Fiche de révision : Atmosphère terrestre et évolution de la vie

📋 Plan du Cours

1. Formation de l’atmosphère terrestre
2. Accumulation du dioxygène
3. Évolution de la vie et du dioxygène
4. Ozone et protection des êtres vivants

📖 1. Formation de l’atmosphère terrestre

★ À maîtriser

• Il y a ≃ 4,5 Ga, la Terre s’est formée et son atmosphère primitive est apparue par dégazage du magma de la planète primitive.

• Au cours des premières centaines de millions d’années, la baisse rapide de la température et de la pression atmosphérique a liquéfié l’eau, entraînant d’intenses précipitations à l’origine de l’hydrosphère.

Compléments

• L’eau constituant principalement l’atmosphère primitive provenait des météorites.

• Une partie du CO₂ atmosphérique s’est dissoute dans l’eau, ce qui a fait décroître sa proportion dans l’atmosphère.

💡 Astuce mémo

Dégazage du magma → refroidissement → pluies → hydrosphère

📖 2. Accumulation du dioxygène

★ À maîtriser

• Les plus anciennes traces d’activité photosynthétique sont datées de -2,7 Ga et sont attribuées à des cyanobactéries qui rejetaient du O₂ dans les océans.

• Le O₂ s’est d’abord accumulé dans les océans, où il a oxydé le fer et contribué à la formation des fers rubanés, dont la datation permet d’estimer quand le O₂ était présent dans les océans.

• Le O₂ a commencé à s’accumuler dans les océans il y a ≃ 3 Ga.

• Lorsque le O₂ est devenu excédentaire par rapport au fer apporté dans les océans par l’érosion des continents, il a commencé à s’accumuler dans l’atmosphère.

Compléments

• Les plus anciennes constructions calcaires appelées stromatolites sont datées de plus de 3 Ga.

• L’accumulation du O₂ atmosphérique est estimée avoir commencé vers -2,4 Ga, notamment à partir des formations rocheuses appelées red beds, dont les plus anciennes datent de -2 Ga.

💡 Astuce mémo

Océans d’abord, atmosphère ensuite

📖 3. Évolution de la vie et du dioxygène

★ À maîtriser

• Il y a ≈ 300 millions d’années, au Carbonifère, des organismes géants nécessitaient un taux de O₂ plus élevé, estimé à ≈ 25 % dans l’atmosphère.

• L’évolution de la vie s’est accompagnée de celle de l’atmosphère en O₂ : son augmentation a permis aux êtres vivants de grandir et de se diversifier davantage.

📌 Le taux de O₂ atmosphérique est actuellement considéré comme stable grâce à l’équilibre entre les sources — photosynthèse et dégazage des océans — et les puits — respiration et dissolution du O₂ dans les océans.

Compléments

• Il y a ≈ 2 Ga, des êtres vivants pluricellulaires pratiquaient la respiration et nécessitaient environ 2/3 % de O₂ pour leur taille corporelle.

• Il y a ≈ 600 millions d’années, des êtres vivants marins avaient un corps plus grand que les organismes précédents et le taux de O₂ atmosphérique était estimé à ≈ 10 %.

💡 Astuce mémo

Plus de dioxygène → organismes plus grands et plus diversifiés

📖 4. Ozone et protection des êtres vivants

🔑 Notions clés & Définitions

• Ozone : Gaz de formule O₃, formé à partir du O₂ dans l’atmosphère.

★ À maîtriser

• L’ozone est présent en forte concentration dans la stratosphère, entre 20 et 30 km d’altitude, où il forme la couche d’ozone.

📌 L’ozone stratosphérique absorbe en grande partie les UV-C, un peu moins les UVB et presque pas les UVA.

• En absorbant les rayons UV les plus nocifs, l’ozone limite les dommages à l’ADN susceptibles de provoquer des mutations et protège les êtres vivants en milieu continental.

Compléments

• Dans la troposphère, l’ozone se forme à faible altitude sous l’effet de la pollution par les NOₓ et les composés organiques volatils (COV).

• La formation d’ozone à partir du O₂ a permis le développement de la vie sur les continents, en dehors des océans.

💡 Astuce mémo

L’ozone stratosphérique protège, l’ozone troposphérique est lié à la pollution