Fiche de révision : Atmosphère terrestre et apparition de la vie

📋 Plan du Cours

1. Atmosphère primitive et composition actuelle
2. Origine et formation des océans
3. Photosynthèse et oxygénation terrestre
4. Ozone stratosphérique et protection UV
5. Cycle du carbone et combustibles fossiles
6. Échanges gazeux entre biosphère et atmosphère
7. Notions clés des enveloppes terrestres

📖 1. Atmosphère primitive et composition actuelle

★ À maîtriser

• L’atmosphère terrestre s’est formée il y a 4,6 Ga et était principalement composée de vapeur d’eau (H₂O), de diazote (N₂) et de dioxyde de carbone (CO₂).

• L’atmosphère actuelle est composée de 78 % de diazote (N₂) et de 21 % de dioxygène (O₂), ainsi que d’autres gaz, notamment H₂O, CO₂, CH₄ et N₂O.

Compléments

• L’étude des météorites et des gaz volcaniques a contribué à déterminer la composition de l’atmosphère primitive.

📖 2. Origine et formation des océans

🔑 Notions clés & Définitions

• Hydrosphère : Ensemble de l’eau liquide présente sur une planète ; sur Terre, elle est surtout constituée des océans.

★ À maîtriser

• La formation des océans résulte d’apports d’eau par les météorites et les comètes, du dégazage de vapeur d’eau par le manteau primitif, puis du refroidissement de la surface terrestre et de la liquéfaction de cette vapeur.

• La précipitation des carbonates dans les océans a entraîné une baisse du CO₂ atmosphérique, très soluble dans l’eau.

Compléments

• Sur Terre, l’eau est présente sous trois états :
  • solide
  • liquide
  • gazeux

💡 Astuce mémo

Apports cosmiques et dégazage → refroidissement → liquéfaction → océans

📖 3. Photosynthèse et oxygénation terrestre

★ À maîtriser

• Les premières traces de vie retrouvées sur Terre sont des stromatolites datés de 3,5 Ga.

• Les cyanobactéries des stromatolites ont contribué à produire du dioxygène par photosynthèse.

• Le dioxygène produit s’est d’abord accumulé dans les océans, où il a oxydé le fer et formé des dépôts de fer rubané, puis il s’est diffusé dans l’atmosphère lorsque les océans ont été saturés.

Compléments

• Le début de l’oxygénation de l’atmosphère est estimé à −2,4 Ga.

💡 Astuce mémo

O₂ océanique d’abord, atmosphérique ensuite

📖 4. Ozone stratosphérique et protection UV

★ À maîtriser

• Sous l’effet des UV solaires, des molécules de dioxygène se dissocient et permettent la formation d’ozone stratosphérique, dont la concentration maximale se situe à environ 30 km d’altitude.

• La couche d’ozone stratosphérique protège les êtres vivants des effets mutagènes des UV sur l’ADN.

Compléments

📌 L’ozone stratosphérique protège des UV, tandis que l’ozone troposphérique issu des activités humaines peut provoquer des pics de pollution et des problèmes respiratoires.

• L’ozone troposphérique est un gaz à effet de serre, mais il ne faut pas confondre son effet avec celui de la couche d’ozone.

💡 Astuce mémo

Ozone stratosphérique : protection ; ozone troposphérique : pollution

📖 5. Cycle du carbone et combustibles fossiles

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle du carbone : Le cycle du carbone correspond aux échanges, appelés flux, entre les réservoirs terrestres de carbone, notamment l’atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches.

★ À maîtriser

• Le pétrole, le charbon et le gaz sont des combustibles fossiles formés à partir du carbone d’êtres vivants il y a plusieurs centaines de millions d’années.

• Les combustibles fossiles sont des ressources énergétiques non renouvelables, car ils ne se régénèrent pas à l’échelle d’une vie humaine.

Compléments

• Le carbone terrestre se trouve dans plusieurs réservoirs et sous différentes formes, notamment le CO₂ et le carbone organique.

📖 6. Échanges gazeux entre biosphère et atmosphère

★ À maîtriser

📌 La photosynthèse produit du dioxygène et constitue une source d’O₂, tandis que la respiration cellulaire le consomme et constitue un puits d’O₂.

• La combustion constitue également un puits de dioxygène.

Compléments

• La photosynthèse est réalisée notamment par les végétaux et les cyanobactéries, tandis que la respiration cellulaire concerne les animaux, les végétaux et les champignons.

• L’évolution de l’atmosphère a pu influencer le développement de certains êtres vivants, comme les insectes géants du Carbonifère.

• Les interactions entre l’atmosphère et la biosphère montrent que ces deux ensembles s’influencent mutuellement.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse : source d’O₂ ; respiration et combustion : puits d’O₂

📖 7. Notions clés des enveloppes terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Atmosphère : Ensemble des gaz retenus par gravité à la surface d’une planète.
• Liquéfaction : Passage de l’état gazeux à l’état liquide.
• Ozone : Gaz formé de trois atomes d’oxygène, de formule brute O₃, naturellement présent dans l’atmosphère terrestre.
• Stromatolites : Structures géologiques formées par l’accumulation de couches calcaires et de micro-organismes, principalement des cyanobactéries, en milieu aquatique.