Sciences de la Vie et de la Terre Cours de terminale S Programme de spécialité Thème 3 – Du...
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Sciences de la Vie et de la Terre
Cours de terminale S
Programme de spécialité
Thème 3 – Du passé géologique à l’évolution future de la planète
Chapitre 1: les climats passés de la planète
Introduction :
Deux problématiques partiellement interdépendantes seront traitées : - les variations du climat. - les variations du niveau moyen des mers.
I - Etudier le climat du quaternaire récent (700 000 dernières années)
A- Le δ18O, un paléothermomètre naturel.
Voir fiche TD n°1, document 1.
H216O
H218O
Le δ18O peut donc être utilisé comme un véritable paléothermomètre
B- Renseignements fournis par les carottes glaciaires
Carottes de glaces
cristaux de glaces
Bulles d’air
Voir fiche TD n°1, documents 2 et 3.
C- Renseignements fournis par les foraminifères marins
Voir fiche TD n°1, documents 4, 5 et 6
Deux types de renseignements :- Sens d’enroulement de la coquille (senestre dans eaux chaudes, dextre dans les eaux froides)
- δ 18O de la coquille
Document 6Evolutions du δ18O moyen des océans (courbe du haut)et des glaces en
Antarctique (site deVostok), au cours du temps.
D- Des témoins des paléoclimats en milieu continental
Voir TP pollen (ECE) + correction
Les pollens sont caractéristiques des végétaux
les paléo-environnements sont étroitement liés aux climats passés
Etude de carottes sédimentaires de lacs ou de tourbières
spectre pollinique
diagramme pollinique
II – Les causes des variations climatiques
cycles de 100 000 ans, 43 000, 24 000 et 19 000 ans.
Comment expliquer ces variations ?
A- Une explication astronomique : la relation terre-soleil.
B- Des phénomènes modulant l’amplitude des variations climatiques
1°) Les variations de l’albédo de la planète
Albédo = énergie réfléchie/énergie reçue
Période froide
Augmentation des calottes glaciaires
Refroidissement climatique (amplification de la période
froide initiale)
Refroidissement des sols
Moins d’énergie solaire stockée par les sols
Augmentation de l’albédo global
Albedo = amplificateur des variations climatiques
2°) Les variations de la teneur en CO2 atmosphérique
Période chaude
Augmentation de l’effet de serre
Echauffement des océans
réchauffement climatique (amplification de la période chaude
initiale)
Enrichissement de l’atmosphère en CO2
Diffusion du CO2 des océans vers l’atmosphère
III)- Les changements climatiques aux plus grandes échelles de temps :
A) Des traces géologiques qui témoignent de ces changements climatiques
A faire en devoir maison : résumer sous forme d’un tableau les traces des variations climatiques des
périodes très anciennes (tableau fourni)
B) Ces changements climatiques sur de longues périodes sont induits par des variations importantes de la teneur en C02 de l’atmosphère
Quels sont donc les mécanismes qui régulent le taux de CO2 atmosphèrique ?
CO2
HCO3-
Précipitation des carbonates
(formation de calcaire)
Ca2+ + 2HCO3-
CaCO3 + H2O + CO2
Emissions gazeuses volcaniques aériennes ou sous marines (activité des dorsales
océaniques)
Erosion des reliefsExemple : dissolution des carbonates par hydrolyse
Fixation du CO2 dans la matière organique (photosynthèse) puis
fossilisation de cette matière organique sous forme de charbon
ou de pétrole.
Augmentation du CO2 atmosphérique : réchauffement climatique
Diminution du CO2 atmosphérique : refroidissement climatique
CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2HCO3-
processus libérateurs de CO2 : le dégazage du manteau par le volcanisme
précipitation des carbonates
processus consommateurs de CO2 :la dissolution des carbonates
le piégeage de la matière organique dans les roches carbonées l’altération des silicates calciques et magnésiens de reliefs orogéniques
Conclusion : envisager les climats du futur
Actuellement, les scénarios d’évolution de la température moyenne de la Terre qui, outre la variabilité naturelle du climat, prennent en compte l’impact des
activités humaines , prévoient un réchauffement de l’ordre de 2 à 5 ° C au cours du 21ème siècle .
La prévision des climats du futur est un enjeu à la fois scientifique et sociétal et fait l’objet de conventions, d’accords et de protocoles internationaux .
( Exercice n ° 4 page 56)L’identification des paramètres qui contrôlent le climat de la Terre est essentielle
pour construire des modèles climatiques .La relation entre température moyenne de la surface de la Terre et concentration en gaz à effet de serre est observée tout au long de l’histoire mais de nombreux autres paramètres, pas toujours bien connus, interviennent (ralentissement des
courants marins tels le Gulf Stream par exemple).
Chapitre 2: les variations du niveau de la mer
Voir dossier