QCM : Cycles de l’oxygène et du carbone (16 questions)

Explication

L’atmosphère primitive était constituée principalement de 80 % d’eau, de 15 % de dioxyde de carbone et de 5 % de diazote, sans dioxygène. L’inversion eau-dioxyde de carbone, l’ajout de dioxygène actuel et l’échange des proportions des deux autres gaz correspondent aux erreurs proposées.

Explication

L’origine est double : les météorites et les comètes ont apporté de l’eau et des gaz, tandis que le volcanisme primitif a libéré de la vapeur d’eau et d’autres gaz. Attribuer le dégazage aux objets cosmiques ou l’apport cosmique au volcanisme inverse ces rôles ; la formation des océans résulte de la condensation, non d’une capture des gaz par le volcanisme.

Explication

Le refroidissement de la Terre a provoqué la condensation de la vapeur d’eau atmosphérique ; l’eau liquide ainsi formée constitue l’hydrosphère et les océans. L’évaporation inverse le changement d’état, le réchauffement ne provoque pas cette condensation, et le dioxyde de carbone n’est pas l’eau qui forme les océans.

Explication

Les rides de courant fossiles ressemblent à celles que l’océan laisse sur les littoraux actuels et témoignent donc de la présence d’un océan vers -2,7 Ga. Les attribuer à un glacier confond l’action de l’eau liquide et celle de la glace ; elles ne démontrent ni une atmosphère riche en dioxygène ni la date de condensation complète.

Explication

La photosynthèse rejette du dioxygène dans l’atmosphère, alors que la respiration des êtres vivants le consomme. Inverser l’un ou l’autre échange, ou attribuer le même effet aux deux processus, confond leurs rôles.

Explication

Un flux correspond à une masse de carbone transférée d’un réservoir à un autre par unité de temps. Un stock désigne la quantité présente dans un réservoir, tandis qu’une concentration ou un inventaire ne décrit pas ce transfert temporel.

Explication

L’utilisation excessive de combustibles fossiles augmente le flux de carbone vers l’atmosphère et dérègle le cycle. Le stockage atmosphérique ou un transfert vers les roches ne correspond pas à l’effet décrit, et cette hausse ne stabilise pas les flux.

Explication

Les formations de fers rubanés sont des roches sédimentaires marines formées d’une alternance de couches claires de silice et de couches rougeâtres d’hématite. L’inversion des couches confond leurs rôles, tandis que la magnétite ou le soufre ne remplacent pas l’hématite dans cette définition.

Explication

En milieu aquatique, le dioxygène oxyde les ions ferreux Fe²⁺; l’hématite insoluble qui se forme précipite et contribue aux fers rubanés. La dissolution de l’hématite, l’oxydation de la silice ou la transformation du dioxygène en fer ne décrivent pas ce mécanisme.

Explication

Les ions Fe²⁺ sont solubles et leur présence dissoute indique un milieu non oxydant; lorsque le fer s’oxyde en composés ferriques peu solubles, ceux-ci précipitent. Confondre la solubilité de Fe²⁺ et Fe³⁺ ou inverser le lien avec le milieu conduit aux autres interprétations.

Explication

Un stromatolithe est une construction calcaire formée par l’action des cyanobactéries. Un dépôt marin ne désigne pas cette construction biologique, les paléosols ferriques correspondent aux couches rouges et les sédiments sont des dépôts associés.

Explication

Les stromatolithes fossiles datés d’environ -3,5 Ga sont les premières traces de vie retrouvées sur Terre. -1,5 Ga et -350 Ma sont des dates plus récentes, tandis que -4,5 Ga précède l’âge attribué à ces traces.

Explication

Les cyanobactéries utilisent le dioxyde de carbone pour produire leur matière organique et libèrent du dioxygène. L’inversion des deux gaz confond réactifs et produit, tandis que les autres propositions attribuent à leur activité une consommation de dioxygène ou une production de dioxyde de carbone.

Explication

Dans la stratosphère, vers 30 km d’altitude, l’énergie solaire permet la transformation du dioxygène en ozone. L’option qui inverse la transformation confond réactif et produit, et celles qui indiquent la troposphère ou la surface situent le mécanisme au mauvais endroit.

Explication

La couche d’ozone absorbe les rayons UV susceptibles d’endommager l’ADN, ce qui protège les êtres vivants. La réflexion des UV, leur production et la réparation directe de l’ADN attribuent à l’ozone des mécanismes différents de celui décrit.

Explication

L’atmosphère actuelle est composée d’environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, 0,93 % d’argon et 0,04 % de dioxyde de carbone. L’inversion diazote-dioxygène échange les deux gaz majoritaires, la proportion de 21 % attribuée à l’argon confond ce gaz avec le dioxygène, et l’échange des faibles proportions surestime le dioxyde de carbone.