QCM : Origine du dioxygène atmosphérique (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que se passe-t-il vers −2,4 Ga lorsque les océans sont saturés en dioxygène ?

Le dioxygène commence à s’accumuler dans l’atmosphère.
Le dioxygène commence à se former dans les océans.
Le dioxygène est consommé par la formation des océans.
Le dioxygène atmosphérique diminue au profit des océans.

Le dioxygène commence à s’accumuler dans l’atmosphère.

Explication

Une fois l’océan saturé, le dioxygène qui s’y était accumulé commence à gagner l’atmosphère. Cette étape ne correspond pas au début de sa formation dans les océans, mais au début de son accumulation atmosphérique.

2. Quel processus explique la formation des océans vers −4,4 Ga ?

La colonisation terrestre par les végétaux a permis leur formation.
La saturation des océans en dioxygène a permis leur formation.
L’accumulation du dioxygène atmosphérique a permis leur formation.
La liquéfaction de l’eau a permis la formation des océans.

La liquéfaction de l’eau a permis la formation des océans.

Explication

Vers −4,4 Ga, la liquéfaction est à l’origine de la formation des océans. La saturation en dioxygène concerne une étape beaucoup plus tardive de l’évolution de l’atmosphère.

3. Que révèlent les fers rubanés sur l’oxygénation des milieux anciens ?

Ils témoignent de l’oxydation du fer par le dioxygène dans l’eau.
Ils témoignent de la colonisation des continents par les végétaux.
Ils témoignent de la formation de cyanobactéries dans l’atmosphère.
Ils témoignent de l’oxydation des végétaux par le dioxyde de carbone.

Ils témoignent de l’oxydation du fer par le dioxygène dans l’eau.

Explication

Les fers rubanés indiquent que le dioxygène a oxydé le fer dans un milieu aquatique. Les traces de cyanobactéries sont associées aux stromatolites, et non aux fers rubanés.

4. Quelle association caractérise les stromatolites ?

Ils se forment sur les continents et portent des traces de végétaux fossiles.
Ils se forment dans l’atmosphère et témoignent de la présence d’oxygène.
Ils se forment dans l’eau et témoignent de l’oxydation du fer.
Ils se forment dans l’eau et portent des traces de cyanobactéries.

Ils se forment dans l’eau et portent des traces de cyanobactéries.

Explication

Les stromatolites se forment en milieu aquatique et conservent des traces de cyanobactéries. L’oxydation du fer dans l’eau est plutôt attestée par les fers rubanés.

5. Quel isotope Ruben et Kamen ont-ils utilisé en 1941 pour marquer l’eau ou le dioxyde de carbone fourni à des chlorelles éclairées ?

L’isotope léger du carbone ¹⁶C.
L’isotope léger de l’oxygène ¹⁶O.
L’isotope lourd de l’oxygène ¹⁸O.
L’isotope lourd du carbone ¹⁸C.

L’isotope lourd de l’oxygène ¹⁸O.

Explication

En 1941, Ruben et Kamen ont employé l’isotope lourd ¹⁸O pour marquer l’eau ou le dioxyde de carbone. L’isotope ¹⁶O était présent dans les substances non marquées des montages, mais n’était pas l’isotope utilisé comme marqueur.

6. Comment les deux montages de l’expérience isotopique de Ruben et Kamen diffèrent-ils ?

L’un marque le dioxygène au ¹⁸O et l’autre marque les chlorelles au ¹⁶O.
L’un marque l’eau au ¹⁸O et l’autre marque le carbonate dissous au ¹⁸O.
L’un marque les chlorelles au ¹⁸O et l’autre marque la lumière au ¹⁸O.
L’un prive les chlorelles de lumière et l’autre les prive d’eau.

L’un marque l’eau au ¹⁸O et l’autre marque le carbonate dissous au ¹⁸O.

Explication

Les deux montages éclairés distinguent l’eau marquée au ¹⁸O du carbonate dissous marqué au ¹⁸O, l’autre substance contenant du ¹⁶O dans chaque cas. Ils ne consistent pas à marquer directement les chlorelles ou le dioxygène.

7. Des chlorelles éclairées produisent du dioxygène lorsque l’eau fournie est marquée au ¹⁸O : quel isotope retrouve-t-on dans le dioxygène produit ?

L’oxygène lourd ¹⁸O provenant du carbonate dissous.
L’oxygène lourd ¹⁸O provenant de l’eau marquée.
L’oxygène léger ¹⁶O provenant de l’eau marquée.
L’oxygène léger ¹⁶O provenant du dioxyde de carbone consommé.

L’oxygène lourd ¹⁸O provenant de l’eau marquée.

Explication

Lorsque l’eau est marquée au ¹⁸O, le dioxygène produit contient cet isotope lourd, ce qui montre que son oxygène provient de l’eau. La confusion consiste à attribuer cet oxygène au dioxyde de carbone consommé, dont le carbone ne détermine pas l’origine de l’oxygène du dioxygène.

8. Dans un montage où le carbonate dissous est marqué au ¹⁸O et l’eau contient du ¹⁶O, quel isotope apparaît dans le dioxygène produit ?

L’oxygène léger ¹⁶O présent dans l’eau.
L’oxygène lourd ¹⁸O transféré depuis les chlorelles.
L’oxygène lourd ¹⁸O présent dans le carbonate dissous.
L’oxygène léger ¹⁶O formé à partir du carbonate dissous.

L’oxygène léger ¹⁶O présent dans l’eau.

Explication

Le dioxygène produit contient le ¹⁶O de l’eau, même lorsque le carbonate dissous est marqué au ¹⁸O. Le marquage du carbonate ne signifie donc pas que son oxygène se retrouve dans le dioxygène produit.

9. Quel rôle la photosynthèse joue-t-elle dans le cycle du dioxygène ?

Elle constitue une source qui produit du dioxygène.
Elle constitue un puits qui consomme du dioxygène.
Elle transforme le dioxygène en dioxyde de carbone par combustion.
Elle maintient une proportion atmosphérique fixe de dioxygène.

Elle constitue une source qui produit du dioxygène.

Explication

La photosynthèse est une source de dioxygène, car elle en produit. La respiration est plutôt un puits, puisqu’elle consomme du dioxygène.

10. Lorsqu’un organisme respire, comment ce mécanisme agit-il sur le dioxygène ?

Il agit comme une source en produisant du dioxygène.
Il augmente sa proportion atmosphérique jusqu’à 21 %.
Il agit comme un puits en consommant du dioxygène.
Il conserve le dioxygène sans modifier sa quantité.

Il agit comme un puits en consommant du dioxygène.

Explication

La respiration consomme du dioxygène et constitue donc un puits. La photosynthèse, contrairement à la respiration, en produit et représente une source.

11. Quelle proportion de l’atmosphère actuelle est constituée de dioxygène ?

Environ 10 %.
Environ 78 %.
Environ 21 %.
Environ 35 %.

Environ 21 %.

Explication

Le dioxygène représente 21 % de l’atmosphère actuelle. La proportion d’environ 78 % est associée à un autre gaz atmosphérique, et non au dioxygène.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 20 flashcards sur Origine du dioxygène atmosphérique.

À quelle date le dioxygène commence-t-il à s’accumuler dans l’atmosphère après saturation de l’océan ?

À −2,4 Ga.

Que témoignent les fers rubanés dans le milieu aquatique ?

De l’oxydation du fer par le dioxygène.

Où se forment les stromatolites ?

Dans l’eau.

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