QCM : Atmosphère terrestre et vie — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle composition caractérisait l’atmosphère primitive lors de la formation de la Terre il y a 4,57 Ga ?

80 % de N₂, 18 % d’O₂, 1 % de CO₂ et 1 % d’autres gaz
14 % de H₂O, 4 % de CO₂ et 82 % de N₂
80 à 82 % de H₂O, 14 % de CO₂ et 4 % de N₂
60 % de CO₂, 40 % de N₂ et aucune H₂O atmosphérique

80 à 82 % de H₂O, 14 % de CO₂ et 4 % de N₂

Explication

Lors de sa formation par accrétion, la Terre possédait une atmosphère primitive dominée par la vapeur d’eau, avec 80 à 82 % de H₂O, 14 % de CO₂ et 4 % de N₂. La composition avec 60 % de CO₂ et 40 % de N₂ correspond à une étape ultérieure, il y a 4 Ga.

2. Quel changement de composition atmosphérique est associé à la présence d’océans primitifs il y a 4 Ga ?

L’atmosphère contenait 82 % de H₂O, 14 % de CO₂ et 4 % de N₂
L’atmosphère contenait 80 % de N₂, 18 % d’O₂, 1 % de CO₂ et 1 % d’autres gaz
L’atmosphère contenait 60 % de CO₂ et 40 % de N₂, sans H₂O atmosphérique
L’atmosphère contenait 60 % de N₂ et 40 % de CO₂, avec une forte présence d’H₂O

L’atmosphère contenait 60 % de CO₂ et 40 % de N₂, sans H₂O atmosphérique

Explication

Il y a 4 Ga, des océans primitifs étaient déjà présents et l’atmosphère ne contenait plus d’eau atmosphérique selon la composition indiquée, mais 60 % de CO₂ et 40 % de N₂. La composition riche en vapeur d’eau appartient à l’atmosphère de la Terre nouvellement formée.

3. Quel rôle les cyanobactéries ont-elles joué il y a 3,5 Ga ?

Elles ont colonisé les continents et constitué les premières formes de vie terrestres
Elles ont consommé le dioxygène atmosphérique et formé les premiers océans primitifs
Elles ont réalisé la photosynthèse, produit du dioxygène et constitué les premiers êtres vivants
Elles ont produit du dioxyde de carbone et déclenché la formation des fers rubanés

Elles ont réalisé la photosynthèse, produit du dioxygène et constitué les premiers êtres vivants

Explication

Il y a 3,5 Ga, les cyanobactéries réalisaient la photosynthèse, produisaient du dioxygène et faisaient partie des premiers êtres vivants, l’O₂ étant d’abord présent dans les océans. Les premières formes de vie terrestres, notamment les plantes, sont apparues bien plus tard, il y a 500 Ma.

4. Quel événement atmosphérique est daté d’environ 2 Ga ?

L’apparition du dioxygène dans l’atmosphère après l’achèvement des fers rubanés
L’apparition des premières formes de vie terrestres, notamment les plantes
La formation de l’atmosphère primitive par accrétion de la Terre
La production initiale de dioxygène dans les océans par les cyanobactéries

L’apparition du dioxygène dans l’atmosphère après l’achèvement des fers rubanés

Explication

Il y a 2 Ga, la formation des fers rubanés s’est achevée et le dioxygène est apparu dans l’atmosphère. La production initiale d’O₂ par les cyanobactéries avait commencé environ 1,5 milliard d’années auparavant, d’abord dans les océans.

5. Quelle est la composition approximative actuelle de l’atmosphère terrestre ?

80 à 82 % de H₂O, 14 % de CO₂ et 4 % de N₂
18 % de N₂, 80 % d’O₂, 1 % de CO₂ et 1 % d’autres gaz
80 % de N₂, 18 % d’O₂, 1 % de CO₂ et 1 % d’autres gaz
60 % de CO₂, 40 % de N₂, sans O₂ ni autres gaz

80 % de N₂, 18 % d’O₂, 1 % de CO₂ et 1 % d’autres gaz

Explication

L’atmosphère actuelle contient approximativement 80 % de diazote, 18 % de dioxygène, 1 % de dioxyde de carbone et 1 % d’autres gaz. La composition riche en CO₂ et en N₂ sans eau atmosphérique correspond à une étape ancienne de l’histoire terrestre.

6. Où se situe la couche d’ozone et de quelle substance est-elle constituée ?

Dans les océans, à plusieurs kilomètres de profondeur, où elle est constituée d’O₃
Dans la stratosphère, sous 15 km d’altitude, où elle est constituée de CO₂
Dans la troposphère, près du sol, où elle est constituée principalement d’O₂
Dans la stratosphère, à plus de 15 km d’altitude, où elle est constituée d’O₃

Dans la stratosphère, à plus de 15 km d’altitude, où elle est constituée d’O₃

Explication

La couche d’ozone est une couche d’O₃ naturellement présente dans la stratosphère, à plus de 15 km d’altitude. L’ozone atmosphérique n’est toutefois pas réparti de manière uniforme à toutes les altitudes.

7. Comment le recyclage permanent de l’ozone stratosphérique se déroule-t-il ?

Les UV dissocient O₂ en atomes d’oxygène, qui forment O₃, puis les UV dissocient à nouveau O₃
Les UV transforment directement le CO₂ en O₃, puis les océans absorbent l’ozone formé
Les UV détruisent O₂ et O₃ simultanément, empêchant la formation de nouvelles molécules d’ozone
Les molécules d’O₃ s’assemblent spontanément sans intervention des UV, puis deviennent du N₂

Les UV dissocient O₂ en atomes d’oxygène, qui forment O₃, puis les UV dissocient à nouveau O₃

Explication

Les UV séparent les molécules d’O₂ en deux atomes d’oxygène, lesquels peuvent ensuite former de l’O₃ ; les UV dissocient à leur tour l’O₃. Cette succession de formations et de dissociations constitue le recyclage permanent de l’ozone.

8. Quel rôle la couche d’ozone joue-t-elle principalement dans la protection de la vie sur Terre ?

Elle réfléchit la majeure partie de la lumière visible du Soleil.
Elle absorbe la majeure partie des rayons ultraviolets du Soleil.
Elle transforme les rayons ultraviolets en chaleur atmosphérique.
Elle empêche la formation des nuages dans la haute atmosphère.

Elle absorbe la majeure partie des rayons ultraviolets du Soleil.

Explication

La couche d’ozone protège les êtres vivants en absorbant une grande partie des rayons ultraviolets solaires. La lumière visible n’est pas le rayonnement principalement concerné par ce mécanisme.

9. Pourquoi une exposition importante aux rayons ultraviolets peut-elle être dangereuse pour l’être humain ?

Parce qu’elle peut endommager l’ADN et favoriser des troubles oculaires ou des cancers cutanés.
Parce qu’elle réduit l’oxygène du sang et provoque des infections respiratoires durables.
Parce qu’elle bloque la production de mélanine et fragilise directement les os.
Parce qu’elle transforme les cellules de la peau en cellules nerveuses anormalement actives.

Parce qu’elle peut endommager l’ADN et favoriser des troubles oculaires ou des cancers cutanés.

Explication

Les rayons ultraviolets ont des effets mutagènes sur l’ADN et peuvent entraîner des lésions de l’ADN, des problèmes oculaires et des cancers de la peau. La diminution de l’oxygène sanguin ne correspond pas aux effets sanitaires établis ici.

10. Quel effet l’amincissement de la couche d’ozone entraîne-t-il sur l’exposition des êtres vivants ?

Une plus faible quantité de rayons ultraviolets atteint les êtres vivants, ce qui diminue les risques sanitaires.
Une plus grande quantité de rayons infrarouges atteint les êtres vivants, ce qui accroît principalement les troubles respiratoires.
Une plus grande quantité de rayons ultraviolets atteint les êtres vivants, ce qui augmente le risque sanitaire.
Une plus grande quantité de lumière visible atteint les êtres vivants, ce qui réduit les mutations cellulaires.

Une plus grande quantité de rayons ultraviolets atteint les êtres vivants, ce qui augmente le risque sanitaire.

Explication

Lorsque la couche d’ozone s’amincit, elle filtre moins efficacement les ultraviolets, qui atteignent davantage les êtres vivants et constituent alors un risque majeur pour la santé publique. L’augmentation de la lumière visible ou des infrarouges ne décrit pas le mécanisme concerné.

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Quand la Terre s'est-elle formée par accrétion ?

Il y a 4,57 milliards d'années.

Quelle était la proportion de H₂O dans l'atmosphère primitive ?

Elle contenait entre 80 et 82 % de H₂O.

Quelle était la proportion de CO₂ dans l'atmosphère primitive ?

Elle contenait 14 % de CO₂.

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