QCM : Cycle des éléments et changement climatique — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que signifie la séquestration du carbone ?

Augmenter rapidement les émissions pour fertiliser les océans
Retirer le CO2 de l’atmosphère et le stocker durablement
Faire remonter le CO2 profond vers l’air
Transformer tout le carbone du sol en méthane

Retirer le CO2 de l’atmosphère et le stocker durablement

Explication

La séquestration du carbone correspond à l’élimination du CO2 atmosphérique et à son stockage durable. Elle se distingue d’un simple transfert temporaire vers un autre compartiment.

2. Qu’entend-on par standardisation alimentaire ?

La suppression de toute norme sanitaire dans les filières
La production d’aliments uniquement pour l’autoconsommation
Le retour à des aliments strictement locaux et non transformés
La mise en marché de produits constants et compatibles avec l’industrie

La mise en marché de produits constants et compatibles avec l’industrie

Explication

La standardisation vise des produits réguliers, prévisibles et adaptés aux exigences industrielles et commerciales. Elle tend à réduire la diversité et à éloigner le produit final de ses conditions de production.

3. À quoi sert principalement le carbone 14 dans l’étude du carbone ?

À quantifier directement la photosynthèse des plantes
À mesurer la salinité de l’océan profond
À dater des matériaux grâce à sa demi-vie radioactive
À distinguer les carbonates des silicates dans les roches

À dater des matériaux grâce à sa demi-vie radioactive

Explication

Le carbone 14 est un isotope radioactif dont la demi-vie permet la datation. Les isotopes 12C et 13C sont stables, contrairement au 14C.

4. Que se passe-t-il en milieu alcalin quand le phosphate rencontre le calcium ?

Il devient toujours plus soluble
Il est immédiatement assimilé par les racines
Il précipite en apatite insoluble
Il se transforme en ammonium

Il précipite en apatite insoluble

Explication

En milieu alcalin, le phosphate peut précipiter avec le calcium en apatite, notamment Ca3(PO4)2, ce qui le rend difficilement accessible aux plantes. Cela illustre la forte dépendance de la disponibilité du phosphore au pH.

5. Quelle forme de phosphate les plantes absorbent-elles surtout ?

PO4^3- uniquement
H2PO4- et HPO4^2-
Ca3(PO4)2
Du phosphore élémentaire

H2PO4- et HPO4^2-

Explication

Les plantes utilisent surtout les formes ioniques H2PO4- et HPO4^2-. Le phosphore précipité en apatite ou fixé sur les minéraux est beaucoup moins disponible.

6. Pourquoi la fixation symbiotique de l’azote est-elle facilitée dans les nodules des légumineuses ?

Parce que la lég-hémoglobine y maintient un milieu pauvre en dioxygène
Parce que l’oxygène y active directement la nitrogénase
Parce que les nodules contiennent beaucoup de nitrate libre
Parce que le phosphore y remplace l’azote dans la nutrition

Parce que la lég-hémoglobine y maintient un milieu pauvre en dioxygène

Explication

La lég-hémoglobine aide à garder un faible niveau d’O2, ce qui protège la nitrogénase, enzyme sensible à l’oxygène. Un milieu riche en O2 freinerait donc cette fixation.

7. Quel seuil est associé à une raréfaction de la couche d’ozone appelée trou d’ozone ?

Une concentration supérieure à 220 unités Dobson
Une altitude comprise entre 20 et 30 kilomètres
Une concentration inférieure à 220 unités Dobson
Une baisse de moitié des émissions de CFC

Une concentration inférieure à 220 unités Dobson

Explication

Le trou d’ozone est observé lorsque la concentration d’ozone stratosphérique passe sous 220 unités Dobson. Les unités Dobson servent à mesurer l’ozone, mais ne définissent pas à elles seules le phénomène.

8. Quelle transformation correspond à l’oxydation de NH3 ou NH4+ en NO3- ?

La nitrification
La lixiviation
L’ammonification
La volatilisation

La nitrification

Explication

La nitrification est l’étape microbienne qui oxyde l’ammoniac ou l’ammonium en nitrate, souvent via le nitrite. L’ammonification produit au contraire de l’azote minéral à partir d’azote organique.

9. Dans quelles conditions la dénitrification se produit-elle principalement ?

En présence de dioxygène, avec oxydation de l’ammonium
Sous forte lumière, avec fixation du diazote
Dans les feuilles, avec assimilation du nitrate
En absence de dioxygène, avec réduction des nitrates

En absence de dioxygène, avec réduction des nitrates

Explication

La dénitrification est une réduction du nitrate en azote gazeux qui se déroule en milieu anaérobie. Elle peut aussi produire du N2O, un gaz à effet de serre puissant.

10. Pourquoi le permafrost est-il important pour les puits terrestres de carbone ?

Parce qu’il empêche toute présence de carbone dans les sols
Parce qu’il peut devenir une source de carbone lorsqu’il dégèle
Parce qu’il fonctionne comme une pompe océanique
Parce qu’il ne stocke que du carbone atmosphérique

Parce qu’il peut devenir une source de carbone lorsqu’il dégèle

Explication

Le permafrost piège durablement du carbone, mais son dégel peut libérer ce carbone et transformer le puits en source. Le cours souligne ainsi une boucle de rétroaction climat→dégel→émissions.

11. Pourquoi le carbone du sol se trouve-t-il surtout dans les premiers centimètres ?

Parce que toute la matière organique remonte spontanément vers le haut
Parce que les profondeurs du sol sont totalement dépourvues de carbone
Parce que le carbone ne peut pas être retenu dans les horizons profonds
Parce que les apports proviennent surtout de la végétation en surface

Parce que les apports proviennent surtout de la végétation en surface

Explication

La majeure partie des apports de carbone au sol vient de la végétation en surface, d’où sa concentration surtout dans les 30 premiers centimètres. Les horizons profonds existent aussi, mais ils sont plus difficiles à estimer.

12. Pourquoi la pompe biologique contribue-t-elle au stockage du carbone dans l’océan ?

Parce que les coquilles se dissolvent toutes près de la surface
Parce que le carbone n’échange jamais avec l’atmosphère
Parce que le CO2 dissous se transforme directement en ozone
Parce qu’une partie du carbone organique sédimente au fond au lieu d’être relarguée immédiatement

Parce qu’une partie du carbone organique sédimente au fond au lieu d’être relarguée immédiatement

Explication

La pompe biologique fonctionne quand le phytoplancton fixe du CO2 et qu’une partie de la matière organique formée sédimente vers le fond. Le cours précise que ce mécanisme est limité notamment par le manque de fer en zones ouvertes.

13. Que désigne un puits de carbone ?

Un bilan net où les entrées de carbone dépassent les sorties
Une réserve de carbone limitée aux océans
Une zone qui émet plus de carbone qu’elle n’en absorbe
Un réservoir qui contient forcément du carbone minéral

Un bilan net où les entrées de carbone dépassent les sorties

Explication

Un puits de carbone est défini par un bilan net positif en faveur des entrées vers le réservoir sur une période donnée. Il ne s’agit pas simplement d’un stock, ni d’un réservoir limité à l’océan.

14. Quel est le rôle principal de l’ozone stratosphérique pour le vivant ?

Il est produit près du sol lors des pics de trafic
Il augmente directement la photosynthèse en surface
Il sert surtout de réservoir de carbone atmosphérique
Il absorbe les UV et protège contre leurs effets

Il absorbe les UV et protège contre leurs effets

Explication

L’ozone stratosphérique, situé vers 20 à 30 km d’altitude, absorbe les rayons UV et limite leurs effets sur le vivant. L’ozone près du sol correspond au contraire à l’ozone troposphérique, nocif pour la santé.

15. Quel mécanisme océanique envoie le CO2 dissous vers les profondeurs grâce aux mouvements d’eaux froides et chaudes ?

La nitrification océanique
La pompe physique de l’océan
La pompe biologique
La pompe carbonate

La pompe physique de l’océan

Explication

La pompe physique transporte le CO2 dissous en profondeur avec les eaux froides, puis peut le ramener vers l’atmosphère par des remontées d’eaux chaudes. La pompe biologique repose, elle, sur l’activité du phytoplancton.

16. Pourquoi la concentration de CO2 atmosphérique reflète-t-elle l’équilibre du cycle du carbone ?

Parce qu’elle résulte des émissions, mais aussi des absorptions par d’autres réservoirs
Parce qu’elle reste confinée à la biosphère sans échange avec l’atmosphère
Parce qu’elle dépend uniquement des volcans et jamais des activités humaines
Parce qu’elle varie surtout avec la salinité de l’océan profond

Parce qu’elle résulte des émissions, mais aussi des absorptions par d’autres réservoirs

Explication

Le CO2 atmosphérique augmente ou diminue selon l’équilibre entre les émissions et l’absorption par d’autres réservoirs comme les océans et la biosphère. Le cours souligne aussi que cette concentration est globalement homogène dans l’air.

17. Quel rôle joue la nitrogénase chez les procaryotes ?

Libérer le diazote à partir des protéines
Convertir les nitrates en azote gazeux
Fixer le phosphore sous forme d’apatite
Transformer le diazote en formes d’azote biodisponibles

Transformer le diazote en formes d’azote biodisponibles

Explication

La nitrogénase catalyse la fixation du N2 en composés azotés accessibles, comme l’ammoniac. La conversion des nitrates en azote gazeux correspond plutôt à la dénitrification.

18. Quel effet principal la révolution verte a-t-elle eu sur les rendements agricoles ?

Elle les a réduits en supprimant les engrais
Elle les a stabilisés sans changer la production
Elle les a fortement augmentés grâce à l’intensification et aux intrants
Elle les a rendus indépendants de toute innovation

Elle les a fortement augmentés grâce à l’intensification et aux intrants

Explication

La révolution verte a augmenté fortement les rendements en intensifiant la production à l’aide d’intrants et d’innovations ciblées. En contrepartie, elle a aussi accru la dépendance du système à ces intrants.

19. Quelle affirmation décrit correctement le carbone organique ?

Il est exclusivement produit par la respiration des animaux
Il correspond au carbone principalement oxydé stocké dans les roches
Il s’agit de la forme réduite du carbone portée par la matière vivante
Il ne se trouve que dans l’atmosphère sous forme de CO2

Il s’agit de la forme réduite du carbone portée par la matière vivante

Explication

Le carbone organique est la forme réduite du carbone, associée à la matière vivante et produite notamment par la photosynthèse. Le carbone minéral, lui, est la forme principalement oxydée.

20. Que désigne le concept de limites planétaires ?

Un ensemble de seuils au-delà desquels les risques environnementaux augmentent fortement
Une mesure unique de la température moyenne mondiale
Un indicateur de la qualité chimique des océans de surface
Une liste de ressources infinies que l’humanité peut exploiter sans contrainte

Un ensemble de seuils au-delà desquels les risques environnementaux augmentent fortement

Explication

Les limites planétaires fixent des seuils d’activité humaine au-delà desquels les risques de changements environnementaux à grande échelle augmentent fortement. Ce n’est pas une seule variable, mais un cadre de plusieurs limites.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 19 flashcards sur Cycle des éléments et changement climatique.

Ozone stratosphérique — rôle ?

Absorbe les UV, protège la vie

Trou d’ozone — seuil ?

Moins de 220 Dobson Units

Cycle de Chapman — mécanisme ?

Production et destruction de l’ozone par UV

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Consultez la fiche de révision complète sur Cycle des éléments et changement climatique.

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