Fiche de révision : Atmosphère terrestre et vie

📋 Plan du Cours

1. Formation de l’atmosphère primitive
2. De l’atmosphère à l’hydrosphère
3. Origine du dioxygène atmosphérique
4. Cycle biologique du dioxygène
5. Formation de la couche d’ozone
6. Atmosphère et développement de la vie

📖 1. Formation de l’atmosphère primitive

📝 Points essentiels

• La Terre s’est formée par accrétion de divers objets cosmiques, puis les éléments lourds ont migré vers le centre tandis que les éléments légers se plaçaient en périphérie, formant des enveloppes concentriques dont l’atmosphère primitive.

• L’atmosphère primitive, mise en place vers 4,6 milliards d’années, était composée principalement de vapeur d’eau, de dioxyde de carbone et de diazote, mais elle était dépourvue de dioxygène.

• La composition estimée de l’atmosphère primitive était d’environ 85 % de H₂O, 10 à 15 % de CO₂ et 1 à 3 % de N₂.

• L’atmosphère actuelle contient 78 % de N₂, 21 % de O₂ et des traces d’autres gaz, notamment H₂O, CO₂, CH₄ et N₂O.

💡 Astuce mémo

Accrétion → différenciation des enveloppes → atmosphère primitive

📖 2. De l’atmosphère à l’hydrosphère

📝 Points essentiels

• Un zircon découvert en Australie et âgé de 4,4 milliards d’années, formé dans des magmas riches en eau, atteste une liquéfaction très précoce de l’eau terrestre.

• Le refroidissement de la surface terrestre a provoqué la liquéfaction de la vapeur d’eau de l’atmosphère primitive, ce qui a permis la formation de l’hydrosphère.

💡 Astuce mémo

Refroidissement de la Terre → liquéfaction de la vapeur d’eau → hydrosphère

📖 3. Origine du dioxygène atmosphérique

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme : Réseau de réactions biochimiques qui se déroule dans la cellule.

📝 Points essentiels

• Les premières traces de vie, datées d’au moins 3,5 milliards d’années, correspondent à des cyanobactéries capables de réaliser la photosynthèse.

• La photosynthèse des organismes photosynthétiques libère du dioxygène dans l’océan, où celui-ci oxyde d’abord les composés chimiques réduits comme Fe²⁺, puis s’accumule dans l’atmosphère après saturation des océans.

• Le dioxygène s’est accumulé dans l’atmosphère à partir de 2,4 milliards d’années et sa concentration actuelle a été atteinte il y a environ 500 millions d’années.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse → oxydation des océans → accumulation atmosphérique

📖 4. Cycle biologique du dioxygène

🔑 Notions clés & Définitions

• Photosynthèse : Ensemble de voies métaboliques permettant de produire de la matière organique à partir de matière minérale grâce à l’énergie lumineuse.
• Respiration cellulaire : Ensemble de voies métaboliques au cours desquelles le glucose est transformé afin de libérer une énergie directement disponible pour les cellules.

📝 Points essentiels

📌 Aujourd’hui, le dioxygène est produit par la photosynthèse des organismes photosynthétiques et consommé par la respiration de tous les organismes ainsi que par les combustions.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse produit le dioxygène, respiration et combustion le consomment

📖 5. Formation de la couche d’ozone

★ À maîtriser

• Sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, le dioxygène stratosphérique se dissocie et initie une transformation chimique qui aboutit à la formation d’ozone.

• La couche d’ozone possède une concentration maximale à environ 30 km d’altitude et absorbe une partie du rayonnement ultraviolet solaire.

Compléments

• Les rayonnements ultraviolets solaires sont des agents mutagènes capables de provoquer des mutations de la molécule d’ADN qui porte le programme génétique des individus.

💡 Astuce mémo

Dioxygène + UV → ozone → protection contre les UV

📖 6. Atmosphère et développement de la vie

📝 Points essentiels

📌 Avant la formation de la couche d’ozone, la vie était surtout possible dans les océans, car l’eau absorbait une partie du rayonnement ultraviolet, tandis qu’après sa formation la vie en milieu continental a connu un essor.

💡 Astuce mémo

Avant l’ozone : vie surtout océanique ; après l’ozone : essor continental

📊 Tableaux de synthèse

Atmosphère primitive et actuelle