Fiche de révision : Atmosphère terrestre et vie

📋 Plan du Cours

1. Formation de l’atmosphère et des océans
2. Production et accumulation du dioxygène
3. Devenir et rôle du dioxygène
4. Formation et protection par l’ozone
5. Cycle et réservoirs du carbone
6. Roches carbonées et ressources fossiles

📖 1. Formation de l’atmosphère et des océans

🔑 Notions clés & Définitions

• Zircon : Minéral très résistant et le plus ancien matériau terrestre connu à ce jour.

★ À maîtriser

• La Terre s’est formée simultanément à l’ensemble du système solaire il y a environ 4,55 Ga.

• L’atmosphère primitive contenait principalement :

  • de la vapeur d’eau
  • du dioxyde de carbone
  • du diazote

• Des zircons formés il y a 4,4 Ga indiquent la présence d’eau liquide dans l’environnement terrestre à cette époque.

• Avec la dissipation de la chaleur terrestre, la vapeur d’eau s’est condensée et a formé l’hydrosphère, milieu dans lequel la vie s’est développée.

Compléments

• La chaleur importante issue de la formation terrestre empêchait l’eau atmosphérique de se condenser.

💡 Astuce mémo

Dissipation de la chaleur → condensation de l’eau → hydrosphère

📖 2. Production et accumulation du dioxygène

🔑 Notions clés & Définitions

• Stromatolithe : Formation rocheuse calcaire formée par l’activité de cyanobactéries photosynthétiques.

★ À maîtriser

• L’atmosphère primitive de la Terre ne contenait pas de dioxygène.

• Autour de 3,5 Ga, le Fe²⁺ accumulé dans les océans en l’absence de dioxygène a commencé à être oxydé en Fe³⁺, comme l’indiquent les formations de fer rubanées.

• Les plus anciennes formations attribuables à une activité biologique sont les stromatolithes, datés d’environ 3,5 Ga.

• Les cyanobactéries ont produit du dioxygène par photosynthèse, qui a oxydé des espèces chimiques réduites de l’océan, comme Fe²⁺.

• Le dioxygène a commencé à s’accumuler dans l’atmosphère à partir de 2,4 Ga.

Compléments

• Le dioxygène atmosphérique a atteint sa concentration actuelle il y a environ 0,5 Ga.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse → oxydation du fer → accumulation atmosphérique

📖 3. Devenir et rôle du dioxygène

★ À maîtriser

📌 La photosynthèse produit du dioxygène, tandis que la respiration de tous les organismes qui la réalisent consomme du dioxygène.

Compléments

• La combustion de la biomasse consomme du dioxygène atmosphérique.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse : source de O₂ ; respiration et combustion : puits de O₂

📖 4. Formation et protection par l’ozone

🔑 Notions clés & Définitions

• Couche d’ozone : Partie de la stratosphère où la concentration d’ozone est plus importante.

📝 Points essentiels

• Sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, une partie du dioxygène de la stratosphère se convertit en ozone.

• La concentration maximale d’ozone se situe à environ 30 km d’altitude.

• L’ozone absorbe une partie du rayonnement solaire, notamment les ultraviolets, et la couche d’ozone filtre ainsi des rayonnements mutagènes pour l’ADN, protégeant les organismes.

💡 Astuce mémo

UV solaires → formation d’ozone → filtration des UV nocifs

📖 5. Cycle et réservoirs du carbone

🔑 Notions clés & Définitions

• Réservoir de carbone : Compartiment terrestre qui stocke du carbone sous différentes formes moléculaires.
• Flux de carbone : Masse de carbone transférée par unité de temps d’un réservoir de carbone à un autre.

★ À maîtriser

• Les quatre réservoirs de carbone sont :

  • l’atmosphère
  • la biosphère
  • l’hydrosphère
  • le réservoir géologique constitué par les roches

• Le cycle du carbone décrit les échanges de flux de carbone entre l’atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches.

• Les roches sédimentaires, carbonatées et carbonées, constituent le principal réservoir de carbone.

Compléments

• La formation ancienne des roches sédimentaires a contribué à diminuer la teneur en CO₂ atmosphérique.

📖 6. Roches carbonées et ressources fossiles

★ À maîtriser

📌 Les roches carbonées contiennent du carbone issu de la transformation de matière organique, tandis que les roches carbonatées se forment par sédimentation de restes calcaires au fond des océans.

• Les activités humaines émettent du CO₂ dans l’atmosphère, alors que le bilan carboné de la photosynthèse et de la respiration est nul.

• Les combustibles fossiles se sont formés il y a plusieurs dizaines ou centaines de millions d’années et leurs stocks ne se reconstituent pas assez vite pour être considérés comme renouvelables.

Compléments

• Le charbon et le pétrole sont des exemples de roches carbonées.

• Le carbonate de calcium CaCO₃ des restes calcaires d’algues microscopiques illustre la composition des roches carbonatées.

💡 Astuce mémo

Roches carbonées : matière organique transformée ; roches carbonatées : restes calcaires sédimentés

📊 Tableaux de synthèse

Échanges et stockage du carbone