Fiche de révision : Origine du dioxygène atmosphérique

📋 Plan du Cours

1. Atmosphère primitive et actualisme
2. Cyanobactéries et photosynthèse
3. Oxydation des océans et atmosphère
4. Sources, puits et évolution récente

📖 1. Atmosphère primitive et actualisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Principe d’actualisme : Principe selon lequel les lois qui régissent les phénomènes géologiques actuels sont les mêmes que celles qui s’exerçaient dans le passé.

📝 Points essentiels

• Il y a 4 Ga, l’atmosphère terrestre était dépourvue de dioxygène, alors que le dioxygène représente aujourd’hui 21 % de l’atmosphère.

💡 Astuce mémo

Atmosphère primitive sans O₂, atmosphère actuelle à 21 %

📖 2. Cyanobactéries et photosynthèse

📝 Points essentiels

• Les cyanobactéries filamenteuses, présentes dans des stromatolithes fossiles, comptent parmi les premières formes de vie apparues dans les océans terrestres, au moins vers -3,5 Ga.

• La photosynthèse des cyanobactéries produit du dioxygène qui est libéré dans les océans.

📌 Les organismes chlorophylliens constituent des sources de dioxygène parce qu’ils réalisent la photosynthèse, tandis que la respiration et la combustion constituent des puits parce qu’elles consomment du dioxygène.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse des cyanobactéries → production de dioxygène

📖 3. Oxydation des océans et atmosphère

★ À maîtriser

• Le dioxygène produit dans les océans a progressivement oxydé les espèces chimiques présentes dans l’eau, notamment le fer, dont les oxydes ont précipité pour former des formations de fer rubané.

• Le début de la présence de dioxygène dans l’atmosphère est daté de -2,4 Ga grâce au pic de production des formations de fer rubané et à la présence de roches continentales oxydées.

• Quand la plus grande partie du fer a été oxydée en fer(III), le dioxygène excédentaire n’est plus entièrement consommé par l’oxydation du fer et peut diffuser des océans vers l’atmosphère.

Compléments

• Les formations de fer rubané sont datées entre -3,5 et -1,8 Ga.

💡 Astuce mémo

Fer océanique oxydé → fers rubanés → surplus d’O₂ atmosphérique

📖 4. Sources, puits et évolution récente

★ À maîtriser

• Une teneur en dioxygène proche de la concentration actuelle est atteinte il y a environ 500 Ma.

• Les végétaux chlorophylliens prélèvent du dioxyde de carbone atmosphérique pour produire leur matière organique, ce qui forme une atmosphère pauvre en dioxyde de carbone.

Compléments

• La présence de couches rouges continentales à partir de 2 Ga indique une oxydation du fer en milieu terrestre et donc la présence de dioxygène dans l’atmosphère.

• À partir de 530 Ma, l’explosion de la vie sur Terre augmente le nombre d’êtres vivants réalisant la respiration, ce qui consomme du dioxygène et contribue à la stagnation de sa quantité atmosphérique.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse produit l’O₂, respiration et combustion le consomment

📊 Tableaux de synthèse

Sources et puits de dioxygène