QCM : Le cycle du carbone (19 questions)

Explication

Les activités humaines peuvent accroître le CO₂ atmosphérique, renforcer l’effet de serre et modifier le bilan énergétique terrestre, ce qui contribue au réchauffement global. Une baisse du CO₂ inverse le premier lien, un effet de serre affaibli inverse le mécanisme, et la chaîne comprend bien une modification du bilan énergétique.

Explication

La déforestation peut réduire le prélèvement de CO₂ par photosynthèse et libérer du carbone auparavant stocké dans la biomasse et les sols. L’augmentation du prélèvement contredit la diminution de végétation, et les sols peuvent eux aussi libérer du carbone.

Explication

Un stock est la quantité de carbone présente dans un réservoir à un instant donné, ici à midi le 1er juin. Un flux décrit un transfert au cours d’une durée, un réservoir est le compartiment, et une durée de résidence n’est pas la quantité mesurée.

Explication

La combustion des combustibles fossiles transfère rapidement vers l’atmosphère, principalement sous forme de CO₂, du carbone stocké dans le sous-sol pendant des temps géologiques. Le transfert vers le sous-sol en inverse le sens, tandis que l’absorption par la végétation relève de la photosynthèse.

Explication

Les roches constituent le plus important réservoir de carbone, notamment dans les roches carbonatées et les combustibles fossiles. Les océans sont un réservoir majeur, mais ce n’est pas le plus important; les sols et l’atmosphère ne contiennent pas les formes mentionnées.

Explication

Un puits de carbone se définit par une absorption nette supérieure aux émissions sur la période considérée. Une libération nette inverse le bilan, un stock seul ne suffit pas à définir un puits, et l’absence totale de libération est une exigence qui n’est pas nécessaire.

Explication

Le cycle lent regroupe des transferts qui prennent des milliers à des millions d’années, notamment ceux associés à la sédimentation et à l’enfouissement. Le cycle rapide se déroule sur des années à des siècles; les échanges atmosphère-océan ne caractérisent donc pas ici la durée indiquée.

Explication

Quand les émissions anthropiques dépassent l’absorption nette des puits, le carbone restant s’accumule dans l’atmosphère, notamment sous forme de CO₂. Une diminution inverse le bilan, la stabilité suppose une compensation égale, et un transfert intégral vers les puits n’est pas impliqué.

Explication

La dissolution du CO₂ dans l’océan constitue un échange de carbone entre l’atmosphère et l’océan. La photosynthèse prélève du CO₂ pour produire de la matière organique, tandis que respiration et décomposition rejettent du CO₂ dans l’environnement.

Explication

Un réservoir est un compartiment de la planète où une certaine quantité de carbone demeure stockée pendant une durée donnée. Un transfert correspond à un flux, une quantité instantanée à un stock, et une forme chimique ne définit pas un compartiment.

Explication

La variation est égale aux entrées moins les sorties : $120 - 85 = 35$ unités, donc le stock augmente de $35$ unités. Additionner les flux, inverser la soustraction ou ignorer les sorties ne respecte pas le bilan de masse.

Explication

Le CO₂ est un gaz à effet de serre et l’augmentation de sa concentration atmosphérique modifie l’équilibre énergétique de la Terre. Une diminution de l’effet de serre inverse le mécanisme, tandis que les autres réponses nient ou écartent son effet énergétique.

Explication

Les cinq réservoirs considérés sont l’atmosphère, la biosphère, les sols, les océans et les roches. Les combustibles fossiles font partie du carbone contenu dans les roches, tandis que le dioxyde de carbone et le méthane sont des formes de carbone atmosphérique.

Explication

Les océans et les écosystèmes terrestres absorbent une partie du carbone supplémentaire et jouent ainsi le rôle de puits. Les activités humaines et les combustibles fossiles sont liés aux émissions, tandis que la réponse qui écarte les océans omet l’un des deux puits cités.

Explication

L’analyse consiste à identifier les réservoirs et les flux, suivre le sens des transferts, comparer entrées et sorties, puis repérer les flux anthropiques afin d’interpréter l’évolution du stock atmosphérique. Le volume d’un réservoir ne suffit pas à expliquer son évolution; omettre le bilan ou supposer un sens identique pour toutes les flèches fausse l’interprétation.

Explication

Grâce à l’énergie lumineuse, la photosynthèse prélève du CO₂ atmosphérique et permet aux végétaux de produire de la matière organique. La respiration rejette du CO₂, la décomposition agit sur la matière morte et les échanges océan-atmosphère concernent le transfert entre l’air et l’océan.

Explication

Un flux est une quantité de carbone transférée d’un réservoir à un autre pendant une durée donnée, ici une année. Un stock est une quantité présente à un instant donné, tandis qu’un réservoir est un compartiment et qu’un inventaire désigne une quantité recensée.

Explication

Le cycle rapide comprend des échanges qui se déroulent sur des années, des dizaines ou des centaines d’années. Le cycle lent concerne des transferts nécessitant des milliers à des millions d’années; le terme « géologique » ne suffit pas à reclasser un échange de quelques décennies.

Explication

Quand les entrées dépassent les sorties, le stock augmente ; ici, $48$ tonnes entrent contre $31$ tonnes qui sortent. Un stock stable correspond à des flux égaux, et une diminution à des sorties supérieures aux entrées.