Fiche de révision : Atmosphère terrestre et vie

📋 Plan du Cours

1. Formation de l’atmosphère primitive
2. Composition et liquéfaction de l’eau
3. Premières productions de dioxygène
4. Oxygénation progressive de l’atmosphère
5. Formation et rôle de l’ozone
6. Cycle du carbone et activités humaines
7. Vocabulaire essentiel

📅 Repères chronologiques

1. 360 millions d’annéesla protection de la couche d’ozone a permis l’épanouissement de la vie hors de l’eau
2. −3,5 Gades fossiles de stromatolithes témoignent de la présence d’êtres vivants unicellulaires proches des cyanobactéries actuelles
3. entre −2,5 et −1,9 GaLes fers rubanés se sont formés dans les océans primitifs
4. Vers −2,2 Gal’atmosphère réductrice sans dioxygène est devenue oxydante avec du dioxygène, comme l’attestent les red beds

📖 1. Formation de l’atmosphère primitive

🔑 Notions clés & Définitions

• Atmosphère primitive : la première couche de gaz formée autour de la Terre

★ À maîtriser

• La Terre s’est formée par accrétion de divers objets cosmiques il y a 4,57 Ga.

Compléments

• La différenciation de la jeune Terre a entraîné la migration des éléments lourds vers le centre et des éléments légers vers la périphérie, où l’atmosphère primitive s’est formée.

💡 Astuce mémo

Accrétion de la Terre → différenciation interne → enveloppe gazeuse primitive

📖 2. Composition et liquéfaction de l’eau

📝 Points essentiels

• L’atmosphère primitive contenait principalement:

  • 80 % d’eau
  • 12 % de dioxyde de carbone
  • 5 % de diazote

• La présence de zircons âgés de 4,4 Ga, formés dans des magmas riches en eau, atteste d’une liquéfaction très précoce de l’eau et de la formation des océans.

• En se refroidissant, la vapeur d’eau de l’atmosphère primitive s’est liquéfiée, ce qui a permis la formation de l’hydrosphère.

💡 Astuce mémo

Refroidissement → liquéfaction de l’eau → formation des océans

📖 3. Premières productions de dioxygène

📝 Points essentiels

• Les cyanobactéries réalisent la photosynthèse et constituent les premiers producteurs connus de dioxygène.

• Dans les océans primitifs, le dioxygène produit s’est combiné au fer, formant de l’hydroxyde ferrique qui a précipité et contribué à la formation des fers rubanés.

📖 4. Oxygénation progressive de l’atmosphère

★ À maîtriser

• L’atmosphère actuelle contient principalement:
  • environ 78 % de diazote
  • environ 21 % de dioxygène
  • des traces d’eau
  • des traces de dioxyde de carbone
  • des traces de méthane
  • des traces de protoxyde d’azote

Compléments

• Le dioxygène atmosphérique a atteint sa concentration actuelle vers −0,5 Ga grâce à une accumulation progressive.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse → oxydation du fer → red beds → atmosphère oxydante

📖 5. Formation et rôle de l’ozone

🔑 Notions clés & Définitions

• Couche d’ozone : une zone de la stratosphère riche en molécules d’ozone O3, située entre 15 et 50 km d’altitude

📝 Points essentiels

• Sous l’action des UV, les molécules de dioxygène se dissocient puis les atomes d’oxygène se recombinent avec d’autres molécules de dioxygène pour former l’ozone.

• La couche d’ozone absorbe la totalité des UVC et une grande partie des UVB, protégeant l’ADN des effets mutagènes des UV.

💡 Astuce mémo

UV → dissociation du dioxygène → formation d’O3 → protection de l’ADN

📖 6. Cycle du carbone et activités humaines

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle biogéochimique du carbone : la circulation du carbone entre l’atmosphère, les océans, les sols, la biosphère et les roches, principalement sous forme de CO2
• Puits de dioxygène : un réservoir ou un mécanisme qui consomme ce gaz, tandis qu’une source de dioxygène le produit

📝 Points essentiels

📌 À l’échelle de quelques décennies, les quantités de carbone des réservoirs restent constantes lorsque les flux entrants et sortants sont équilibrés.

• Les activités humaines augmentent les rejets de CO2 atmosphérique par la déforestation et la combustion des énergies fossiles, qui représentaient respectivement 1 Gt et 11 Gt de carbone en 2017.

• La formation du pétrole, du gaz naturel et du charbon nécessite des millions d’années, alors que leur combustion restitue rapidement le CO2 dans l’atmosphère.

💡 Astuce mémo

Cycle naturel équilibré ≠ rejets anthropiques rapides

📖 7. Vocabulaire essentiel

📝 Points essentiels

📌 Les roches carbonées sont des ressources non renouvelables parce qu’elles ne se renouvellent pas suffisamment vite.

📊 Tableaux de synthèse

Atmosphères primitive et actuelle