Fiche de révision : Biologie générale et climat

📋 Plan du Cours

1. Biologie et échelles du vivant
2. Terre et conditions de vie
3. Cycles astronomiques et saisons
4. Atmosphère, eau et énergie solaire
5. Bilan radiatif et albédo
6. Circulations atmosphériques et océaniques
7. Upwellings et phénomènes ENSO

📖 1. Biologie et échelles du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Biologie : Science du vivant et de la vie.

★ À maîtriser

• 🔄 L’échelle du vivant va du plus petit au plus grand:
  1. molécule
  2. cellule
  3. tissu
  4. organe
  5. organisme
  6. espèce
  7. communauté
  8. écosystème

Compléments

• La biologie mobilise notamment la physique, la chimie, l’informatique et les mathématiques, et les statistiques permettent de prévoir une manipulation, ses objectifs et ses résultats attendus.

💡 Astuce mémo

Molécule → cellule → tissu → organe → organisme → espèce → communauté → écosystème

📖 2. Terre et conditions de vie

📝 Points essentiels

• La Terre est une planète rocheuse, la troisième plus proche du Soleil, dans un système composé de huit planètes dont les autres planètes externes sont principalement gazeuses.

📌 Mars, environ deux fois plus petite et moins dense que la Terre, n’a pas conservé son atmosphère et son eau s’est évaporée, tandis que Vénus possède une atmosphère très épaisse et riche en gaz à effet de serre.

📌 L’accueil durable de la vie nécessite notamment une atmosphère suffisamment dense, de l’eau liquide dans l’hydrosphère et une lithosphère fournissant une surface et des minéraux.

💡 Astuce mémo

Atmosphère dense + hydrosphère liquide + lithosphère minérale → conditions favorables à la vie

📖 3. Cycles astronomiques et saisons

🔑 Notions clés & Définitions

• Période de révolution : Temps nécessaire à un astre pour accomplir un tour complet autour d’un autre astre.
• Obliquité : Angle formé par l’axe de rotation de la Terre et la perpendiculaire au plan de l’écliptique.

★ À maîtriser

📌 Lors d’un solstice, les saisons sont opposées entre les hémisphères, tandis que lors d’un équinoxe, le Soleil est au zénith de l’équateur et la durée du jour égale celle de la nuit.

Compléments

• Selon la théorie de Milankovitch, les variations climatiques dépendent de la précession des équinoxes, de la variation de l’axe de rotation et des variations de l’orbite terrestre.

💡 Astuce mémo

Solstice : saisons opposées entre hémisphères ; équinoxe : jour = nuit

📖 4. Atmosphère, eau et énergie solaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaleur spécifique : Quantité d’énergie nécessaire pour augmenter la température d’un corps de 1 °C.
• Chaleur latente : Quantité d’énergie nécessaire pour provoquer un changement d’état, prélevée sur le substrat.

📝 Points essentiels

• L’atmosphère protège la surface en brûlant une partie des particules météoritiques, en filtrant certains rayonnements grâce à l’ozone et en retenant des gaz essentiels à la survie.

• L’atmosphère terrestre contient environ 78 % d’azote et 21 % d’oxygène, ainsi que de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone.

💡 Astuce mémo

Gaz à effet de serre → absorption des infrarouges → réchauffement de la surface

📖 5. Bilan radiatif et albédo

🔑 Notions clés & Définitions

• Albédo : Rapport entre l’énergie renvoyée par une surface et l’énergie reçue, sans unité.

📝 Points essentiels

• L’albédo est d’environ 80 % pour la neige, 5 % pour une forêt sombre, 35 % pour le Sahara, 0,30 en moyenne pour la Terre, 0,34 pour les continents et 0,26 pour les océans.

📌 L’effet de serre naturel maintient la température moyenne de la Terre autour de +15 °C au lieu de −18 °C en absorbant et en réémettant une partie des rayonnements infrarouges.

📌 Une zone dont le bilan radiatif est excédentaire reçoit et absorbe plus d’énergie qu’elle n’en renvoie, tandis qu’une zone déficitaire en renvoie davantage qu’elle n’en reçoit et se refroidit.

💡 Astuce mémo

Albédo élevé : surface claire et réfléchissante ; albédo faible : surface sombre et absorbante

📖 6. Circulations atmosphériques et océaniques

🔑 Notions clés & Définitions

• ZCIT : Ceinture de zones de basses pressions entourant la Terre près de l’équateur.

📝 Points essentiels

• La convection atmosphérique repose sur la montée de l’air chaud et léger, son refroidissement en altitude, puis la descente de l’air froid et plus lourd.

• La rotation de la Terre produit la force de Coriolis, qui dévie les mouvements atmosphériques et océaniques par rapport au référentiel terrestre.

• Les trois cellules de convection sont:

  • la cellule de Hadley
  • la cellule de Ferrel
  • la cellule polaire

💡 Astuce mémo

Chaleur équatoriale → convection → cellules atmosphériques → courants océaniques

📖 7. Upwellings et phénomènes ENSO

🔑 Notions clés & Définitions

• Upwelling : Remontée d’eaux froides profondes, enrichies en matière organique, lorsque les vents éloignent les eaux de surface.

★ À maîtriser

• Lors d’un épisode d’El Niño, les vents déplacent les eaux chaudes vers les côtes australiennes, l’upwelling diminue au Pérou et des pluies torrentielles peuvent y apparaître, tandis que l’Australie devient plus sèche et exposée aux feux.

📌 Lors d’un épisode de La Niña, le refroidissement des eaux au large du Pérou renforce le déplacement des eaux de surface et l’upwelling.

Compléments

• Le phénomène El Niño est observable environ tous les 7 ans, mais les modèles actuels restent peu fiables faute de recul suffisant.

💡 Astuce mémo

El Niño : eaux chaudes et pluies au Pérou ; La Niña : eaux froides et upwelling renforcé

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des phénomènes ENSO