Fiche de révision : Atmosphère, climat et cycle du carbone

📋 Plan du Cours

1. Origine de l’eau liquide terrestre
2. Atmosphère primitive et actuelle
3. Apparition du dioxygène atmosphérique
4. Devenir du dioxygène
5. Cycle du carbone terrestre
6. Réactions du cycle du carbone
7. Conditions de l’eau liquide

📖 1. Origine de l’eau liquide terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Liquéfaction de la vapeur d’eau : Liée à une baisse générale de la température, elle a permis l’apparition de l’eau liquide sur Terre.

💡 Astuce mémo

Baisse de température → liquéfaction de la vapeur → eau liquide

📖 2. Atmosphère primitive et actuelle

📝 Points essentiels

• L’atmosphère actuelle contient environ:
  • 21 % de dioxygène
  • 78 % de diazote
  • 0,04 % de dioxyde de carbone

📌 L’atmosphère primitive était très différente de l’atmosphère actuelle et notamment très pauvre en dioxygène.

💡 Astuce mémo

Atmosphère primitive pauvre en dioxygène, atmosphère actuelle à 21 %

📖 3. Apparition du dioxygène atmosphérique

★ À maîtriser

• L’augmentation du dioxygène atmosphérique s’est déroulée selon une succession comprenant la production par des organismes photosynthétiques, la consommation initiale par oxydation du fer dissous dans les océans, puis l’accumulation lorsque les substances oxydables sont devenues moins abondantes.

• Les organismes photosynthétiques, notamment les cyanobactéries, produisent du dioxygène et les stromatolithes fossiles constituent un indice de leur existence ancienne.

Compléments

• Les formations de fer rubanées témoignent de l’oxydation progressive du fer par le dioxygène entre -3,5 et -2,4 milliards d’années.

• Le dioxygène apparaît dans l’eau il y a au moins 3,5 milliards d’années, tandis que les premières preuves d’oxydation terrestre datent d’il y a 2,4 milliards d’années.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse → oxydation du fer → accumulation atmosphérique

📖 4. Devenir du dioxygène

📝 Points essentiels

• Dans la stratosphère, une partie du dioxygène se transforme en ozone sous l’action des rayonnements ultraviolets, et la couche d’ozone absorbe une partie de ces rayonnements.

• La respiration consomme du dioxygène chez:

  • les végétaux
  • les animaux
  • les champignons
  • les microorganismes

💡 Astuce mémo

Rayonnement UV → ozone protecteur ; respiration et combustion → consommation du dioxygène

📖 5. Cycle du carbone terrestre

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle du carbone : Ensemble des transferts de carbone entre l’atmosphère, les êtres vivants, l’océan et la croûte terrestre, qui contient notamment les combustibles fossiles et les roches carbonatées.

📝 Points essentiels

• Les phénomènes qui rejettent du dioxyde de carbone dans l’atmosphère sont:
  • la respiration
  • la décomposition
  • le dégazage océanique
  • le volcanisme
  • les combustions

📌 La combustion des combustibles fossiles et la déforestation augmentent le dioxyde de carbone atmosphérique et perturbent le cycle du carbone.

📖 6. Réactions du cycle du carbone

★ À maîtriser

• La photosynthèse peut être représentée par la relation lumière + CO₂ + H₂O → O₂ + matière organique, notamment du glucose.

📐 Formule — La respiration peut être représentée par la relation $O_2 + \text{matière organique} \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{énergie}$.

Compléments

📐 Formule — La combustion du méthane peut être représentée par la relation $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{chaleur}$.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse : CO₂ consommé ; respiration et combustion : CO₂ rejeté

📖 7. Conditions de l’eau liquide

★ À maîtriser

📌 Sur une planète tellurique, la présence d’eau liquide nécessite une pression atmosphérique et une température compatibles, comme environ 1 bar et 15 °C sur Terre.

Compléments

📌 Mars possède une atmosphère trop froide et une pression trop faible pour permettre les conditions terrestres de l’eau liquide, tandis que Vénus possède une température et une pression très élevées.

• Les gaz libérés lors de la formation du magma et les composés volatils ont contribué à l’atmosphère primitive des planètes telluriques.

💡 Astuce mémo

Terre : pression et température compatibles ; Mars : trop froide et peu pressurisée ; Vénus : trop chaude et trop pressurisée

📊 Tableaux de synthèse

Atmosphère primitive et actuelle

Conditions planétaires de l’eau liquide