QCM : Atmosphère terrestre et vie (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel processus a conduit à la formation de la Terre il y a environ 4,6 milliards d’années ?

Le dégazage des roches lors des premières éruptions volcaniques
La fragmentation de matière provenant du Soleil déjà formé
La condensation de la vapeur d’eau de l’atmosphère primitive
L’assemblage de matériaux d’un nuage de gaz et de poussières

L’assemblage de matériaux d’un nuage de gaz et de poussières

Explication

La Terre s’est formée par assemblage de matériaux présents dans un nuage de gaz et de poussières, presque en même temps que le Soleil. La condensation concerne la formation des océans, le dégazage contribue à l’atmosphère, et la Terre n’est pas présentée comme un fragment solaire.

2. Un chercheur compare la composition de l’atmosphère primitive à celle de l’atmosphère actuelle. Quelle différence caractérise leur composition gazeuse dominante ?

La primitive était riche en diazote, dioxyde de carbone et vapeur d’eau ; l’actuelle contient surtout du diazote et du dioxygène
La primitive était riche en diazote, dioxyde de carbone et dioxygène ; l’actuelle contient surtout de la vapeur d’eau
La primitive contenait surtout du diazote et du dioxygène ; l’actuelle est riche en dioxyde de carbone et vapeur d’eau
La primitive était riche en diazote et vapeur d’eau ; l’actuelle contient surtout du dioxyde de carbone et du dioxygène

La primitive était riche en diazote, dioxyde de carbone et vapeur d’eau ; l’actuelle contient surtout du diazote et du dioxygène

Explication

L’atmosphère primitive était riche en diazote, dioxyde de carbone et vapeur d’eau, tandis que l’atmosphère actuelle contient surtout du diazote et du dioxygène. L’inversion des compositions, la présence dominante de dioxygène dans l’atmosphère primitive et la prédominance actuelle du dioxyde de carbone sont les confusions proposées.

3. Entre 4,5 et 4 milliards d’années, la surface terrestre se refroidit et la vapeur d’eau atmosphérique diminue fortement. Quel enchaînement explique la formation des océans ?

Le dégazage volcanique transforme directement les roches en océans
Le réchauffement provoque l’évaporation de la vapeur d’eau, qui forme les océans
Le refroidissement transforme l’eau liquide en vapeur, qui s’accumule dans l’atmosphère
Le refroidissement provoque la condensation de la vapeur d’eau, qui forme les océans

Le refroidissement provoque la condensation de la vapeur d’eau, qui forme les océans

Explication

Le refroidissement de la surface terrestre a permis à la vapeur d’eau atmosphérique de se condenser, formant les océans. L’évaporation correspond au passage vers la vapeur, et le dégazage volcanique contribue à l’atmosphère plutôt qu’à transformer directement les roches en océans.

4. Une équipe reconstitue l’évolution de l’atmosphère et doit comparer sa teneur en dioxygène à deux périodes. Quelle conclusion doit-elle retenir ?

L’atmosphère primitive contenait 21 % de dioxygène, tandis que l’actuelle en est dépourvue
L’atmosphère primitive était dépourvue de dioxygène, tandis que l’actuelle en contient 21 %
L’atmosphère primitive contenait du dioxygène, tandis que l’actuelle en est dépourvue
L’atmosphère primitive était dépourvue de diazote, tandis que l’actuelle en contient 21 %

L’atmosphère primitive était dépourvue de dioxygène, tandis que l’actuelle en contient 21 %

Explication

L’atmosphère primitive ne contenait pas de dioxygène, alors que sa proportion dans l’atmosphère actuelle est de 21 %. Les autres interprétations attribuent cette proportion à la période primitive, la confondent avec le diazote ou inversent l’évolution.

5. Quelles sont les premières traces de vie retrouvées sur Terre, datant d’au moins 3,5 milliards d’années ?

Des bactéries méthanogènes
Des cyanobactéries
Des organismes pluricellulaires
Des algues eucaryotes

Des cyanobactéries

Explication

Les premières traces de vie retrouvées sur Terre sont celles de cyanobactéries, datant d’au moins 3,5 milliards d’années. Les algues eucaryotes et les organismes pluricellulaires sont des groupes distincts, tandis que les bactéries méthanogènes ne sont pas identifiées ici comme les premières traces.

6. Des cyanobactéries photosynthétiques se développent dans un environnement ancien vers 2,4 milliards d’années. Quel effet leur activité a-t-elle contribué à produire ?

Une augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique
Une diminution du dioxygène atmosphérique
Une augmentation du dioxygène atmosphérique
Une apparition du dioxygène atmosphérique vers 500 millions d’années

Une augmentation du dioxygène atmosphérique

Explication

La photosynthèse des cyanobactéries a contribué à l’augmentation du dioxygène atmosphérique à partir d’environ 2,4 milliards d’années. Une diminution inverse le rôle de cette photosynthèse, et 500 millions d’années correspond à l’atteinte de la concentration actuelle, non au début de cette augmentation.

7. Dans un océan ancien, le dioxygène produit par les cyanobactéries réagit avec le fer dissous. Quel indice géologique cette réaction peut-elle former ?

Des paléosols rouges à la surface des continents
Des dépôts de fer réduit dans les océans
Des dépôts de fer rubanés dans les océans
Des dépôts de roches carbonatées dans les océans

Des dépôts de fer rubanés dans les océans

Explication

Le dioxygène s’est d’abord accumulé dans les océans et a oxydé le fer océanique, formant des dépôts de fer rubanés. Les paléosols rouges sont associés à l’échappement ultérieur du dioxygène dans l’atmosphère, tandis que les carbonates et le fer réduit ne correspondent pas à ce mécanisme.

8. Dans un écosystème, les organismes photosynthétiques rejettent du dioxygène, tandis que les animaux respirent et qu’un feu consomme du dioxygène. Comment classer ces processus dans le bilan du dioxygène atmosphérique ?

Photosynthèse et combustion : sources ; respiration : puits
Photosynthèse : source ; respiration et combustion : puits
Photosynthèse : puits ; respiration et combustion : sources
Photosynthèse et respiration : sources ; combustion : puits

Photosynthèse : source ; respiration et combustion : puits

Explication

La photosynthèse libère du dioxygène et constitue une source, alors que la respiration et les combustions en consomment et constituent des puits. Inverser source et puits, ou attribuer un rôle de source à la respiration ou à la combustion, confond production et consommation.

9. Sous l’effet des UV solaires, une molécule de dioxygène se dissocie dans la stratosphère. Quelle suite de transformations peut conduire à la formation d’ozone ?

Un atome d’oxygène s’associe à une autre molécule de dioxygène
Une molécule de dioxygène s’associe à une autre avant de se dissocier
Un atome d’oxygène se recombine avec un autre pour reformer du dioxygène
Deux atomes d’oxygène s’associent directement pour former l’ozone

Un atome d’oxygène s’associe à une autre molécule de dioxygène

Explication

Les UV dissocient d’abord une molécule de dioxygène en atomes d’oxygène ; l’un de ces atomes peut ensuite s’associer à une autre molécule de dioxygène pour former l’ozone. L’ordre inverse ne correspond pas au mécanisme, et les autres choix omettent la molécule de dioxygène nécessaire ou décrivent la reformation de dioxygène.

10. Un rayonnement solaire contient des UV-C et des UV-B. Quelle partie est entièrement absorbée par l’ozone, tandis qu’une partie de l’autre catégorie l’est aussi ?

Les UV-B, tandis qu’une partie des UV-C est absorbée
Les UV-C, tandis qu’une partie des UV-A est absorbée
Les UV-C, tandis qu’une partie des UV-B est absorbée
Les UV-A, tandis qu’une partie des UV-B est absorbée

Les UV-C, tandis qu’une partie des UV-B est absorbée

Explication

L’ozone absorbe entièrement les UV-C et une partie des UV-B, qui sont également absorbés par l’ADN. Inverser UV-C et UV-B confond leurs degrés d’absorption; les UV-A ne sont pas la catégorie indiquée; l’absorption par l’ADN ne remplace pas celle par l’ozone.

11. Dans une région où la couche d’ozone absorbe les UV auxquels l’ADN est sensible, quel effet biologique cette absorption contribue-t-elle à prévenir ?

L’arrêt de la photosynthèse chez les organismes exposés
La réparation directe de l’ADN déjà endommagé
La survenue de mutations provoquées par les UV
La diminution de la production d’ADN dans les cellules

La survenue de mutations provoquées par les UV

Explication

En absorbant les UV auxquels l’ADN est sensible, l’ozone protège les êtres vivants contre les mutations. La production ou la réparation de l’ADN ne correspond pas au mécanisme décrit, et l’arrêt de la photosynthèse n’est pas l’effet prévenu.

12. Une équipe schématise les échanges de carbone entre les enveloppes terrestres. Que représente son schéma s’il s’agit du cycle du carbone ?

Les variations de la quantité de carbone dans l’atmosphère
L’ensemble des échanges de carbone entre les enveloppes terrestres
Les transformations du carbone à l’intérieur des seules roches
La circulation du carbone à l’intérieur des seuls êtres vivants

L’ensemble des échanges de carbone entre les enveloppes terrestres

Explication

Le cycle du carbone représente l’ensemble des échanges de carbone sur Terre entre ses différentes enveloppes. Le limiter aux êtres vivants, à l’atmosphère ou aux roches écarte les échanges entre les autres enveloppes.

13. Pour établir un inventaire des grands réservoirs superficiels de carbone, quels ensembles une équipe doit-elle inclure ?

Biosphère, atmosphère, océans et flux annuels
Biosphère, atmosphère, manteau profond et roches
Biosphère, atmosphère, océans et roches
Biosphère, atmosphère, océans et nuages

Biosphère, atmosphère, océans et roches

Explication

Les grands réservoirs superficiels sont la biosphère, l’atmosphère, l’hydrosphère représentée par les océans et la lithosphère représentée par les roches. Le manteau profond n’est pas dans cette liste, un flux désigne un transfert, et les nuages ne remplacent pas les roches comme réservoir.

14. Une équipe découvre un gisement de pétrole issu d’anciens organismes. Quelle durée correspond à la transformation de la matière organique à l’origine de ce combustible ?

Une durée comparable à une vie humaine
Quelques milliers d’années
Quelques siècles
Plusieurs dizaines de millions d’années

Plusieurs dizaines de millions d’années

Explication

Le charbon et le pétrole proviennent d’une matière organique transformée pendant plusieurs dizaines de millions d’années. Une vie humaine correspond à l’échelle de renouvellement, tandis que quelques milliers d’années ou quelques siècles sont des durées trop courtes.

15. Un pays augmente fortement la combustion de charbon et de pétrole sans compenser ces émissions par d’autres flux. Quel effet cette évolution produit-elle sur le cycle du carbone ?

Elle maintient les flux inchangés et conserve l’équilibre du cycle
Elle accroît le flux de carbone vers l’atmosphère et déséquilibre le cycle
Elle détourne le carbone atmosphérique vers les roches et équilibre le cycle
Elle accroît le flux de carbone de l’atmosphère vers les combustibles fossiles

Elle accroît le flux de carbone vers l’atmosphère et déséquilibre le cycle

Explication

L’utilisation excessive des combustibles fossiles augmente le transfert de carbone vers l’atmosphère et déséquilibre le cycle. L’option du transfert vers les combustibles inverse le sens du flux, celle des roches confond les réservoirs et l’absence de changement néglige l’effet de la combustion accrue.

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Il y a environ combien de temps la Terre s’est-elle formée ?

Il y a environ 4,6 milliards d’années.

De quels matériaux la Terre s’est-elle formée ?

De matériaux contenus dans un nuage de gaz et de poussières.

Quand la Terre s’est-elle formée par rapport au Soleil ?

Presque en même temps que le Soleil.

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