Fiche de révision : Atmosphère, oxygène et ozone

Plan du Cours

  1. Formation terrestre et atmosphère primitive
  2. Condensation de l’eau et hydrosphère
  3. Évolution de la composition atmosphérique
  4. Oxygénation des océans et de l’atmosphère
  5. Dioxygène et évolution de la biodiversité
  6. Formation et protection de l’ozone

1. Formation terrestre et atmosphère primitive

★ À maîtriser

  • La Terre s’est formée il y a environ 4,57 Ga par accrétion de poussières et de petits corps rocheux.

  • La forte chaleur de la Terre primitive et son activité volcanique ont provoqué un dégazage qui a libéré différents gaz dans l’atmosphère primitive.

  • Vers −4,3 Ga, l’atmosphère primitive contenait 80 % de vapeur d’eau, 12 % de dioxyde de carbone, 5 % de diazote et 3 % d’autres gaz.

Compléments

  • Les météorites, notamment les chondrites carbonées, et les comètes ont apporté une part majeure de l’eau terrestre.

2. Condensation de l’eau et hydrosphère

Points essentiels

  • Le refroidissement progressif de la surface terrestre a fait baisser la température et la pression, provoquant la liquéfaction de la vapeur d’eau atmosphérique et des pluies diluviennes.

  • Il y a 4 Ga, la condensation de l’eau a conduit à la formation de l’hydrosphère, c’est-à-dire des océans, où la vie s’est développée.

Astuce mémo

Refroidissement → condensation → pluies → océans

3. Évolution de la composition atmosphérique

★ À maîtriser

  • Le dioxyde de carbone, soluble dans l’eau, s’est dissous dans les océans primitifs.

  • Le diazote, moins soluble que le dioxyde de carbone, est resté dans l’atmosphère et sa proportion relative a augmenté jusqu’à atteindre 78 % aujourd’hui.

Compléments

  • L’atmosphère actuelle contient 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone.

Astuce mémo

CO₂ se dissout dans l’océan, N₂ reste dans l’atmosphère

4. Oxygénation des océans et de l’atmosphère

★ À maîtriser

  • Vers −3,5 Ga, des cyanobactéries organisées en stromatolithes ont réalisé la photosynthèse et rejeté du dioxygène.

  • Le dioxygène produit par les cyanobactéries a d’abord oxydé dans les océans des espèces chimiques réduites, notamment le fer Fe²⁺.

  • Vers −2,4 Ga, une fois le fer dissous des océans largement oxydé et les océans saturés en dioxygène, celui-ci a commencé à diffuser dans l’atmosphère.

Compléments

  • Des oxydes de fer rubanés, notamment l’hématite, et des stromatolithes constituent des indices géologiques de l’histoire du dioxygène.

  • La concentration atmosphérique actuelle de dioxygène, égale à 21 %, a été atteinte vers −500 Ma.

  • Le taux atmosphérique de dioxygène est maintenu par l’équilibre entre la photosynthèse, qui en est une source, et la respiration et les combustions, qui le consomment.

Astuce mémo

Photosynthèse → oxydation océanique → diffusion atmosphérique

5. Dioxygène et évolution de la biodiversité

★ À maîtriser

  • Vers −2,1 Ga, l’augmentation du dioxygène a permis l’émergence des premiers organismes eucaryotes pluricellulaires complexes grâce au métabolisme respiratoire.

Compléments

  • Des fossiles de ces organismes pluricellulaires complexes ont été trouvés à Franceville, au Gabon.

Astuce mémo

Hausse d’O₂ → respiration → pluricellularité

6. Formation et protection de l’ozone

Notions clés & Définitions

  • Unité Dobson : L’unité Dobson (UD) mesure la quantité totale d’ozone présente dans une colonne verticale de l’atmosphère, du sol jusqu’à son sommet.

★ À maîtriser

  • Sous l’action des ultraviolets solaires, le dioxygène se dissocie en atomes d’oxygène, qui se combinent ensuite à d’autres molécules de dioxygène pour former de l’ozone.

  • La couche d’ozone absorbe une partie du rayonnement ultraviolet solaire et protège les êtres vivants de ses effets mutagènes.

📌 Le terme « trou » d’ozone désigne une zone sous le pôle Sud où la concentration d’ozone passe sous 220 UD.

Compléments

  • Environ 90 % de l’ozone atmosphérique se trouve dans la stratosphère et 10 % dans la troposphère.

  • La couche d’ozone permanente présente une concentration maximale à environ 30 km d’altitude.

  • En 1987, des décisions internationales visant à sauvegarder la couche d’ozone ont été prises à Montréal.

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Atmosphère, oxygène et ozone avec 10 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Une jeune planète présente une température élevée et une forte activité volcanique. Quel mécanisme explique la libération de gaz dans son atmosphère primitive ?

2. En refroidissant, la surface de la Terre primitive entraîne une baisse de température et de pression. Quel enchaînement explique alors les pluies diluviennes ?

Faire le QCM →

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les concepts clés de Atmosphère, oxygène et ozone avec 10 flashcards interactives.

Par quel processus la Terre s’est-elle formée il y a environ 4,57 Ga ?

Par accrétion de poussières et de petits corps rocheux.

Qu’a provoqué le refroidissement progressif de la surface terrestre ?

La liquéfaction de la vapeur d’eau atmosphérique et des pluies diluviennes.

À quelle époque la condensation de l’eau a-t-elle formé l’hydrosphère ?

Il y a 4 Ga.

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