QCM : Histoire de l’atmosphère terrestre (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une équipe veut reconstituer l’atmosphère terrestre d’il y a 800 000 ans. Concernant cette démarche :

L’observation des minéraux constitue la méthode indiquée pour cette période récente.
L’analyse de bulles emprisonnées dans la glace polaire peut renseigner sur l’air ancien.
La glace des pôles permet d’étudier une atmosphère remontant jusqu’à un million d’années.
Les gaz étudiés ont été capturés lors de la formation de la glace polaire.
L’analyse de bulles emprisonnées dans des roches volcaniques reconstitue cette période récente.

L’analyse de bulles emprisonnées dans la glace polaire peut renseigner sur l’air ancien. · La glace des pôles permet d’étudier une atmosphère remontant jusqu’à un million d’années. · Les gaz étudiés ont été capturés lors de la formation de la glace polaire.

Explication

Les bulles d’air piégées lors de la formation de la glace polaire renseignent sur l’atmosphère du passé récent, jusqu’à 1 Ma. Les roches volcaniques et les minéraux relèvent de l’étude du passé lointain, pas de la méthode décrite ici.

2. Pour étudier une atmosphère très ancienne, une équipe examine les archives géologiques et met la Terre en perspective avec d’autres astres. Quelles propositions sont exactes ?

Les propriétés des roches renseignent principalement sur l’atmosphère actuelle.
Les bulles de glace polaire constituent l’outil privilégié pour remonter au passé lointain.
Les caractéristiques des roches peuvent contribuer à reconstituer l’atmosphère du passé lointain.
La comparaison avec d’autres astres est destinée à reconstruire le passé récent.
L’étude des minéraux fournit des indices sur l’atmosphère terrestre ancienne.

Les caractéristiques des roches peuvent contribuer à reconstituer l’atmosphère du passé lointain. · L’étude des minéraux fournit des indices sur l’atmosphère terrestre ancienne.

Explication

Pour le passé lointain, les caractéristiques des roches et des minéraux sont étudiées, et la Terre est comparée aux autres astres du système solaire. Les bulles de glace concernent le passé récent, tandis que la comparaison aux astres s’applique bien au passé lointain.

3. Concernant l’origine et la composition initiale de l’atmosphère terrestre, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le dégazage du manteau primitif constitue une origine interne de l’atmosphère terrestre.
À 4,6 Ga, l’atmosphère contenait principalement du dioxygène et du diazote.
La vapeur d’eau ne figurait pas parmi les principaux constituants atmosphériques initiaux.
Le vent solaire est présenté comme une contribution interne issue du manteau primitif.
Les comètes et les météorites relèvent de l’origine interne de l’atmosphère terrestre.

Le dégazage du manteau primitif constitue une origine interne de l’atmosphère terrestre.

Explication

L’atmosphère a une origine interne liée au dégazage du manteau primitif, ainsi qu’une origine cosmique associée notamment aux comètes, météorites et au vent solaire. À 4,6 Ga, ses principaux constituants étaient la vapeur d’eau, le diazote et le dioxyde de carbone, et non le dioxygène.

4. Sur la Terre primitive, le refroidissement entraîne une transformation de l’eau atmosphérique. Parmi les propositions suivantes concernant cette évolution, lesquelles sont exactes ?

La condensation de l’eau atmosphérique a résulté du réchauffement de la Terre primitive.
Les océans formés ont constitué un milieu où la vie a pu apparaître.
Le refroidissement terrestre a rapidement condensé une partie de l’eau atmosphérique.
La condensation de l’eau atmosphérique a empêché la formation des océans.
Cette condensation a contribué à la formation des océans terrestres.

Les océans formés ont constitué un milieu où la vie a pu apparaître. · Le refroidissement terrestre a rapidement condensé une partie de l’eau atmosphérique. · Cette condensation a contribué à la formation des océans terrestres.

Explication

Le refroidissement de la Terre a rapidement condensé l’eau atmosphérique et formé les océans, où la vie a pu apparaître et se développer. Le réchauffement n’est pas le moteur décrit, et la condensation favorise la formation des océans au lieu de l’empêcher.

5. Au sujet de l’atmosphère terrestre lors de sa formation, quelles sont les propositions exactes ?

L’atmosphère initiale était riche en dioxyde de carbone.
Le principe d’actualisme permet de reconstituer ses caractéristiques anciennes.
Le dioxygène atmosphérique était absent lors de sa formation.
La présence de dioxygène caractérisait déjà l’atmosphère terrestre à 4,6 Ga.
À 4,6 Ga, elle était riche en dioxygène et pauvre en dioxyde de carbone.

L’atmosphère initiale était riche en dioxyde de carbone. · Le principe d’actualisme permet de reconstituer ses caractéristiques anciennes. · Le dioxygène atmosphérique était absent lors de sa formation.

Explication

Le principe d’actualisme conduit à décrire l’atmosphère formée il y a 4,6 Ga comme riche en dioxyde de carbone et dépourvue de dioxygène. Les propositions qui la présentent comme riche en dioxygène contredisent cette composition initiale.

6. En reconstituant l’évolution du dioxygène produit dans l’océan, quelles propositions sont exactes ?

Après saturation de l’eau de mer, le dioxygène s’est diffusé dans l’atmosphère.
Les dépôts de fer rubané se sont formés après la diffusion du dioxygène dans l’atmosphère.
Le dioxygène a d’abord oxydé les ions ferreux, formant des dépôts de fer rubané.
La diffusion atmosphérique du dioxygène a commencé vers 3,5 Ga.
La diffusion progressive du dioxygène atmosphérique a débuté vers 2,4 Ga.

Après saturation de l’eau de mer, le dioxygène s’est diffusé dans l’atmosphère. · Le dioxygène a d’abord oxydé les ions ferreux, formant des dépôts de fer rubané. · La diffusion progressive du dioxygène atmosphérique a débuté vers 2,4 Ga.

Explication

Le dioxygène océanique a d’abord oxydé les ions ferreux, ce qui a formé les dépôts de fer rubané; après saturation de l’eau de mer, il s’est diffusé progressivement dans l’atmosphère à partir de 2,4 Ga. La formation des dépôts de fer rubané a donc précédé la diffusion atmosphérique du dioxygène.

7. À propos des proportions des principaux constituants de l’atmosphère actuelle, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le diazote constitue environ 78 % de l’atmosphère actuelle.
Le dioxygène représente environ 21 % de l’atmosphère actuelle.
Le dioxygène constitue environ 78 % de l’atmosphère actuelle.
Les gaz plus rares représentent ensemble environ 1 % de l’atmosphère actuelle.
Les gaz plus rares représentent environ 21 % de l’atmosphère actuelle.

Le diazote constitue environ 78 % de l’atmosphère actuelle. · Le dioxygène représente environ 21 % de l’atmosphère actuelle. · Les gaz plus rares représentent ensemble environ 1 % de l’atmosphère actuelle.

Explication

L’atmosphère actuelle comprend environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % de gaz plus rares. Le pourcentage de 78 % correspond au diazote, tandis que les gaz rares ne représentent pas 21 %.

8. Une équipe étudie la formation et le rôle de la couche d’ozone. Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ?

La couche d’ozone protège les êtres vivants des effets mutagènes des UV sur l’ADN.
La couche d’ozone protège les êtres vivants des effets mutagènes des UV sur les protéines.
Les rayonnements ultraviolets solaires forment l’ozone par recombinaison de molécules de diazote.
La concentration maximale d’ozone se situe vers 30 km d’altitude, dans la troposphère.
Sous l’effet des ultraviolets solaires, des molécules de dioxygène se recombinent pour former de l’ozone.

La couche d’ozone protège les êtres vivants des effets mutagènes des UV sur l’ADN. · Sous l’effet des ultraviolets solaires, des molécules de dioxygène se recombinent pour former de l’ozone.

Explication

Les ultraviolets solaires permettent la recombinaison de molécules de dioxygène en ozone, et la couche d’ozone protège l’ADN des effets mutagènes des UV. Sa concentration maximale se trouve vers 30 km dans la stratosphère, non dans la troposphère; l’ozone se forme à partir de dioxygène, et la protection citée concerne l’ADN.

9. Concernant les risques liés à la destruction de l’ozone et les mesures prises, quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ?

La destruction de l’ozone par les rayonnements ultraviolets constitue le danger atmosphérique décrit.
Le protocole de Montréal a réduit la formation de dioxygène dans l’atmosphère.
Le protocole de Montréal a limité la diffusion du dioxygène dans l’atmosphère.
La destruction de l’ozone par des polluants atmosphériques constitue un danger pour les êtres vivants.
Les mesures du protocole de Montréal ont accru la destruction de l’ozone.

La destruction de l’ozone par des polluants atmosphériques constitue un danger pour les êtres vivants.

Explication

Les polluants atmosphériques peuvent détruire l’ozone, ce qui constitue un grand danger pour les êtres vivants. Le protocole de Montréal a permis de prendre des mesures réduisant cette destruction, et non de réduire la formation ou la diffusion du dioxygène ni d’accentuer la destruction de l’ozone.

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Comment reconstitue-t-on l’atmosphère du passé récent, jusqu’à 1 Ma ?

En analysant les bulles de gaz emprisonnées dans la glace polaire lors de sa formation.

Quelles sont les deux origines de l’atmosphère terrestre ?

Une origine cosmique et une origine interne.

De quels apports l’origine cosmique de l’atmosphère terrestre dépend-elle ?

Des météorites, des comètes et du vent solaire.

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