Flashcards : Cycles biogéochimiques du carbone et de l’azote — 55 cartes

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1Question

Quelle quantité de carbone contient le réservoir fluide atmosphère-hydrosphère ?

Réponse

Il contient 40 000 Gt de carbone.

2Question

Qu'impose la saturation locale en ions HCO₃⁻ et Ca²⁺ ?

Réponse

Une précipitation de carbonates de calcium se produit.

3Question

Quelle est la réaction d’équilibre des carbonates ?

Réponse

2HCO3+Ca2+CaCO3+CO2+H2O2HCO_3^- + Ca^{2+} \rightarrow CaCO_3 + CO_2 + H_2O

4Question

Dans quelles conditions la précipitation chimique de carbonates est-elle favorisée ?

Réponse

Elle est favorisée dans les eaux chaudes où le CO₂ est peu soluble et l’évaporation concentre les ions.

5Question

Quels organismes produisent des structures carbonatées par bioméralisation ?

Réponse

Les Coccolithophoridés, Foraminifères, Mollusques, oursins et coraux.

6Question

Quelle réaction libère du CO₂ lors du métamorphisme des carbonates ?

Réponse

CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2CaCO_3 + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3 + CO_2

7Question

Quelle autre réaction libère du CO₂ lors du métamorphisme des carbonates ?

Réponse

CaCO3CaO+CO2CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2

8Question

Qu'est-ce que l'altération des silicates ?

Réponse

Un processus consommant du CO₂ atmosphérique.

9Question

Quels facteurs favorisent l'altération des roches ?

Réponse

Les précipitations, la température, l'érosion mécanique et l'activité biologique.

10Question

Quel effet domine dans les chaînes de montagnes pour favoriser l'altération chimique ?

Réponse

L'augmentation des précipitations.

11Question

Que sont les phases orogéniques en termes de CO₂ atmosphérique ?

Réponse

Les périodes de consommation la plus intense de CO₂ atmosphérique.

12Question

Pourquoi les montagnes sont-elles appelées « pompes à CO₂ » ?

Réponse

Parce qu'elles consomment intensément le CO₂ atmosphérique.

13Question

Quels sont les flux estimés du cycle du carbone oxydé ?

Réponse

0,4 Gt/an dans les deux sens plus 0,1 Gt/an de dégazage du manteau.

14Question

Quelle source d'énergie utilisent les photolithotrophes pour réduire le CO₂ ?

Réponse

L'énergie lumineuse de la photosynthèse.

15Question

Quelle source d'énergie utilisent les chimiolithotrophes pour réduire le CO₂ ?

Réponse

L'énergie de l'oxydation d'un composé minéral réduit.

16Question

Quel est le flux global de carbone fixé et libéré dans les écosystèmes naturels ?

Réponse

Environ 100 Gt/an.

17Question

Le flux de carbone fixé par photosynthèse est-il égal au flux libéré par respiration ?

Réponse

Oui, ils sont globalement égaux.

18Question

Quelle est la cause de la minéralisation rapide du carbone ?

Réponse

Le catabolisme oxydatif.

19Question

Quelle différence existe entre minéralisation rapide et lente ?

Réponse

La minéralisation rapide libère du CO₂ par respiration ou fermentation, la lente agit sur la matière organique morte.

20Question

Quel est le flux global d'hétérotrophie au carbone ?

Réponse

100 Gt/an.

21Question

Comment se répartit le flux d'hétérotrophie au carbone entre consommateurs et décomposeurs ?

Réponse

50 Gt/an pour les consommateurs et 50 Gt/an pour les décomposeurs.

22Question

Quels processus associe la décomposition de la matière organique ?

Réponse

La minéralisation primaire rapide, la réorganisation, l'humification et la minéralisation secondaire lente.

23Question

Qu'est-ce que l'humus ?

Réponse

Un mélange de matière organique à tous les stades de décomposition avec des molécules riches en azote et carbone.

24Question

Que comprend la décomposition des protéines ?

Réponse

L'ammonification puis la nitrification par Nitrosomonas et Nitrobacter.

25Question

Quel est le rôle de Nitrosomonas dans la décomposition des protéines ?

Réponse

Elle réalise la première étape de la nitrification des produits azotés.

26Question

Quel est le rôle de Nitrobacter dans la décomposition des protéines ?

Réponse

Elle réalise la seconde étape de la nitrification des produits azotés.

27Question

Qu'est-ce que la fossilisation de la matière organique ?

Réponse

Le piégeage d’une infime partie du carbone organique dans les sols et sédiments.

28Question

Quelles conditions sont nécessaires à la fossilisation de la matière organique ?

Réponse

Une forte production organique, des conditions anoxiques et un enfouissement rapide.

29Question

Où se localise principalement le carbone organique fossile ?

Réponse

Sur le plateau continental entre 0 et −200 m de profondeur.

30Question

Pourquoi le carbone organique fossile se trouve-t-il sur le plateau continental ?

Réponse

Parce que la sédimentation et la productivité planctonique y sont maximales.

31Question

Quel est le flux actuel de carbone piégé par fossilisation ?

Réponse

Environ 0,05 gigatonnes par an.

32Question

Quelle quantité de CO₂ est libérée par l’oxydation naturelle des roches carbonées ?

Réponse

Environ 0,05 gigatonnes par an.

33Question

Quelle est la puissance du méthane comme gaz à effet de serre comparée au CO₂ ?

Réponse

Le méthane est 20 fois plus puissant que le CO₂.

34Question

Quelle est la concentration atmosphérique approximative du méthane ?

Réponse

Elle est d’environ 2 ppm.

35Question

Quel pourcentage des flux de méthane atmosphérique est lié aux activités humaines ?

Réponse

Environ 60 % des flux de méthane sont liés aux activités humaines.

36Question

Quelle est la durée de résidence du méthane dans l’atmosphère ?

Réponse

Elle est d’environ 12 ans.

37Question

Depuis quand la production photosynthétique d’oxygène a-t-elle commencé ?

Réponse

Il y a au moins 3,8 milliards d’années.

38Question

Quand la couche d’ozone stratosphérique a-t-elle commencé à se former ?

Réponse

À partir de 2,5 milliards d’années.

39Question

Que se passe-t-il dans les océans à partir de 2,5 milliards d’années ?

Réponse

L’oxygène dissous augmente dans les océans.

40Question

Où se concentre au moins 70 % de l’azote terrestre ?

Réponse

Dans les roches silicatées de la croûte, du manteau et dans le noyau terrestre.

41Question

Quels sont les principaux réservoirs superficiels d’azote ?

Réponse

L’atmosphère, l’océan, les sols et la biomasse.

42Question

Quelle quantité d’azote contient l’atmosphère en Mt ?

Réponse

3,9 × 10⁹ Mt d’azote.

43Question

Quelle est la première étape du cycle biotique de l’azote ?

Réponse

La fixation rend l’azote atmosphérique réactif.

44Question

Que produit la nitrification dans le cycle de l’azote ?

Réponse

Des nitrites puis des nitrates.

45Question

Quelles bactéries interviennent dans la nitrification ?

Réponse

Les eubactéries Nitrosomonas et Nitrobacter.

46Question

Que produit la dénitrification en milieu anoxique ?

Réponse

Du diazote N₂ ou de l’oxyde nitreux N₂O.

47Question

Quel gaz à effet de serre peut produire la dénitrification ?

Réponse

L’oxyde nitreux N₂O.

48Question

Quel est le rapport C/N moyen dans la biosphère ?

Réponse

Il est relativement constant autour de 8.

49Question

Comment varie le rapport C/N chez les organismes aquatiques et les végétaux terrestres ?

Réponse

Il est plus faible chez les organismes aquatiques et supérieur à 20 chez les végétaux terrestres.

50Question

Que produit une litière avec un rapport C/N inférieur à 20 ?

Réponse

Elle se minéralise rapidement et produit un mull.

51Question

Que produit une litière avec un rapport C/N supérieur à 20 ?

Réponse

Elle se minéralise lentement et produit un moder.

52Question

En quelle année Keeling a-t-il commencé la mesure continue du CO₂ au Mauna Loa ?

Réponse

En 1958.

53Question

Quelle concentration atmosphérique de CO₂ a été dépassée en 2015 ?

Réponse

400 ppmv.

54Question

Quelle part du CO₂ émis par l'homme s'accumule dans l'atmosphère ?

Réponse

En moyenne, 45 % s'accumulent dans l'atmosphère.

55Question

Qu'est-ce que l'eutrophisation causée par l'excès d'azote ?

Réponse

C'est la prolifération d'algues qui diminue l'oxygène et rend la vie aérobie difficile.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 23 questions sur Cycles biogéochimiques du carbone et de l’azote.

1. Quel changement atmosphérique et océanique commence à partir de 2,5 milliards d’années ?

2. Dans quel ordre les principales étapes du cycle biotique de l’azote se succèdent-elles après la fixation de l’azote atmosphérique ?

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