QCM : Évolution de l’atmosphère terrestre — 7 questions

Questions et réponses du QCM

1. À quelle période l’atmosphère primitive de la Terre s’est-elle mise en place ?

Après l’apparition des premiers animaux, il y a environ 600 millions d’années
Au début de l’oxygénation atmosphérique, il y a environ 2,4 milliards d’années
Après l’apparition des premiers océans, il y a environ 3,5 milliards d’années
Lors de la formation de la Terre, il y a environ 4,6 milliards d’années

Lors de la formation de la Terre, il y a environ 4,6 milliards d’années

Explication

L’atmosphère primitive s’est formée au moment de la formation de la Terre, il y a environ 4,6 milliards d’années. Les autres périodes correspondent à des étapes ultérieures de l’histoire de la Terre, notamment à la production ou à l’accumulation du dioxygène.

2. Quelle composition approximative de l’atmosphère primitive est indiquée par l’étude des chondrites ?

80 % de vapeur d’eau, 12 % de CO₂ et 5 % de N₂
80 % de N₂, 12 % de vapeur d’eau et 5 % de CO₂
50 % de vapeur d’eau, 30 % de CO₂ et 20 % de N₂
80 % de CO₂, 12 % de N₂ et 5 % de vapeur d’eau

80 % de vapeur d’eau, 12 % de CO₂ et 5 % de N₂

Explication

Les chondrites indiquent une atmosphère primitive composée principalement de vapeur d’eau, avec environ 80 %, puis de 12 % de CO₂ et de 5 % de N₂. Les autres propositions inversent ces proportions ou donnent une répartition différente de celle indiquée.

3. Quel enchaînement explique la modification de la composition de l’atmosphère primitive lors du refroidissement de la Terre ?

La vapeur d’eau se condense et se liquéfie tandis que le dégazage volcanique ajoute des gaz
La condensation de la vapeur d’eau provoque l’émission de nouveaux gaz par les océans
Le dégazage volcanique transforme directement la vapeur d’eau en dioxygène atmosphérique
La vapeur d’eau s’évapore davantage tandis que les volcans retirent des gaz atmosphériques

La vapeur d’eau se condense et se liquéfie tandis que le dégazage volcanique ajoute des gaz

Explication

Le refroidissement entraîne la condensation puis la liquéfaction de la vapeur d’eau, tandis que le dégazage volcanique continue d’ajouter des gaz à l’atmosphère. La condensation ne résulte donc pas du dégazage et celui-ci ne transforme pas directement la vapeur d’eau en dioxygène.

4. Comment le dioxygène produit dans les océans a-t-il été capté au début de l’histoire de la Terre ?

Les volcans l’ont produit par dégazage, puis les océans l’ont transformé en fer oxydé
Les cyanobactéries l’ont libéré par respiration, puis les minerais riches en fer l’ont dissous
Les minerais riches en fer l’ont produit par photosynthèse, puis les cyanobactéries l’ont capté dans les océans
Les cyanobactéries l’ont produit par photosynthèse, puis les minerais riches en fer l’ont capté et ont oxydé le fer

Les cyanobactéries l’ont produit par photosynthèse, puis les minerais riches en fer l’ont capté et ont oxydé le fer

Explication

Les cyanobactéries produisent le dioxygène grâce à la photosynthèse, et ce dioxygène dissous est ensuite capté par les minerais riches en fer, qui oxydent le fer. Les minerais ne produisent pas l’O₂ et les cyanobactéries ne le libèrent pas par respiration.

5. Qu'est-ce que le dioxygène dans le contexte de l'atmosphère terrestre ?

Un gaz composé de deux atomes d'oxygène, O₂.
Un composé chimique formé uniquement dans les océans.
Un gaz composé de trois atomes d'oxygène, O₃.
Un gaz inerte sans rôle dans l'atmosphère.

Un gaz composé de deux atomes d'oxygène, O₂.

Explication

Le dioxygène est un gaz constitué de deux atomes d'oxygène, noté O₂, qui joue un rôle crucial dans la respiration des êtres vivants et la formation de l'ozone. La réponse sur la composition de trois atomes correspond à l'ozone, pas au dioxygène.

6. Quelle est la principale fonction de la couche d’ozone dans la stratosphère à environ 25 km d’altitude ?

Absorber tous les rayons ultraviolets, notamment les UVC et la majorité des UVB, pour protéger les êtres vivants.
Réagir avec les polluants atmosphériques pour réduire leur concentration dans l’air.
Refroidir la température de la haute atmosphère pour stabiliser le climat terrestre.
Produire du dioxygène à partir du dioxyde de carbone grâce à la photosynthèse.

Absorber tous les rayons ultraviolets, notamment les UVC et la majorité des UVB, pour protéger les êtres vivants.

Explication

La couche d’ozone dans la stratosphère absorbe tous les UVC et la majorité des UVB, ce qui protège les organismes vivants des effets mutagènes des rayons ultraviolets. Contrairement à cette fonction, elle ne produit pas de dioxygène ni ne refroidit l’atmosphère.

7. En quoi la formation de l’atmosphère primitive diffère-t-elle de l’accumulation ultérieure de dioxygène dans l’atmosphère ?

La formation de l’atmosphère primitive concerne la mise en place initiale de la composition atmosphérique, tandis que l’accumulation de dioxygène concerne une étape spécifique de cette évolution.
La formation de l’atmosphère primitive a été principalement causée par le refroidissement de la Terre, alors que l’accumulation de dioxygène a été due à l’activité volcanique.
La formation de l’atmosphère primitive a été une étape rapide, alors que l’accumulation de dioxygène s’est faite sur plusieurs milliards d’années.
La formation de l’atmosphère primitive a été caractérisée par une absence totale de dioxygène, contrairement à l’accumulation qui a permis d’atteindre une concentration de 21 %.

La formation de l’atmosphère primitive concerne la mise en place initiale de la composition atmosphérique, tandis que l’accumulation de dioxygène concerne une étape spécifique de cette évolution.

Explication

La formation de l’atmosphère primitive décrit la mise en place initiale de la composition atmosphérique, notamment riche en vapeur d’eau, CO₂ et N₂, tandis que l’accumulation de dioxygène concerne la phase où le dioxygène produit par la photosynthèse s’est accumulé dans l’atmosphère, atteignant environ 21 %. La différence réside dans la nature et la période de ces processus.

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Quand s'est mise en place l'atmosphère primitive de la Terre ?

Il y a environ 4,6 milliards d'années.

Quelle est la composition principale de l'atmosphère primitive selon les chondrites ?

80 % de vapeur d'eau, 12 % de CO₂ et 5 % de N₂.

À quelle époque les minerais rouges riches en Fe³⁺ témoignent-ils de la production de dioxygène ?

Vers 3,5 milliards d’années.

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