Fiche de révision : Origine du dioxygène atmosphérique

📋 Plan du Cours

1. Formation des océans et atmosphère
2. Traces géologiques de l’oxygénation
3. Expérience isotopique de Ruben et Kamen
4. Sources et puits de dioxygène

📖 1. Formation des océans et atmosphère

★ À maîtriser

• À −2,4 Ga, le dioxygène accumulé dans les océans commence à s’accumuler dans l’atmosphère lorsque l’océan est saturé.

Compléments

• À −4,57 Ga, la Terre primitive se forme et l’atmosphère commence à se former.

• À −4,4 Ga, la formation des océans résulte de la liquéfaction.

• À −0,5 Ga, les végétaux colonisent le milieu terrestre et la concentration atmosphérique en dioxygène augmente.

💡 Astuce mémo

Terre primitive → océans liquides → dioxygène océanique → dioxygène atmosphérique

📖 2. Traces géologiques de l’oxygénation

★ À maîtriser

• Les fers rubanés témoignent de l’oxydation du fer par le dioxygène dans le milieu aquatique.

• Les stromatolites se forment dans l’eau et portent des traces de cyanobactéries.

Compléments

• Les paléosols rouges constituent une trace de l’évolution de la présence du dioxygène.

• Des fossiles de végétaux témoignent de la colonisation du milieu terrestre par les végétaux.

📖 3. Expérience isotopique de Ruben et Kamen

📝 Points essentiels

• En 1941, Samuel Ruben et Martin Kamen ont utilisé l’isotope lourd ¹⁸O pour marquer l’eau ou le dioxyde de carbone fourni à des chlorelles éclairées. - Samuel Ruben et de Martin Kamen, L’expérience de Ruben et Kamen

• L’expérience compare deux montages avec des chlorelles exposées à la lumière : dans l’un, l’eau est marquée au ¹⁸O et le carbonate dissous contient du ¹⁶O ; dans l’autre, le carbonate est marqué au ¹⁸O et l’eau contient du ¹⁶O.

• Lorsque l’eau est marquée au ¹⁸O, le dioxygène produit contient l’oxygène lourd ¹⁸O.

• Lorsque le carbonate dissous est marqué au ¹⁸O et que l’eau contient du ¹⁶O, le dioxygène produit contient l’oxygène léger ¹⁶O.

💡 Astuce mémo

Eau marquée : dioxygène marqué ; carbonate marqué : dioxygène léger

📖 4. Sources et puits de dioxygène

🔑 Notions clés & Définitions

• Source de dioxygène : Mécanisme qui produit du dioxygène, comme la photosynthèse.
• Puits de dioxygène : Mécanisme qui consomme du dioxygène, comme la respiration ou la combustion.

★ À maîtriser

• L’atmosphère actuelle contient 21 % de dioxygène.

Compléments

• L’équilibre actuel du dioxygène atmosphérique dépend de l’équilibre entre photosynthèse, respiration et combustion.

💡 Astuce mémo

La photosynthèse produit le dioxygène ; respiration et combustion le consomment