Fiche de révision : Atmosphère, carbone et ozone

Plan du Cours

  1. Composition et évolution atmosphérique
  2. Mécanismes et preuves de l’évolution
  3. Cycle naturel du carbone
  4. Cycle anthropique et réchauffement
  5. Rôle et destruction de l’ozone
  6. Conséquences et protection de l’ozone
  7. Ozone et réchauffement climatique

1. Composition et évolution atmosphérique

Points essentiels

  • L’atmosphère primitive, formée notamment par dégazage volcanique, contenait principalement de la vapeur d’eau, du CO₂ et du N₂, avec très peu de dioxygène.

  • L’atmosphère actuelle est composée de 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et environ 1 % d’autres gaz, dont l’argon et le CO₂.

2. Mécanismes et preuves de l’évolution

★ À maîtriser

  • Le refroidissement terrestre condense la vapeur d’eau en océans, où une partie du CO₂ se dissout.

  • Les organismes photosynthétiques absorbent du CO₂ et libèrent du dioxygène.

  • Il y a environ 2,4 milliards d’années, lors de la Grande Oxydation, le dioxygène commence à s’accumuler durablement dans l’atmosphère.

Compléments

  • Les formations de fer rubané témoignent de réactions entre le dioxygène et le fer dans les océans anciens.

  • Les stromatolites témoignent de l’existence ancienne de communautés de micro-organismes photosynthétiques.

  • Les bulles d’air emprisonnées dans les carottes de glace permettent de connaître la composition de l’atmosphère passée.

Astuce mémo

Photosynthèse → accumulation durable du dioxygène

3. Cycle naturel du carbone

Notions clés & Définitions

  • Cycle naturel du carbone : L’ensemble des échanges de carbone entre l’atmosphère, les océans, les êtres vivants et les roches.
  • Flux de carbone : Un transfert de carbone entre deux réservoirs.

Points essentiels

  • Un réservoir est un milieu où le carbone est stocké.

  • Les mécanismes du cycle naturel du carbone sont :

    • la photosynthèse
    • la respiration
    • la décomposition
    • les échanges océaniques
    • la sédimentation
    • le volcanisme

4. Cycle anthropique et réchauffement

Notions clés & Définitions

  • Anthropique : Lié aux activités humaines.

★ À maîtriser

  • La combustion du charbon, du pétrole et du gaz libère du CO₂.

  • La déforestation réduit l’absorption du CO₂ par les végétaux et peut libérer du carbone stocké.

  • Les activités humaines augmentent le CO₂ atmosphérique, ce qui renforce l’effet de serre et contribue au réchauffement climatique.

Compléments

  • Certaines réactions chimiques liées à la production de ciment libèrent du CO₂.

  • Les océans et la végétation absorbent une partie du CO₂ émis par les activités humaines, mais pas la totalité.

Astuce mémo

Activités humaines → hausse du CO₂ → effet de serre renforcé → réchauffement

5. Rôle et destruction de l’ozone

Notions clés & Définitions

  • Trou dans la couche d’ozone : Une forte diminution de la quantité d’ozone dans une zone de la stratosphère, particulièrement au-dessus de l’Antarctique, et non un véritable trou.

★ À maîtriser

  • La couche d’ozone se situe principalement dans la stratosphère et absorbe une grande partie des rayons ultraviolets dangereux du Soleil.

  • Les CFC émis par les activités humaines atteignent la stratosphère, où les UV libèrent notamment du chlore à partir des CFC ; le chlore participe à des réactions qui détruisent les molécules d’ozone, amincissant la couche et laissant passer davantage d’UV dangereux.

Compléments

  • Le phénomène de diminution de l’ozone est particulièrement marqué au-dessus de l’Antarctique, car les conditions très froides favorisent les réactions destructrices d’ozone.

Astuce mémo

CFC → chlore libéré par les UV → destruction de l’ozone → davantage d’UV au sol

6. Conséquences et protection de l’ozone

★ À maîtriser

  • La diminution de la couche d’ozone augmente l’exposition aux UV et les risques de cancers de la peau et de lésions oculaires.

  • Le protocole de Montréal, adopté en 1987, vise à éliminer progressivement les substances qui détruisent la couche d’ozone, notamment les CFC.

Compléments

  • La diminution de la couche d’ozone peut avoir des effets négatifs sur les végétaux et les écosystèmes marins.

  • Grâce aux mesures du protocole de Montréal, la couche d’ozone se reconstitue progressivement, mais sa réparation complète demande du temps.

7. Ozone et réchauffement climatique

★ À maîtriser

📌 Le trou dans la couche d’ozone résulte de la destruction de l’ozone par les CFC et d’autres substances, tandis que le réchauffement climatique résulte du renforcement de l’effet de serre, notamment par l’augmentation du CO₂.

📌 La diminution de l’ozone laisse atteindre la surface par davantage d’UV dangereux, tandis que le réchauffement climatique augmente la température moyenne de la Terre.

Compléments

📌 Le protocole de Montréal lutte contre les substances destructrices d’ozone, tandis que la réduction des émissions de gaz à effet de serre permet de limiter le réchauffement climatique.

Astuce mémo

Ozone détruit : davantage d’UV ; effet de serre renforcé : température moyenne en hausse

Tableaux de synthèse

Trou dans l’ozone et réchauffement climatique

DimensionTrou dans l’ozoneRéchauffement climatique
CauseDestruction de l’ozone par les CFC et d’autres substancesRenforcement de l’effet de serre, notamment par l’augmentation du CO₂
ConséquenceDavantage d’UV dangereux atteignent la surfaceLa température moyenne de la Terre augmente
RéponseLe protocole de Montréal lutte contre les substances destructrices d’ozoneRéduire les émissions de gaz à effet de serre limite le réchauffement

Teste tes connaissances

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1. Quels gaz dominaient l’atmosphère primitive issue notamment du dégazage volcanique ?

2. Quelle proportion approximative de l’atmosphère actuelle correspond au dioxygène ?

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Quels gaz dominaient dans l’atmosphère primitive ?

La vapeur d’eau, le CO₂ et le N₂.

Quelle était la principale source de formation de l’atmosphère primitive ?

Le dégazage volcanique.

Quelle était la teneur en dioxygène de l’atmosphère primitive ?

Elle était très faible.

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