Fiche de révision : Évolution de l’atmosphère terrestre

📋 Plan du Cours

1. Formation de l’atmosphère primitive
2. Oxygénation par le vivant
3. Formation et rôle de l’ozone

📖 1. Formation de l’atmosphère primitive

📝 Points essentiels

• Les premières enveloppes de la Terre étaient gazeuses et se sont formées à la suite d’éruptions volcaniques et de bombardements de météorites.

• Les météorites et les gaz volcaniques contiennent:

  • plus de 70 % de H₂O
  • jusqu’à 26 % de CO₂
  • jusqu’à 6 % de N₂
  • pas de O₂

• Le refroidissement de la Terre a diminué la température de surface, liquéfié l’eau atmosphérique, réduit la pression atmosphérique, augmenté la proportion de N₂ et permis la formation des océans.

• L’atmosphère primitive était composée de:

  • 5 % de N₂
  • 15 % de CO₂
  • 80 % de H₂O

• L’atmosphère actuelle contient environ:

  • 78 % de N₂
  • 21 % de O₂
  • des traces d’autres gaz, dont H₂O

💡 Astuce mémo

Refroidissement → liquéfaction de l’eau → baisse de pression → océans

📖 2. Oxygénation par le vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Stromatolithes : Structures géologiques carbonatées formées par des colonies de microorganismes photosynthétiques, principalement des cyanobactéries, dans des eaux peu profondes.

📝 Points essentiels

• Les plus anciennes traces de vie connues sont des stromatolithes datant d’il y a 3,5 milliards d’années.

• Les cyanobactéries consomment du CO₂ et rejettent du O₂ par photosynthèse, ce qui favorise la précipitation des carbonates et la formation des stromatolithes.

• Dans les océans, le O₂ produit par les cyanobactéries oxyde le Fe²⁺ soluble en Fe³⁺ insoluble, qui précipite dans les sédiments et forme les BIFs, ou fers rubanés.

📌 Les BIFs témoignent d’une atmosphère réductrice, tandis que les red beds, riches en fer oxydé précipité en présence de O₂ atmosphérique, témoignent d’une atmosphère oxydante.

• Le dioxygène s’est accumulé dans l’atmosphère à partir de 2,4 milliards d’années, qui est alors devenue oxydante, et la concentration atmosphérique actuelle a été atteinte il y a environ 500 millions d’années.

💡 Astuce mémo

Cyanobactéries → O₂ → oxydation du Fe²⁺ → atmosphère oxydante

📖 3. Formation et rôle de l’ozone

🔑 Notions clés & Définitions

• Couche d’ozone : Zone principalement située dans la stratosphère où des molécules d’ozone sont présentes sous forme gazeuse.

📝 Points essentiels

• Sous l’effet des rayonnements ultraviolets, les molécules de O₂ se dissocient lentement et les atomes d’oxygène forment rapidement de l’ozone avec des molécules de O₂ dans la stratosphère.

• L’atmosphère absorbe:

  • 100 % des UV-C
  • les UV-B à 280 nm
  • 50 % des UV-A

• L’ADN absorbe majoritairement les UV-C et peu ou pas les UV-B et UV-A ; lorsque la dose d’irradiation augmente, la fréquence des mutations augmente et le pourcentage de survie des êtres vivants diminue.

• La couche d’ozone possède une concentration maximale à environ 30 km d’altitude et absorbe une partie du rayonnement ultraviolet solaire, ce qui protège les êtres vivants de ses effets mutagènes.

💡 Astuce mémo

UV solaires → dissociation de O₂ → ozone → protection du vivant

📊 Tableaux de synthèse

Témoins géologiques de l’oxygénation