QCM : Atmosphère, climat et cycle du carbone — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel phénomène a permis l’apparition de l’eau liquide sur Terre ?

La dissociation de l’eau sous l’effet d’un rayonnement intense
La sublimation de glaces provoquée par une hausse thermique
La liquéfaction de la vapeur d’eau lors d’un refroidissement général
La solidification de la vapeur d’eau lors d’un réchauffement général

La liquéfaction de la vapeur d’eau lors d’un refroidissement général

Explication

Le refroidissement général a entraîné la liquéfaction de la vapeur d’eau atmosphérique, formant ainsi de l’eau liquide. La solidification correspondrait à la formation de glace et ne décrit pas ce passage vers l’état liquide.

2. Dans quel contexte l’eau atmosphérique a-t-elle pu passer à l’état liquide sur la Terre primitive ?

Lorsque la température générale a augmenté fortement
Lorsque le fer dissous a cessé de s’oxyder dans les océans
Lorsque la température générale a diminué suffisamment
Lorsque le dioxygène atmosphérique a atteint sa teneur actuelle

Lorsque la température générale a diminué suffisamment

Explication

La baisse générale de la température a favorisé la condensation puis la liquéfaction de la vapeur d’eau. L’augmentation du dioxygène et l’oxydation du fer concernent l’évolution ultérieure de l’atmosphère et des océans.

3. Quelles sont les proportions approximatives des principaux gaz de l’atmosphère actuelle ?

78 % de diazote, 0,04 % de dioxygène et 21 % de dioxyde de carbone
78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 0,04 % de dioxyde de carbone
21 % de diazote, 78 % de dioxygène et 0,04 % de dioxyde de carbone
78 % de dioxygène, 21 % de diazote et 0,04 % de dioxyde de carbone

78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 0,04 % de dioxyde de carbone

Explication

L’atmosphère actuelle est composée approximativement de 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 0,04 % de dioxyde de carbone. La confusion fréquente consiste à intervertir les proportions du diazote et du dioxygène.

4. Quelle différence majeure distingue l’atmosphère primitive de l’atmosphère actuelle concernant le dioxygène ?

Les deux atmosphères présentaient une teneur comparable en dioxygène
L’atmosphère primitive était riche en dioxygène, contrairement à l’atmosphère actuelle
L’atmosphère primitive contenait du dioxygène, mais l’atmosphère actuelle n’en contient plus
L’atmosphère primitive était très pauvre en dioxygène, contrairement à l’atmosphère actuelle

L’atmosphère primitive était très pauvre en dioxygène, contrairement à l’atmosphère actuelle

Explication

L’atmosphère primitive était très pauvre en dioxygène, tandis que l’atmosphère actuelle en contient environ 21 %. Dire que les deux atmosphères avaient une teneur comparable néglige donc leur différence essentielle.

5. Pourquoi la production de dioxygène par les organismes photosynthétiques n’a-t-elle pas entraîné son accumulation immédiate dans l’atmosphère ?

Parce qu’il a d’abord été consommé par l’oxydation du fer dissous dans les océans
Parce qu’il a d’abord été transformé en diazote par les organismes océaniques
Parce qu’il a d’abord été détruit par la diminution générale de la température
Parce qu’il a d’abord été absorbé par la vapeur d’eau lors de sa liquéfaction

Parce qu’il a d’abord été consommé par l’oxydation du fer dissous dans les océans

Explication

Le dioxygène produit a d’abord réagi avec le fer dissous dans les océans, ce qui a retardé son accumulation atmosphérique. Sa production biologique ne suffisait donc pas à provoquer immédiatement une hausse de sa concentration dans l’air.

6. Quels organismes sont notamment associés à la production ancienne de dioxygène et quel indice fossile atteste leur existence ?

Les cyanobactéries, dont l’existence est indiquée par les stromatolithes fossiles
Les végétaux terrestres, dont l’existence est indiquée par les dépôts de dioxyde de carbone
Les organismes animaux, dont l’existence est indiquée par les formations de fer rubanées
Les champignons, dont l’existence est indiquée par les cristaux de glace anciens

Les cyanobactéries, dont l’existence est indiquée par les stromatolithes fossiles

Explication

Les cyanobactéries font partie des organismes photosynthétiques qui produisent du dioxygène, et les stromatolithes fossiles constituent un indice de leur présence ancienne. Les formations de fer rubanées renseignent plutôt sur l’oxydation du fer par le dioxygène.

7. Quel phénomène se produit dans la stratosphère sous l’action des rayonnements ultraviolets ?

Une partie du dioxygène se transforme en ozone, qui absorbe une partie des ultraviolets
La vapeur d’eau se transforme en ozone, qui renvoie les rayonnements vers le sol
Le dioxyde de carbone se transforme en dioxygène, qui réfléchit la lumière visible
Une partie de l’ozone se transforme en dioxyde de carbone, qui absorbe les infrarouges

Une partie du dioxygène se transforme en ozone, qui absorbe une partie des ultraviolets

Explication

Les rayonnements ultraviolets permettent la transformation d’une partie du dioxygène en ozone dans la stratosphère, et l’ozone absorbe une partie de ces rayonnements. Le dioxygène n’est pas l’agent qui assure principalement cette absorption protectrice.

8. Dans quelle situation le dioxygène atmosphérique est-il consommé ?

Lors de la respiration d’un organisme ou d’une combustion
Lors de la décomposition d’une roche ou de la fusion d’un glacier
Lors de la formation de l’ozone ou de l’évaporation de l’eau
Lors de la photosynthèse d’un végétal ou de la dissolution océanique

Lors de la respiration d’un organisme ou d’une combustion

Explication

La respiration des êtres vivants et les combustions consomment du dioxygène. La photosynthèse, en revanche, en produit, ce qui constitue la confusion la plus fréquente dans cette question.

9. Que décrit le cycle terrestre du carbone ?

Les transferts de carbone entre l’atmosphère, les êtres vivants, l’océan et la croûte terrestre
Les échanges de dioxygène entre l’atmosphère, les êtres vivants et les océans
La transformation des minéraux de la croûte terrestre en énergie pour les organismes
La circulation de l’eau entre les nuages, les continents, les océans et les nappes

Les transferts de carbone entre l’atmosphère, les êtres vivants, l’océan et la croûte terrestre

Explication

Le cycle du carbone décrit les transferts de carbone entre plusieurs réservoirs, dont l’atmosphère, les êtres vivants, l’océan et la croûte terrestre. Les autres réponses concernent d’autres cycles ou attribuent au carbone un rôle énergétique qui ne définit pas ce cycle.

10. Quel ensemble de phénomènes retire du dioxyde de carbone de l’atmosphère ou l’y rejette-t-il correctement ?

La photosynthèse et la respiration le retirent ; le dégazage océanique et les combustions le rejettent
La dissolution océanique et les combustions le retirent ; la respiration et le volcanisme le rejettent
La décomposition et le volcanisme le retirent ; la photosynthèse et la dissolution océanique le rejettent
La photosynthèse et la dissolution océanique le retirent ; la respiration et les combustions le rejettent

La photosynthèse et la dissolution océanique le retirent ; la respiration et les combustions le rejettent

Explication

La photosynthèse et la dissolution du dioxyde de carbone dans les océans diminuent sa présence atmosphérique, tandis que la respiration et les combustions l’augmentent. La respiration ne retire donc pas le dioxyde de carbone : elle en rejette.

11. Pourquoi la combustion des combustibles fossiles et la déforestation perturbent-elles le cycle du carbone ?

Elles augmentent le dioxyde de carbone atmosphérique et renforcent son accumulation dans l’atmosphère
Elles transfèrent davantage de dioxyde de carbone atmosphérique vers les roches carbonatées
Elles empêchent principalement la dissolution du dioxyde de carbone dans les océans
Elles diminuent le dioxyde de carbone atmosphérique et accélèrent son absorption par les végétaux

Elles augmentent le dioxyde de carbone atmosphérique et renforcent son accumulation dans l’atmosphère

Explication

La combustion des combustibles fossiles et la déforestation augmentent le dioxyde de carbone atmosphérique, ce qui perturbe les échanges naturels du cycle. La photosynthèse peut au contraire retirer du dioxyde de carbone de l’atmosphère, mais la déforestation réduit cette capacité.

12. Quelle relation représente correctement la photosynthèse ?

lumieˋre+CO2+H2O→O2+matieˋre organique\text{lumière} + CO_2 + H_2O \rightarrow O_2 + \text{matière organique}
O2+matieˋre organique→CO2+H2O+eˊnergieO_2 + \text{matière organique} \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{énergie}
CO2+O2→matieˋre organique+H2O+eˊnergieCO_2 + O_2 \rightarrow \text{matière organique} + H_2O + \text{énergie}
CH4+O2→CO2+H2O+chaleurCH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{chaleur}

$$\text{lumière} + CO_2 + H_2O \rightarrow O_2 + \text{matière organique}$$

Explication

La photosynthèse utilise la lumière, le dioxyde de carbone et l’eau pour former du dioxygène et de la matière organique. La deuxième relation décrit la respiration, tandis que la troisième décrit la combustion du méthane.

13. Quelle équation schématise la respiration cellulaire ?

O2+matieˋre organique→CO2+H2O+eˊnergieO_2 + \text{matière organique} \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{énergie}
CH4+O2→CO2+H2O+chaleurCH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{chaleur}
lumieˋre+CO2+H2O→O2+matieˋre organique\text{lumière} + CO_2 + H_2O \rightarrow O_2 + \text{matière organique}
CO2+H2O→O2+matieˋre organique+eˊnergieCO_2 + H_2O \rightarrow O_2 + \text{matière organique} + \text{énergie}

$$O_2 + \text{matière organique} \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{énergie}$$

Explication

La respiration consomme du dioxygène et de la matière organique, puis produit du dioxyde de carbone, de l’eau et de l’énergie. La deuxième relation correspond à la photosynthèse, qui prélève du dioxyde de carbone et produit du dioxygène.

14. Quelles conditions sont compatibles avec la présence d’eau liquide à la surface d’une planète tellurique ?

Une pression proche de 1 bar et une température voisine de 15 °C
Une pression très élevée et une température largement supérieure à 100 °C
Une atmosphère dense avec une température proche de celle du Soleil
Une pression très faible et une température largement inférieure à 0 °C

Une pression proche de 1 bar et une température voisine de 15 °C

Explication

Une pression atmosphérique et une température modérées, proches de 1 bar et de 15 °C, permettent la présence d’eau liquide comme sur Terre. Mars ne réunit pas ces conditions en raison de sa faible pression et de son froid, tandis que Vénus présente des valeurs très élevées.

15. Quelle comparaison décrit correctement les conditions de Mars et de Vénus concernant l’eau liquide ?

Mars est trop chaude et très pressurisée, tandis que Vénus est trop froide et peu pressurisée
Mars et Vénus ont des températures modérées, mais leurs atmosphères manquent de composés volatils
Mars et Vénus possèdent une pression proche de 1 bar, mais leur température empêche l’eau de rester liquide
Mars est trop froide et peu pressurisée, tandis que Vénus est trop chaude et très pressurisée

Mars est trop froide et peu pressurisée, tandis que Vénus est trop chaude et très pressurisée

Explication

Mars cumule une température trop basse et une pression trop faible, alors que Vénus cumule une température et une pression très élevées. La Terre se distingue par des conditions atmosphériques et thermiques compatibles avec l’eau liquide.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 30 flashcards sur Atmosphère, climat et cycle du carbone.

Qu'est-ce que la liquéfaction de la vapeur d'eau atmosphérique ?

C'est le passage de la vapeur d'eau à l'état liquide.

Qu'a permis la liquéfaction de la vapeur d'eau sur Terre ?

L'apparition de l'eau liquide terrestre.

À quoi est liée la liquéfaction de la vapeur d'eau atmosphérique ?

À une baisse générale de la température.

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Consultez la fiche de révision complète sur Atmosphère, climat et cycle du carbone.

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