QCM : Atmosphère terrestre et vie (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle comparaison entre l’atmosphère primitive et l’atmosphère actuelle est correcte ?

L’atmosphère primitive était déjà composée comme l’actuelle, mais sans azote.
Leur composition diffère ; l’atmosphère actuelle comprend notamment H₂O, CO₂, N₂ et O₂.
L’atmosphère actuelle comprend ces gaz, ce qui établit que l’atmosphère primitive en était dépourvue.
Leur composition est identique ; elles comprennent notamment H₂O, CO₂, N₂ et O₂.

Leur composition diffère ; l’atmosphère actuelle comprend notamment H₂O, CO₂, N₂ et O₂.

Explication

L’atmosphère actuelle comprend notamment H₂O, CO₂, N₂ et O₂, tandis que la composition primitive était différente. L’« identité » des compositions confond différence et continuité, l’absence d’azote n’est pas établie, et citer les gaz actuels ne prouve pas que l’atmosphère primitive en était dépourvue.

2. Pour interpréter des rides fossilisées formées par un courant il y a 2,7 milliards d’années, un géologue les compare aux rides laissées par un écoulement actuel. Quel principe justifie cette démarche ?

Le principe d’actualisme, qui suppose que les lois géologiques ont changé depuis la formation des rides.
Le principe d’actualisme, qui applique au passé les mêmes lois géologiques qu’au présent.
La datation relative, qui détermine l’âge précis des rides par comparaison avec un courant actuel.
Le principe d’actualisme, qui suppose que les conditions passées étaient identiques aux conditions actuelles.

Le principe d’actualisme, qui applique au passé les mêmes lois géologiques qu’au présent.

Explication

L’actualisme permet d’interpréter les phénomènes géologiques passés en s’appuyant sur les lois qui régissent les phénomènes actuels. Il ne postule pas que les conditions étaient identiques, ne fournit pas à lui seul une datation précise et ne suppose pas un changement des lois.

3. Dans un bassin marin, du CO₂ atmosphérique passe dans l’eau et des carbonates de calcium se forment puis s’accumulent. Quel parcours décrit le stockage du carbone ?

Le CO₂ se dégage de l’eau, puis le CaCO₃ des roches se transforme en gaz atmosphérique.
Le CO₂ se dissout dans l’eau, mais le carbone reste stocké sous forme d’ions dans l’océan.
Le CaCO₃ dissous se combine à l’eau pour produire du CO₂, qui reste stocké dans l’océan.
Le CO₂ se dissout dans l’eau, se combine à l’eau et contribue à former du CaCO₃ stocké dans les roches.

Le CO₂ se dissout dans l’eau, se combine à l’eau et contribue à former du CaCO₃ stocké dans les roches.

Explication

Le CO₂ atmosphérique est absorbé et dissous dans l’eau, se combine à celle-ci puis contribue à former des carbonates comme le CaCO₃, qui stockent le carbone dans les roches. Le dégazage inverse le transfert, la transformation proposée inverse le processus, et les ions dissous ne correspondent pas au stockage final dans les roches.

4. Après hydratation du CO₂ dans l’eau de mer, quelles formes ioniques comptent notamment parmi les espèces de carbone dissous ?

Les molécules de CO₂ et d’eau, sans ions carbonés associés.
Les ions hydrogénocarbonate HCO₃⁻ et carbonate CO₃²⁻.
Le carbonate de calcium solide CaCO₃ et les ions calcium Ca²⁺.
Les ions calcium Ca²⁺ et magnésium Mg²⁺.

Les ions hydrogénocarbonate HCO₃⁻ et carbonate CO₃²⁻.

Explication

L’hydratation du CO₂ conduit notamment aux ions hydrogénocarbonate HCO₃⁻ et carbonate CO₃²⁻ dans le carbone inorganique dissous. Les ions calcium et magnésium ne sont pas les formes carbonées demandées, le CO₂ moléculaire seul omet les ions formés, et le CaCO₃ est un solide plutôt qu’un ion dissous.

5. Que désigne l’oxydation des océans dans l’histoire de l’accumulation du dioxygène ?

La formation d’ozone dans la stratosphère sous l’effet des ultraviolets
La réaction du dioxygène dissous avec le fer, qui forme des fers rubanés
La transformation du dioxyde de carbone en carbonates dans l’eau
La production de dioxygène par les êtres vivants dans l’atmosphère

La réaction du dioxygène dissous avec le fer, qui forme des fers rubanés

Explication

Avant que le dioxygène ne s’accumule dans l’atmosphère, il a oxydé le fer dissous dans l’eau et contribué à former des fers rubanés. La production biologique fournit le dioxygène, mais ne désigne pas cette étape d’oxydation océanique.

6. À quelle altitude se situe approximativement le maximum de concentration de la couche d’ozone ?

À environ 15 km d’altitude
À environ 30 km d’altitude
À environ 80 km d’altitude
À environ 50 km d’altitude

À environ 30 km d’altitude

Explication

La concentration maximale de la couche d’ozone se trouve à environ 30 km d’altitude. Cette couche absorbe une partie des rayons ultraviolets, tandis que les autres altitudes proposées ne correspondent pas au maximum indiqué.

7. Quel rôle joue l’équilibre des flux de carbone entre les réservoirs terrestres ?

Il transfère le carbone des roches vers les océans sous forme de carbonates.
Il augmente la concentration atmosphérique de CO₂ en compensant les émissions humaines.
Il accélère la formation des combustibles fossiles à l’échelle humaine.
Il maintient globalement la taille des réservoirs stable, comme à l’époque préindustrielle.

Il maintient globalement la taille des réservoirs stable, comme à l’époque préindustrielle.

Explication

Lorsque les flux de carbone entre les réservoirs sont équivalents, le cycle est équilibré et la taille des réservoirs varie peu. Les émissions humaines de combustibles fossiles, contrairement à cet équilibre, transfèrent du carbone vers l’atmosphère et augmentent sa concentration en CO₂.

8. En quoi la formation des océans se distingue-t-elle de la formation de l’atmosphère primitive ?

Les océans se sont formés par refroidissement de l’azote, tandis que l’atmosphère primitive provenait de l’évaporation des océans actuels.
L’atmosphère primitive s’est formée à partir des océans déjà présents, tandis que ceux-ci résultaient de la solidification du dioxyde de carbone.
La vapeur d’eau atmosphérique s’est condensée pour former les océans, tandis que l’atmosphère primitive correspondait à une enveloppe gazeuse de composition différente de l’actuelle.
Le dioxygène atmosphérique s’est condensé pour former les océans, tandis que l’atmosphère primitive était composée principalement d’eau liquide.

La vapeur d’eau atmosphérique s’est condensée pour former les océans, tandis que l’atmosphère primitive correspondait à une enveloppe gazeuse de composition différente de l’actuelle.

Explication

Le refroidissement a permis à la vapeur d’eau de se condenser et de contribuer à la formation des océans, alors que l’atmosphère primitive était une enveloppe gazeuse dont la composition différait de celle d’aujourd’hui. L’option évoquant la condensation du dioxygène est erronée, car le dioxygène ne constituait pas le mécanisme de formation des océans.

9. Quelle conséquence a l’absorption du CO₂ atmosphérique par l’océan sur le stockage à long terme du carbone ?

Elle transfère le carbone océanique vers les sols sous forme de combustibles fossiles.
Elle favorise la formation de carbonates qui piègent le carbone dans les roches.
Elle empêche le carbone de se combiner à l’eau et le maintient dans l’air.
Elle transforme le carbone dissous en dioxygène qui s’échappe vers l’atmosphère.

Elle favorise la formation de carbonates qui piègent le carbone dans les roches.

Explication

Une fois absorbé et dissous, le CO₂ contribue à la formation de carbonates comme le CaCO₃, qui stockent le carbone dans les roches. La transformation en dioxygène concerne la production de dioxygène par photosynthèse, et non le devenir du CO₂ dissous.

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Quelle différence distingue l’atmosphère primitive de l’atmosphère actuelle ?

Leur composition était différente.

Comment le CO₂ atmosphérique contribue-t-il au stockage du carbone dans les roches ?

Il se dissout dans l’eau, se combine à elle, puis contribue à former des carbonates comme le CaCO₃.

Où et quand des rides de courant fossilisées ont-elles été observées ?

Sur un ancien littoral australien, il y a 2,7 Ga.

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