerolles.

• Les manifestations volcaniques comprennent :

  • l’activité solfatarienne avec des fumerolles
  • les sources chaudes
  • les gaz
  • les geysers
  • les chutes de blocs et de cendres
  • les avalanches incandescentes

• La Terre possède plus de 10 000 volcans sur les continents et davantage sous les océans, et plus de 1 500 ont été actifs au cours des 10 000 dernières années.

• Environ 100 volcans sont considérés comme très dangereux et particulièrement surveillés.

• Depuis l’an 1 700, les phénomènes volcaniques ont causé 265 000 victimes au total, et 500 millions de personnes sont aujourd’hui concernées par les risques volcaniques.

💡 Astuce mémo

Effusive : lave ; explosive : projections et phénomènes violents

📖 8. Éruptions effusives et coulées

🔑 Notions clés & Définitions

• Laves en coussin : Lobes allongés et interconnectés, elliptiques ou circulaires en section transversale.

★ À maîtriser

📌 Les éruptions effusives épanchement de lave et les éruptions explosives constituent les deux grands types d’éruptions volcaniques.

• Les éruptions effusives libèrent des coulées de lave liquide ou parfois pâteuse, à une température de 900 à 1 200 °C.

📌 Les laves pahoehoe sont fluides et forment après refroidissement une surface relativement plane, dite lave cordée, tandis que les laves aa sont visqueuses et laissent des surfaces très irrégulières qui rendent la progression difficile.

• Dans un tunnel de lave, la lave conserve sa chaleur et ses propriétés rhéologiques, c’est-à-dire sa capacité à se déformer.

• Les canaux de lave restent très chauds tandis que leurs bordures refroidissent, forment des murs qui surélèvent le canal, puis une croûte continue ferme le tunnel.

Compléments

• L’épanchement de lave est présenté comme une menace prévisible et peu dangereuse, notamment aux dorsales et aux points chauds.

• Les coulées de lave basaltique, qui sont les plus fluides, représentent 90 % de l’activité effusive.

• Les éruptions effusives de type hawaïen sont illustrées par les volcans Kilauea et Mauna Loa.

• Les coulées de pahoehoe peuvent avancer jusqu’à quelques dizaines de kilomètres par heure lors de leur émission avant de ralentir, tandis que les laves aa avancent seulement à quelques centaines ou dizaines de mètres par heure.

• Lors d’une éruption effusive, une lave fluide peut circuler en profondeur dans un tunnel sur plusieurs kilomètres, comme au Kilauea, avant de ressortir à l’air libre.

• Les laves en coussin sont abondantes parce qu’elles sont émises aux rides médio-océaniques et constituent la partie immergée des reliefs sous-marins et de grands volcans intraplaques.

💡 Astuce mémo

Pahoehoe fluide et cordée, aa visqueuse et irrégulière

📖 9. Éruptions effusives et explosives

🔑 Notions clés & Définitions

• Téphra : Matériaux pyroclastiques éjectés dans l’air ou l’eau lors d’éruptions explosives ; ils sont en grande partie solides et accompagnés d’une libération importante de gaz.

★ À maîtriser

• Les cinq types d’éruptions explosives présentés sont :

  • strombolien
  • vulcanien
  • plinien
  • péléen
  • surtseyen

• Les éruptions pliniennes projettent des ponces, roches légères riches en vacuoles de gaz, jusqu’à 50 km de hauteur.

• Les éruptions péléennes produisent des nuées ardentes, nuages de gaz brûlant transportant des blocs et des cendres en suspension, pouvant atteindre 600 km/h.

📌 Les éruptions surtseyennes résultent du contact entre le magma et l’eau, dont la vaporisation augmente l’explosivité ; elles sont dites phréatomagmatiques.

Compléments

• Les éruptions stromboliennes projettent des bombes incandescentes pouvant atteindre plusieurs mètres, à plusieurs centaines de mètres de hauteur.

• Les éruptions vulcaniennes projettent des cendres grises fines, de l’ordre du millimètre, jusqu’à quelques kilomètres de hauteur.

• Un volcan peut changer de type éruptif au cours de son histoire géologique ou même pendant une éruption.

📖 10. Produits volcaniques et sociétés

🔑 Notions clés & Définitions

• Stratovolcan : Grand édifice volcanique formé par l’accumulation de produits éruptifs alternant laves et téphras.
• Volcan-bouclier : Édifice aux pentes très douces construit par des coulées de lave basaltique fluide émises à haute température, autour de 1 100 °C.
• Basaltes des plateaux : Accumulations épaisses de coulées basaltiques volcaniques.

★ À maîtriser

• Les trois types de matériaux émis par les volcans sont :

  • la lave
  • le téphra
  • les gaz

• L’activité volcanique peut fournir de la géothermie et du thermalisme, mais aussi entraîner des évacuations, des relogements, des dégâts matériels, des coûts de reconstruction, des victimes et du stress.

📌 Un point chaud ne se forme pas à une limite de plaques ; le déplacement de la lithosphère océanique au-dessus du point chaud entraîne l’alignement d’îles d’âges différents.

Compléments

• Les produits volcaniques sont utilisés pour extraire des métaux comme l’or, l’argent, le zinc, le plomb et le mercure, ainsi que des minéraux comme le diamant, le saphir, l’améthyste et la topaze.

• Les roches volcaniques sont utilisées dans la construction, l’industrie, l’ornementation, la sculpture et la fabrication de ciments.

• Les cendres volcaniques peuvent perturber la navigation aérienne et provoquer des effets respiratoires, des symptômes oculaires, des irritations cutanées et des effets indirects sur la santé.

• Les éruptions effusives se produisent notamment aux points chauds et aux dorsales, et les éruptions des plateaux basaltiques produisent un volume de lave beaucoup plus grand que les éruptions hawaïennes ordinaires.

📖 11. Minéraux et roches magmatiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Roche magmatique : Résulte du refroidissement et de la solidification d’un magma d’origine interne.
• Roche sédimentaire : Résulte de la cimentation d’un sédiment déposé à la surface de la Terre et est donc d’origine externe.

• Diagenèse : Transformation d’un sédiment meuble en roche cohérente, par compaction, dissolution, recristallisation ou remplacement de minéraux, puis cimentation.
• Roche : Tout matériau constitutif de l’écorce terrestre ; elle est caractérisée par sa structure, sa composition minéralogique et chimique et sa mise en place.

★ À maîtriser

• Un minéral doit : être naturel, être inorganique, être un élément ou un composé simple, avoir une composition définie, avoir une structure cristalline interne régulière

📌 Les roches volcaniques se forment en surface par épanchement ou projection de magma et refroidissent rapidement, tandis que les roches plutoniques se solidifient en profondeur et refroidissent très lentement.

• 🔄 La formation d’une roche sédimentaire comprend : l’altération superficielle des matériaux, le transport des particules par l’eau, le vent ou la glace, la sédimentation des particules, la diagenèse qui transforme le sédiment en roche

• Les roches sédimentaires représentent 5 % du volume de la croûte terrestre, mais couvrent 75 % de sa surface.

Compléments

• Les roches volcaniques ont généralement une texture microlithique à très petits cristaux, tandis que les roches plutoniques ont une texture grenue à gros cristaux visibles à l’œil nu.

• Les roches acides sont riches en silice, tandis que les roches basiques sont riches en minéraux ferromagnésiens.

• Le granite contient notamment du quartz, du feldspath potassique ou orthose, du plagioclase et du mica noir ou biotite.

• Le refroidissement d’une coulée de lave épaisse provoque une contraction verticale et des fractures perpendiculaires à son écoulement, formant souvent des colonnes hexagonales régulières.

• Les sédiments se déposent en couches généralement horizontales et successives, dont la composition et la taille des particules peuvent varier.

• Les dépôts pélagiques occupent la colonne d’eau près de la surface, tandis que les dépôts benthiques se trouvent à proximité du fond.

• Les roches sédimentaires se déposent en couches horizontales et superposées, et peuvent contenir des figures de sédimentation, des fossiles ou des microfossiles.

💡 Astuce mémo

Refroidissement rapide en surface : texture fine ; refroidissement lent en profondeur : gros cristaux.

📖 12. Types de roches sédimentaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Roche organogène : Formée par l’activité biologique, notamment par construction biologique, accumulation de débris d’organismes ou précipitation liée au plancton.
• Oolithe : Petite sphère dont le nucléus, formé d’un débris comme un grain de quartz ou un fragment de test, est entouré de couches concentriques, le plus souvent calcaires.
• Craie : Roche sédimentaire marine pélagique formée à 300 mètres ou moins de profondeur et composée essentiellement de débris de coccolithophoridés.

★ À maîtriser

• Les roches sédimentaires détritiques, ou terrigènes, proviennent de l’érosion, du transport et du dépôt de débris de roches et de minéraux, et sont classées selon la taille de leurs particules.

• La teneur en argile classe les matériaux en calcaire de 0 à 5 %, calcaire marneux de 5 à 35 %, marne de 35 à 55 %, argile calcaire de 55 à 95 % et argile de 95 à 100 %.

Compléments

• Les correspondances granulométriques présentées sont bloc ou gravier–conglomérat ou brèche, sable–grès, silt–shale et argile–argilite.

• Les roches hydrochimiques se forment par évaporation ou précipitation de sels ; le gypse et le sel gemme en sont des exemples.

📖 13. Géomorphologie et érosion

🔑 Notions clés & Définitions

• Géomorphologie : Science qui décrit et explique les formes du relief terrestre et les processus qui les produisent.
• Érosion : Ensemble des phénomènes qui modifient les reliefs par enlèvement des terrains existants.
• Butte-témoin : Relief résiduel de roches sédimentaires à faible pendage (0° à 10°), formant une colline isolée à sommet plat, vestige d’un plateau épargné par l’érosion.
• Modelé : Forme extérieure d’un terrain.
• Pergélisol : Sous-sol gelé en permanence pendant au moins 2 ans.
• Tafoni : Cavités ou alvéoles creusées dans les roches par une combinaison d’altération chimique et d’érosion physique, souvent favorisée par le vent et les embruns salins.
• Avant-butte : Relief où la couche résistante a disparu.

★ À maîtriser

• L’eau agit par altération et dissolution chimiques, ruissellement, transport par les cours d’eau, et érosion ou transport par les vagues et les courants marins.

• L’enfoncement d’un réseau hydrographique dans des couches sédimentaires alternant roches dures et tendres produit un relief de cuesta.

Compléments

• Le modelé dépend notamment des types de roches, de leurs propriétés mécaniques et de la tectonique qui les déforme par plissement ou fracturation.

• La gravité provoque notamment :

  • des chutes de blocs
  • des éboulements
  • des glissements

• L’eau atmosphérique agit par altération et précipitations, l’eau du sol par altération et dissolution, l’eau courante par érosion et transport, et l’eau stagnante par sédimentation.

📌 Les cornes des dunes paraboliques sont tournées vers le vent, tandis que celles des barkhanes sont tournées sous le vent.

📌 Dans l’évolution d’un plateau érodé, la mesa précède les buttes, tandis que la butte-témoin est le relief résiduel isolé issu de ce démantèlement.

• Les rivières à lits rocheux présentent des formes fluviales contrôlées par la structure, notamment des chutes, des rapides et des méandres de vallées.

📖 14. Altération, transport et sédimentation

🔑 Notions clés & Définitions

• Météorisation : Ensemble des mécanismes qui morcellent et désagrègent la roche-mère sans en modifier la composition chimique et minéralogique.
• Altération chimique : Interaction entre l’eau et les phases minérales ou mal cristallisées de la roche-mère qui ne sont pas en équilibre thermodynamique à la surface du globe.
• Karst : Massif calcaire dans lequel l’eau a creusé de nombreuses cavités ; ses formes comprennent notamment les dolines, les poljes, les canyons et les résurgences.
• Moraine : Amas de débris minéraux transportés par un glacier ou une nappe de glace.

★ À maîtriser

• Les mécanismes de désagrégation mécanique cités sont : la thermoclastie liée aux écarts de température diurnes et nocturnes, la gélifraction liée aux cycles de gel et de dégel, l’action des racines, l’hydratation et la cristallisation des sels, comme la transformation de l’anhydrite en gypse

• Les agents de transport sont :
  • l’eau liquide ou solide
  • l’air sous l’action du vent
  • la gravité

📌 La solifluxion est la descente sur un versant de matériaux boueux ramollis par l’augmentation de leur teneur en eau liquide, tandis que la gélifluxion désigne ce phénomène lorsque l’eau liquide provient du dégel.

• Dans un bassin de sédimentation, le matériel transporté s’accumule en dépôts, généralement en couches successives dont la composition, la taille des particules et la couleur varient selon les sédiments apportés.

Compléments

• Les surfaces de discontinuité facilitant la désagrégation sont :

  • les failles
  • les diaclases
  • les plans de stratification
  • les schistosités

• L’altération chimique met en solution ou précipite des ions initialement présents dans la roche-mère.

• La dissolution chimique est plus intense dans les régions tropicales et équatoriales, où la chaleur favorise notamment la dissolution des carbonates des calcaires karstiques.

• Le transport fluviatile des solides s’effectue par :

  • roulement ou traction
  • saltation
  • suspension

💡 Astuce mémo

Désagréger → transporter → déposer

📖 15. Climatologie et météorologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Climat : État moyen de paramètres principalement physiques de l’atmosphère, de l’océan et des surfaces continentales, évalué usuellement sur 30 ans en un lieu donné.
• Temps météorologique : Ensemble des valeurs qui caractérisent l’état de l’atmosphère à un instant donné et en un lieu déterminé.

★ À maîtriser

📌 La climatologie synthétise les états de l’atmosphère et décrit le climat à différentes échelles, tandis que la météorologie analyse les phénomènes atmosphériques pour comprendre et prévoir les variations du temps.

Compléments

• Les paramètres observables du temps comprennent :

  • la température de l’air
  • la pression atmosphérique
  • l’humidité atmosphérique
  • la force et la direction du vent

• Les climatologues et les météorologistes étudient aussi les maxima et minima observés ainsi que la dispersion des valeurs autour de la moyenne, car ces statistiques renseignent sur la variabilité naturelle du climat.

• La surveillance météorologique mobilise un réseau de plus de 3 000 stations, des données de plus de 4 000 aéroports, des satellites météorologiques et des bouées ancrées ou dérivantes.

💡 Astuce mémo

Climat : statistiques de longue durée ; météo : état et prévision du temps

📖 16. Énergie solaire et températures

🔑 Notions clés & Définitions

• Angle d’incidence : Angle entre l’horizon local et les rayons solaires ; il varie avec la latitude, la saison et l’heure.
• Équinoxe : Date où le Soleil est au zénith à l’équateur et où le jour dure 12 heures partout sur Terre.
• Solstice : Date où le Soleil est au zénith sur l’un des tropiques, correspondant à l’été et au jour polaire dans un hémisphère et à l’hiver et à la nuit polaire dans l’autre.

★ À maîtriser

• Le Soleil est la principale source d’énergie de l’atmosphère terrestre, et la distribution de l’énergie radiative détermine celle des températures, des masses d’air et des climats.

• Pour des faisceaux solaires de même section, des rayons plus inclinés répartissent l’énergie sur une surface plus grande et réchauffent donc moins cette surface.

• Les facteurs de distribution des températures sont :

  • la répartition de l’énergie solaire
  • l’angle d’incidence des rayons solaires
  • l’inclinaison de l’axe terrestre
  • l’éloignement de la mer
  • la distribution des terres et des mers
  • l’altitude
  • les particularités topographiques

Compléments

• La Terre tourne sur elle-même en 24 heures autour d’un axe incliné à 23°27’ et accomplit une révolution quasi circulaire autour du Soleil en 365 jours et un quart.

• Aux tropiques du Cancer et du Capricorne, situés à 23°27’ de latitude, le Soleil est au zénith au solstice d’été.

• À 45° Nord, la hauteur du Soleil atteint 68°27’ au solstice d’été et 21°33’ au solstice d’hiver.

💡 Astuce mémo

Rayons plus obliques → énergie répartie sur une plus grande surface → moindre réchauffement

📖 17. Pression, vents et précipitations

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression atmosphérique : Poids d’une colonne d’air par unité de surface, selon la relation $P = \frac{F}{S}$.
• ZCIT : Zone étroite de basses latitudes où convergent les alizés des deux hémisphères et qui est associée à une bande nuageuse quasi équatoriale.
• Atmosphère : Couche gazeuse qui entoure la Terre, fournit l’air respiré, retient la chaleur tellurique et protège des rayonnements solaires nocifs grâce à la couche d’ozone.
• Isobare : Ligne reliant des points de pression atmosphérique égale.
• Centre d’action : Centre de pression persistant qui dirige les masses d’air et contribue à déterminer la direction et le sens des principaux flux atmosphériques.

★ À maîtriser

• La troposphère s’étend de 0 à 12 km environ et concentre les phénomènes météorologiques ainsi que la vie humaine ; son gradient thermique moyen est de −0,65 °C par 100 m jusqu’à la tropopause située vers 11 à 12 km.

📌 Un anticyclone est une zone de pression supérieure à 1 015 hPa, tandis qu’une dépression est une zone de pression inférieure à 1 015 hPa.

• La force du gradient de pression déplace horizontalement l’air des hautes vers les basses pressions et tend théoriquement à produire un vent perpendiculaire aux isobares.

• Les bandes pluviométriques comprennent : deux zones tempérées pluvieuses de vents d’Ouest, une zone équatoriale pluvieuse liée à la ZCIT, deux bandes subtropicales sèches, deux zones polaires sèches

Compléments

• La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer, à 0 °C et à 45° N, est de 1 013 hPa ; $1\,\mathrm{hPa} = 1\,\mathrm{mb}$ et $1\,\mathrm{bar} = 1\,\mathrm{kg/cm^2}$.

• La pression atmosphérique diminue avec l’altitude et augmente avec la température.

• Dans l’hémisphère Nord, les vents convergent vers l’intérieur d’une dépression en tournant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre et divergent d’un anticyclone en tournant dans le sens des aiguilles d’une montre.

• La direction du vent est la direction d’où il vient, et elle est indiquée par une girouette puis lue sur une rose des vents couvrant 360 degrés.

• La force de Coriolis dévie les particules vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud.

📌 Le vent anabatique remonte une pente le jour parce que l’air chauffé par le rayonnement solaire devient léger, tandis que le vent catabatique descend la pente la nuit lorsque l’air refroidi devient lourd.

• La circulation atmosphérique générale comporte quatre bandes de hautes pressions, deux polaires thermiques et deux subtropicales dynamiques, ainsi que trois bandes de basses pressions, une équatoriale et deux tempérées.

💡 Astuce mémo

Gradient de pression → déplacement de l’air → vents

📖 18. Cycle de l’eau et bassins versants

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle hydrologique : Ensemble des phénomènes de mouvement et de renouvellement des eaux sur Terre, avec des changements d’état et des circulations entre atmosphère, continents et océans.
• Bassin versant : Surface topographique drainée par un cours d’eau en une section donnée, dont toutes les eaux convergent vers le même exutoire.
• Lit fluvial : Tout l’espace occupé en permanence ou temporairement par un flux d’eau.

★ À maîtriser

• Les processus du cycle hydrologique se répartissent en trois phases :
  • phase aérienne : précipitations, évaporation, transpiration et interception
  • phase souterraine : ruissellement, infiltration, percolation, emmagasinement et écoulements souterrains
  • phase maritime : eaux océaniques et maritimes

📌 Un cours d’eau exoréique s’écoule vers la mer ou l’océan, un cours d’eau endoréique reste dans un bassin sans atteindre la mer et un cours d’eau aréique ne possède pas d’écoulement superficiel organisé.

Compléments

• Le Soleil est l’élément moteur du cycle hydrologique.

• Un bassin versant est délimité par la ligne de partage des eaux, que l’on peut tracer à partir de son exutoire.

• Les écoulements fluviaux peuvent être pérennes, spasmodiques ou épisodiques, ces derniers étant temporaires ou saisonniers.

💡 Astuce mémo

Précipiter → ruisseler ou s’infiltrer → rejoindre un exutoire

📖 19. Biosphère, végétation et biomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Biosphère : Partie superficielle de la planète où la vie s’est développée ; elle comprend l’hydrosphère, la basse troposphère, la pédosphère et les sédiments marins.
• Biome : Grand ensemble biotique principalement caractérisé par son climat, notamment les températures et les précipitations.
• Biogéographie : Étude de la répartition et du groupement des plantes et des animaux à la surface du globe ainsi que de leurs relations avec les éléments physiques et humains.
• Écosystème : Ensemble d’organismes vivants en interaction avec leur environnement.

★ À maîtriser

• Les échanges gazeux des plantes comprennent l’absorption du dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse et la perte de vapeur d’eau due à la transpiration.

Compléments

• Le relief agit sur la distribution du vivant en perturbant la zonalité à petite échelle, en créant un étagement lié à l’altitude à échelle moyenne et en produisant des oppositions de versants à l’échelle locale.

• Un arbre remplit quatre conditions :

  • mesurer plus de 7 m
  • posséder du bois
  • avoir un tronc unique
  • être longévif

📌 Une formation végétale ouverte se distingue d’une formation fermée par le degré de recouvrement de la végétation.

• En région sèche, les plantes développent des systèmes qui réduisent les pertes d’eau par les feuilles exposées à l’atmosphère.

• L’altitude et les sols périodiquement submergés peuvent aussi contribuer à déterminer les biomes, en plus du climat.

• Le diagramme de Whittaker (1975) représente la diversité des principaux biomes terrestres en fonction des précipitations annuelles moyennes en centimètres et des températures annuelles moyennes en degrés Celsius.

• La forêt équatoriale, dite aussi ombrophile, sempervirente ou pluviale, reste toujours verte parce que ses feuilles se renouvellent en permanence.

• La forêt équatoriale présente : de grands arbres en compétition pour la lumière, des arbres émergents au-dessus de la canopée, une forte biodiversité, plusieurs strates de végétation, un fort recouvrement formant une végétation fermée

📌 La cauliflorie correspond à l’apparition des fleurs et des fruits directement sur le tronc, comme chez le papayer, tandis que la ramiflorie les situe sur les grosses branches, comme chez le cacaoyer.

📊 Tableaux de synthèse

Frontières des plaques lithosphériques

Types de lave effusive