Fiche de révision : Atmosphère et océans terrestres

📋 Plan du Cours

1. Enveloppes externes et atmosphère
2. Étudier l’atmosphère
3. Explorer les océans
4. Vie et dynamique des océans
5. Eau terrestre et changements d’état
6. Origine de l’atmosphère terrestre
7. Couplage des enveloppes terrestres
8. Atmosphères des planètes telluriques

📖 1. Enveloppes externes et atmosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Hydrosphère : Ensemble de l’eau présente sur Terre sous forme atmosphérique, liquide océanique et solide dans la cryosphère.
• Cryosphère : Ensemble des glaces présentes sur Terre.
• Anticyclone : Zone de haute pression généralement associée à l’absence de nuages.

★ À maîtriser

📌 L’aérologie étudie les couches les plus basses de l’atmosphère, tandis que l’aérozonomie étudie les couches les plus élevées, notamment l’ionosphère.

Compléments

• La chimie de l’atmosphère étudie notamment les effets environnementaux des émissions liées à l’industrialisation massive, comme les pluies acides et la modification du pH océanique par le dioxyde de soufre.

📖 2. Étudier l’atmosphère

★ À maîtriser

• L’anémomètre à coupelles mesure la vitesse et la pression du vent.

• Le pluviomètre mesure une hauteur d’eau par unité de temps, tandis que le baromètre, le thermomètre et l’hygromètre mesurent respectivement la pression, la température et la quantité de vapeur d’eau dans l’air.

• Les mesures atmosphériques peuvent être réalisées au sol, par ballon-sonde, par fusée-sonde, par avion spécialisé ou par satellite.

Compléments

• Les satellites étudient l’atmosphère à distance en changeant de longueur d’onde, par exemple pour détecter la vapeur d’eau.

💡 Astuce mémo

Sol → ballon → fusée → avion → satellite

📖 3. Explorer les océans

🔑 Notions clés & Définitions

• Océanologie : Étude des océans en mobilisant notamment la physique, la géologie, la cartographie des fonds marins et la biologie.

★ À maîtriser

• Les océans absorbent environ 25 % du dioxyde de carbone émis par l’être humain.

• Les submersibles permettent d’explorer les grandes profondeurs, notamment la fosse des Mariannes, et les navires de forage prélèvent des sédiments des fonds marins.

Compléments

• Les principaux outils d’étude de l’océan sont:
  • les bouteilles de prélèvement
  • les filets à plancton
  • les bathysondes
  • les courantomètres
  • les flotteurs autonomes
  • les radars et satellites

📖 4. Vie et dynamique des océans

🔑 Notions clés & Définitions

• Fumeurs noirs : Sources hydrothermales où l’eau infiltrée dans la croûte océanique se réchauffe, se charge en minéraux puis ressort au niveau de fractures sous-marines.

★ À maîtriser

• Une vie existe dans les abysses à environ 5 200 m malgré l’absence de lumière, le froid de 2 à 4 °C et une pression élevée.

• De nombreux organismes abyssaux utilisent l’énergie fournie par les fumeurs noirs.

• Le plancton constitue la base de la chaîne alimentaire marine et intervient dans les cycles du carbone et de l’oxygène.

Compléments

• Les images spectrophotométriques permettent de détecter la production océanique de chlorophylle liée au plancton.

💡 Astuce mémo

Fumeurs noirs → énergie → vie abyssale

📖 5. Eau terrestre et changements d’état

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergie latente : Énergie absorbée ou restituée par un système lors d’un changement d’état.

📝 Points essentiels

• Les océans couvrent environ 70 % de la surface de la Terre et constituent un important lieu d’échanges avec l’atmosphère.

• L’eau reste environ 3 000 ans dans les océans, contre 3 à 4 mois dans l’atmosphère.

📌 Dans la glace, les molécules d’eau sont plus volumineuses que dans l’eau liquide, ce qui explique que la glace soit moins dense et flotte.

💡 Astuce mémo

Liquide dense, solide volumineux

📖 6. Origine de l’atmosphère terrestre

★ À maîtriser

• L’atmosphère terrestre contient environ 78 % d’azote, 21 % d’oxygène et 1 % d’autres gaz en volume.

• L’activité volcanique a libéré du dioxyde de carbone, du diazote et de la vapeur d’eau, formant une atmosphère secondaire.

• 🔄 La formation des océans suit cette séquence:

  1. refroidissement de la Terre
  2. condensation de la vapeur d’eau
  3. précipitation
  4. formation des océans

• Les cyanobactéries ont réalisé la photosynthèse, diminuant le dioxyde de carbone et augmentant le dioxygène atmosphérique.

• La Grande Oxygénation, vers 2,4 milliards d’années, a permis l’accumulation progressive de dioxygène dans l’atmosphère après l’oxydation du fer marin.

Compléments

• La formation d’ozone résulte de la réaction du dioxygène avec l’oxygène atomique et contribue à la protection contre les ultraviolets.

💡 Astuce mémo

Volcanisme → océans → cyanobactéries → oxygène → ozone

📖 7. Couplage des enveloppes terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Équilibre stationnaire : Compensation des flux de matière entrants et sortants d’un réservoir.

★ À maîtriser

• Les enveloppes externes forment un système dynamique fondé sur des échanges de matière et d’énergie entre les réservoirs superficiels.

• Les échanges entre l’atmosphère et les océans concernent: la chaleur, l’eau, les composés chimiques comme le dioxyde de carbone

• Le phénomène El Niño peut déplacer les zones de précipitations et de cyclones et provoquer des sécheresses, des inondations ou une diminution des poissons au Pérou.

Compléments

📌 Les effets des activités humaines peuvent rompre l’équilibre des flux entre les réservoirs terrestres.

💡 Astuce mémo

Échanges de matière et d’énergie → système dynamique

📖 8. Atmosphères des planètes telluriques

★ À maîtriser

📌 Les planètes telluriques peuvent avoir une atmosphère secondaire issue de leur activité volcanique, tandis que la Lune est dépourvue d’atmosphère significative.

Compléments

• Vénus possède une atmosphère contenant principalement du dioxyde de carbone, avec de l’eau sous forme de vapeur en très faible proportion.

• Mars possède une atmosphère ténue contenant du dioxyde de carbone et de l’eau sous forme de vapeur ou de glace.

💡 Astuce mémo

Vénus et Mars ont une atmosphère, la Lune n’en a pas

📊 Tableaux de synthèse

Méthodes d’étude de l’atmosphère et de l’océan

Réservoirs et échanges terrestres