QCM : Atmosphère terrestre et développement de la vie (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pourquoi la température augmente-t-elle dans la stratosphère alors qu’elle diminue globalement avec l’altitude dans les autres couches atmosphériques ?

L’ozone y absorbe des rayonnements ultraviolets.
Le dioxyde de carbone y retient davantage le rayonnement infrarouge.
La vapeur d’eau y libère de la chaleur en se condensant.
La pression y augmente avec l’altitude et réchauffe l’air.

L’ozone y absorbe des rayonnements ultraviolets.

Explication

L’ozone stratosphérique absorbe les rayonnements ultraviolets, ce qui explique la hausse de température dans cette couche. La rétention du rayonnement infrarouge par le dioxyde de carbone n’explique pas cette caractéristique propre à la stratosphère.

2. Quel profil décrit le mieux l’évolution générale de la température avec l’altitude dans l’atmosphère ?

Elle diminue globalement, avec une hausse dans la stratosphère.
Elle reste stable, sauf près de la surface où elle augmente.
Elle augmente globalement, avec une baisse dans la stratosphère.
Elle diminue à la même vitesse dans toutes les couches.

Elle diminue globalement, avec une hausse dans la stratosphère.

Explication

La température varie selon l’altitude et diminue globalement, mais augmente dans la stratosphère sous l’effet de l’absorption des ultraviolets par l’ozone. Une diminution identique dans toutes les couches omet cette exception importante.

3. À quelle époque approximative la Terre s’est-elle formée ?

Il y a environ 2,4 Ga.
Il y a environ 4,6 Ga.
Il y a environ 3,5 Ga.
Il y a environ 4,4 Ga.

Il y a environ 4,6 Ga.

Explication

La formation de la Terre remonte à environ 4,6 Ga. La date de 4,4 Ga correspond plutôt à la formation des océans après le refroidissement de la planète.

4. Quelle était une caractéristique importante de l’atmosphère primitive formée par le dégazage volcanique ?

Elle était riche en ozone et en dioxygène, mais presque dépourvue de CO₂.
Elle était riche en dioxygène et en azote, mais presque dépourvue de vapeur d’eau.
Elle était riche en vapeur d’eau et en CO₂, mais presque dépourvue de dioxygène.
Elle était riche en azote et en vapeur d’eau, mais presque dépourvue de CO₂.

Elle était riche en vapeur d’eau et en CO₂, mais presque dépourvue de dioxygène.

Explication

Le dégazage volcanique a produit une atmosphère primitive riche en vapeur d’eau et en CO₂, avec très peu de dioxygène. Une atmosphère riche en dioxygène correspond à une confusion avec l’atmosphère actuelle.

5. Comment le refroidissement de la Terre a-t-il contribué à la formation des océans ?

Il a libéré l’eau des roches par fusion vers 2,4 Ga.
Il a transformé le dioxygène atmosphérique en eau vers 3,5 Ga.
Il a permis à la vapeur d’eau de se condenser vers 4,4 Ga.
Il a provoqué l’évaporation de l’eau des océans vers 4,6 Ga.

Il a permis à la vapeur d’eau de se condenser vers 4,4 Ga.

Explication

En se refroidissant, la Terre a permis la condensation de la vapeur d’eau et la formation des océans vers 4,4 Ga. L’évaporation ne décrit pas ce processus de condensation lié au refroidissement.

6. À partir de quelle époque les premières traces de microorganismes photosynthétiques sont-elles attestées ?

Au moins 4,4 Ga.
Au moins 4,6 Ga.
Au moins 2,4 Ga.
Au moins 3,5 Ga.

Au moins 3,5 Ga.

Explication

Les premières traces de microorganismes photosynthétiques remontent à au moins 3,5 Ga. Vers 2,4 Ga marque plutôt le début de l’accumulation du dioxygène dans l’atmosphère.

7. Quel produit de la photosynthèse des cyanobactéries a contribué à l’oxygénation de l’environnement ?

Le diazote, produit à partir de CO₂ et de dioxygène.
Le méthane, produit à partir de glucose et de dioxygène.
Le dioxyde de carbone, produit à partir de glucose et d’eau.
Le dioxygène, produit à partir de CO₂ et d’eau.

Le dioxygène, produit à partir de CO₂ et d’eau.

Explication

La photosynthèse des cyanobactéries consomme du CO₂ et de l’eau et produit notamment du dioxygène. Le diazote n’est pas le produit oxygénant de cette réaction.

8. Quel événement atmosphérique est associé à environ 2,4 Ga ?

La formation des océans par condensation de la vapeur d’eau.
L’apparition des premières traces de microorganismes photosynthétiques.
La formation de la Terre par accrétion de matériaux.
Le début de l’accumulation du dioxygène lors de la Grande Oxygénation.

Le début de l’accumulation du dioxygène lors de la Grande Oxygénation.

Explication

Vers 2,4 Ga, le dioxygène commence à s’accumuler dans l’atmosphère lors de la Grande Oxygénation. Les premières traces de microorganismes photosynthétiques sont plus anciennes, remontant à au moins 3,5 Ga.

9. Quelles sont les proportions approximatives des deux gaz majoritaires de l’atmosphère actuelle ?

Environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène
Environ 50 % de diazote et 49 % de dioxygène
Environ 21 % de diazote et 1 % de dioxygène
Environ 78 % de dioxygène et 21 % de diazote

Environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène

Explication

L’atmosphère actuelle contient environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène. Inverser ces proportions, comme dans une autre réponse, confond le gaz majoritaire avec le gaz minoritaire.

10. Un échantillon représentatif de 100 unités de volume d’air contient environ combien d’unités de diazote ?

21 unités
50 unités
78 unités
1 unité

78 unités

Explication

La proportion atmosphérique de diazote est d’environ 78 %, soit près de 78 unités sur 100. La valeur de 21 unités correspond approximativement au dioxygène.

11. Comment la couche d’ozone contribue-t-elle à protéger les êtres vivants ?

Elle produit le dioxygène nécessaire à la respiration des êtres vivants.
Elle absorbe une grande partie des ultraviolets susceptibles d’endommager l’ADN.
Elle réfléchit la majorité de la lumière visible vers l’espace.
Elle transforme les rayonnements ultraviolets en dioxyde de carbone.

Elle absorbe une grande partie des ultraviolets susceptibles d’endommager l’ADN.

Explication

La couche d’ozone absorbe une grande partie des rayonnements ultraviolets qui pourraient endommager l’ADN. Le dioxygène participe à la formation de l’ozone, mais ce n’est pas lui qui assure cette absorption protectrice.

12. Quel lien existe entre le dioxygène et la couche d’ozone ?

Le dioxygène absorbe les ultraviolets après avoir formé la couche stratosphérique.
Une partie du dioxygène contribue à former l’ozone dans la stratosphère.
Le dioxygène et l’ozone sont deux noms désignant le même gaz stratosphérique.
L’ozone se forme dans les océans à partir du dioxyde de carbone atmosphérique.

Une partie du dioxygène contribue à former l’ozone dans la stratosphère.

Explication

La couche d’ozone se forme dans la stratosphère à partir d’une partie du dioxygène. La confusion fréquente consiste à attribuer au dioxygène l’absorption des ultraviolets, qui est le rôle de l’ozone.

13. Quel enchaînement décrit l’évolution initiale de l’atmosphère terrestre ?

La formation des océans, puis la consommation du dioxygène par les êtres photosynthétiques.
La formation de l’ozone, puis l’apparition des océans et la disparition des êtres photosynthétiques.
L’enrichissement en dioxygène par les êtres photosynthétiques, puis le refroidissement et la formation des océans.
Le refroidissement et la formation des océans, puis l’enrichissement en dioxygène par les êtres photosynthétiques.

Le refroidissement et la formation des océans, puis l’enrichissement en dioxygène par les êtres photosynthétiques.

Explication

L’évolution atmosphérique commence par le refroidissement de la Terre et la formation des océans, puis les êtres photosynthétiques enrichissent progressivement l’atmosphère en dioxygène. L’ordre inverse proposé dans une autre réponse ne respecte pas cette succession.

14. Quelle succession d’événements atmosphériques respecte les repères chronologiques indiqués ?

Formation de la Terre à 4,6 Ga, traces de vie photosynthétique à 2,4 Ga, Grande Oxygénation à 3,5 Ga, atmosphère actuelle à 0 Ga.
Formation de la Terre à 4,6 Ga, Grande Oxygénation à 3,5 Ga, traces de vie photosynthétique à 2,4 Ga, atmosphère actuelle à 0 Ga.
Traces de vie photosynthétique à 4,6 Ga, formation de la Terre à 3,5 Ga, Grande Oxygénation à 2,4 Ga, atmosphère actuelle à 0 Ga.
Formation de la Terre à 4,6 Ga, traces de vie photosynthétique à 3,5 Ga, Grande Oxygénation à 2,4 Ga, atmosphère actuelle à 0 Ga.

Formation de la Terre à 4,6 Ga, traces de vie photosynthétique à 3,5 Ga, Grande Oxygénation à 2,4 Ga, atmosphère actuelle à 0 Ga.

Explication

Les repères placent la formation de la Terre à 4,6 Ga, les premières traces de vie photosynthétique à 3,5 Ga et la Grande Oxygénation à 2,4 Ga, avant l’époque actuelle à 0 Ga. Une autre réponse intervertit la date des premières traces de vie et celle de la Grande Oxygénation.

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Comment la température atmosphérique évolue-t-elle globalement avec l’altitude ?

Elle diminue globalement.

Dans quelle couche la température atmosphérique augmente-t-elle ?

Dans la stratosphère.

Qu’est-ce qui provoque l’augmentation de température dans la stratosphère ?

L’absorption des rayonnements ultraviolets par l’ozone.

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