Thème 2 : Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir

CHAPITRE 2 :

EVOLUTION RÉCENTE DE L’ATMOSPHERE ET DU CLIMAT.

Comment reconstituer la composition de l'atmosphère primitive et comment a-t-elle évolué ?

Ours polaires menacés d’extinction causé par ladisparation de leur habitats (fonte des calottesde glace)

Paramètres 1951 –1980

1981 –2010

Tmax (°C) 17.3 18.4 Tmin (°C) 7.6 9.1 Tmoy (°C) 12.5 13.8 N> 30°C

(j/an) 11.7 22.4

N< -5°C (j/an)

5.9 3.1

P (mm/an) 935 945

Quelques données climatiques

De nombreuses observations et des données climatiquesmontrent que le climat actuel se réchauffe.

http://www.liberation.fr/planete/2015/10/15/climat-une-bonne-dose-antisceptique_1404928

Industrialisation Déforestation Urbanisme Problématique : Les scientifiques ont établi que lesmodifications anthropiques (activités humaines) del’atmosphère engendrent une modification climatique. Ils’agit d’étayer cette affirmation.

I- Climat d’aujourd’hui : l’effet de serre, un phénomènenaturel amplifié

Comment peut-on expliquer ce réchauffement climatique ?

La présence d’uneatmosphère augmente latempérature de surfacedes planètes telluriques

Vue depuis l’espace de l’atmosphère de la Terre

Il existe un lien entreatmosphère etréchauffement climatique.

TD 1 : L’effet de serre, un phénomène naturel amplifié

Rayonnement solaire

Rayonnementsolaire réfléchiparl’atmosphère

Absorption des U.V

Rayonnement solaire réfléchi par la surface

Rayonnement I.R émis par la surface

Rayonnement I.R réémis vers l’espace

Rayonnement I.R absorbé par les GES

Effet de serre

Échauffement de

l’atmosphère

Rayonnement de l’atmosphère

Rayonnement de

l’atmosphère

Échauffement de la surface

Schéma expliquant l’effet de serre et le bilan radiatif terrestre

Rayonnement solaire

Rayonnementsolaireréfléchi parl’atmosphère

Absorption des U.V

Rayonnement solaire réfléchi par la surface

Rayonnement I.R émis par la surface

Rayonnement I.R réémis vers

l’espace

Rayonnement I.R absorbé par les

GES

Effet de serre

Échauffement de

l’atmosphère

Rayonnement de l’atmosphère

Rayonnement de

l’atmosphère

Échauffement de la surface

Schéma expliquant l’effet de serre et le bilan radiatif terrestre

Hypothèse 1 :Augmentationdurayonnementsolaire

Hypothèse 2 :Baisse durayonnementsolaire réfléchi.

Hypothèse 3 :AugmentationdurayonnementI.R absorbé parles GES.

A partir du schéma, 3 hypothèses peuvent expliquer le réchauffementclimatique actuel.

TD 2 : Des facteurs pouvant influer sur le climat

Des tâches solaires

Les caractéristiques orbitales de la Terre

Les variations de l’activité solaireinfluent sur le rayonnement solairereçu par la Terre.

Les variations de l’orbiteterrestre influent sur lerayonnement solaire reçupar la Terre.

L’albédo de certaines surfaces

Certaines surfaces peuventaugmenter (ex : les calottesglacières) ou diminuer (ex : lesroutes goudronnées) lerayonnement solaire réfléchi.

Emballement possible par rétroaction positive

Activité volcanique

L’activité volcanique peut influer sur lerayonnement solaire absorbé par lessurfaces et sur l’effet de serre.

Emission anthropique de gaz à effet de serre

Les activités humaines peuventaugmenter l’effet de serre enémettant des GES dansl’atmosphère.

Différents scénarios en fonction des choix politiques et économiques

Le GIEC a défini le forçage climatique comme « une perturbation externe

imposée sur le bilan énergétique du système climatique par des

changements du rayonnement solaire, de l'albédo de la Terre ou de la

composition atmosphérique en gaz et particules ».

Le forçage radiatif est donc un changement par rapport à un état à un moment

donné. Ce moment a été choisi comme l’ère préindustrielle (1750

arbitrairement). Ainsi, le forçage radiatif était égal à 0 en 1750.

Dans la figure ci-dessus, les items à valeurs positives ont un "effet réchauffant"

depuis 1750 ; ceux à valeurs négatives ont un "effet refroidissant". On

remarque que certaines activités humaines ont un "effet refroidissant",

mais l'effet global de ces activités est "réchauffant".

Forçage radiatifpositif (effetréchauffant) duclimat actuel liéaux activitéshumaines (cf livrepage 131)

Comment faire pour déterminer l’évolution du CO2

atmosphérique au cours des temps géologiques ?

TP 1 : Taux de dioxyde de carbone et changements climatiques

Etape 1 : Mise en situation et recherche à mener

- Déterminer l’indice stomatique d’une feuille de ginkgobiloba.- Mettre l’indice stomatique d’une feuille de ginkgo bilobaen relation avec la teneur en CO2 atmosphérique.

- Si l’indice stomatique est en corrélation avec la teneur enCO2 atmosphérique, alors les deux paramètres seront liés.

Empreinte de la face inférieure d’un feuille de ginkgo biloba vue au

microscope optique

I.S entre 6.5 et 9.5

280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Indice stomatique en fonction de la teneur en CO2

PCO2 en ppmV

I.S

en

%- Plus l’indice stomatique de la feuille du ginkgo biloba estfaible plus la teneur en CO2 atmosphérique est importante.- Il existe un lien entre l’indice stomatique des feuilles duginkgo biloba et la teneur en CO2 atmosphérique.- Cette méthode est donc fiable pour évaluer lesconcentrations en CO2 atmosphérique du passé.

L’effet de serre, déterminé notamment par la compositionatmosphérique, est un facteur influençant le climat global.La modélisation de la relation effet de serre/climat estcomplexe. Elle permet de proposer des hypothèsesd’évolutions possibles du climat de la planète notammenten fonction des émissions de gaz à effet de serre induitespar l’activité humaine.

L’évolution récente du climat semble bien être corrélée àune variation de la composition atmosphérique d’origineanthropique depuis le début de l’ère industrielle.Qu’en est-il avant le début de l’ère industrielle ?

2- Les variations du climat sur les 800 000 dernières années

L’évolution récente du climat semble bien être corrélée àune variation de la composition atmosphérique d’origineanthropique depuis le début de l’ère industrielle.

Comment avoir accès à la composition atmosphérique dupassé ?

Coupe à travers le continent Antarctique

La glaciologie permet unaccès aux archives de lacompositionatmosphérique du passé.

Comment l’étude desglaces permet-elle dedéterminer lacompositionatmosphérique du passé ?

TP 2 : Evolution de la composition de l’atmosphère depuis 800 000 ans

Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème

-Réaliser une préparation microscopique d’une goutte d’eau.- Observer la préparation au microscope polarisant afind’identifier les cristaux de glace et les bulles d’aire s’il y en a.

-Si des bulles d’air sont piégées lors de la congélation del’eau alors l’étude de la composition des bulles d’air descalottes de glace nous permettra de déterminer lacomposition atmosphérique en CO2 du passé.

Lame mince de glace observée au microscope polraisant en LPA

Cristaux de glaceBulles d’air piégées entre les cristaux(vestiges de l’atmosphère au momentde la congélation de l’eau)

-L’observation au microscope polarisant montre que desbulles d’air peuvent être piégées au moment de lacongélation de l’eau.- L’étude des bulles d’air piégées dans les calottes de glacepermettront de déterminer l’évolution de la compositiondes gaz atmosphérique du passé.

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000

0

50

100

150

200

250

300

350

Evolution de la composition atmosphérique en CO2 (déduite des bulles d'air piégées dans les glaces) en fonction du temps

Temps en année

Ta

ux

de

CO

2 e

n p

pm

v

- Au cours des 800 000 dernières années la composition enCO2 de l’atmosphère à changée.- Une diminution du taux de CO2 atmosphérique est unindicateur de baisse de la température de surface.

- Une augmentation du taux de CO2 atmosphérique est unindicateur de hausse de la température de surface.

Augmentations de latempérature de surface

Baisses de la température desurface

Les bulles d’air contenues dans les glaces permettentd’étudier la composition de l’air durant les 800 000 dernièresannées y compris les polluants d’origine humaine.

Evolution du taux atmosphérique des CFC (obtenu par l’analyse des bulles d’air

piégées dans la glace et, pour les années récentes, de mesures directes

Les CFC ont été utilisés dans laréfrigération et en tant que gazpropulseurs jusqu’à leur interdiction en1987 en raison de leur rôle dans ladestruction de l’ozone stratosphérique.

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000

0

50

100

150

200

250

300

350

Evolution de la composition atmosphérique en CO2 (déduite des bulles d'air piégées dans les glaces) en fonction du temps

Temps en année

Ta

ux

de

CO

2 e

n p

pm

v

Augmentations de latempérature de surface

Baisses de la température desurface

Comment peut-on confirmer le lien entre les variations desGES atmosphériques et les variations climatiques du passé ?

- Les apports du δ18O :

Deux isotopes stables qui différentpar leur nombre de neutrons.L’eau de mer est donc un mélangede molécules de H2

16O (99,8%) et deH2

18O (0.2%).H2

16O est plus léger que H218O.

Calcul du rapport isotopique

1000

)(

)()(

16

18

16

18

16

18

18 X

O

O

O

O

O

O

O

smow

smownechantillo

X 1000Rapport moyen desocéans

Evaporation plus rapide

Condensation plus rapide

Ces observations suggèrentque le δ18O des océans ou desglaces est en corrélation avecla température à la surface duglobe.

TP 3 : Les glaces polaires et les paléo températures

Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème

- Montrer qu’il existe un lien en le δ18O et la température entraçant le graphique du δ18O en fonction de la température.

- Si une corrélation est mise en évidence on aura donc unindicateur de l’évolution de la température du passé endéterminant le δ18O des glaces des pôles.

- En comparant l’évolution des GES atmosphériques contenudans les bulles d’air du passé et l’évolution du δ18O desglaces des pôles, on pourra alors confirmer le lien entre lesGES et la température de surface de la planète.

-60 -40 -20 0 20 40

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

f(x) = 0,52x - 14,5Delta O18 en fonction de la température

δ 18O en pourmille

Linéaire ( δ 18O en pourmille )

Température en °C

De

lta

O1

8

- Il existe unecorrélation entre leδ18O et latempérature desurface.

- On peut alors utiliser le δ18O pour confirmer le lien entreles variations de température de surface et les GESatmosphériques.

0 20000 40000 60000 80000 100000

-44

-42

-40

-38

-36

-34

-32

-30

Delta O18 en fonction du temps (Hémisphère Nord)

DeltaO18 (pour 1000)

âge en année

de

lta

O1

8 d

e la

gla

ce

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

CH4 atmosphérique en fonction du temps (Hémisphère Nord)

Methane (ppb)

âge en Ka

CH

4 e

n p

pb

- Une augmentationdu δ18O est corréléeà une augmentationde CH4

atmosphérique.- Une baisse du δ18Oest corrélée à unebaisse de CH4

atmosphérique.- Dans l’hémisphèreNord les variations duδ18O confirment le lienentre les variations desGES atmosphériques etla température desurface de la planète.

0 20000 40000 60000 80000 100000

-62

-61

-60

-59

-58

-57

-56

-55

-54

-53

-52

Delta O18 en fonction de l'âge des glaces (Hémisphère Sud)

DeltaO18 (pour 1000)

âge en année

De

lta

O1

8 d

es

gla

ce

s

0 20000 40000 60000 80000 100000

150

170

190

210

230

250

270

290

CO2 atmosphérique en fonction de l'âge des glaces (Hémisphère Sud)

CO2(ppmv)

âge en année

CO

2 e

n p

pm

v - Une augmentationdu δ18O est corréléeà une augmentationde CO2

atmosphérique.- Une baisse du δ18Oest corrélée à unebaisse de CO2

atmosphérique.- Dans l’hémisphèreSud les variations duδ18O confirment le lienentre les variations desGES atmosphériques etla température desurface de la planète.

0 20000 40000 60000 80000 100000

-44

-42

-40

-38

-36

-34

-32

-30

Delta O18 en fonction du temps (Hémisphère Nord)

DeltaO18 (pour 1000)

âge en année

de

lta

O1

8 d

e la

gla

ce

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

CH4 atmosphérique en fonction du temps (Hémisphère Nord)

Methane (ppb)

âge en Ka

CH

4 e

n p

pb

0 20000 40000 60000 80000 100000

-62

-61

-60

-59

-58

-57

-56

-55

-54

-53

-52

Delta O18 en fonction de l'âge des glaces (Hémisphère Sud)

DeltaO18 (pour 1000)

âge en année

De

lta

O1

8 d

es

gla

ce

s

0 20000 40000 60000 80000 100000

150

170

190

210

230

250

270

290

CO2 atmosphérique en fonction de l'âge des glaces (Hémisphère Sud)

CO2(ppmv)

âge en année

CO

2 e

n p

pm

v - Toutes ces observations montrent aussi que ces variationsclimatiques touchent la totalité du globe terrestre.

Les apport du δD

- Mêmes apportsque le δ18O.

La composition isotopique des glaces et d’autres indices (parexemple la palynologie) permettent de retracer lesévolutions climatiques des 800 000 dernières années.

1- L’évolution récente du climat semble bien être corrélée àune variation de la composition atmosphérique en GESd’origine anthropique depuis le début de l’ère industrielle.2- Les données glaciologiques des 800 000 dernières annéesconfirment le lien entre les GES atmosphérique et lesvariations climatiques.Ce modèle explicatif est-il applicable sur de plus grandeséchelles de temps ?3- Les variations du climat aux grandes échelles de temps

Comment peut-on déterminer les variations climatiques surde très grandes échelles de temps ?

- On ne dispose pas d’informations fournies par les glaces pour lesgrandes échelles de temps.

Utilisation des archives sédimentaires et appliquer leprincipe d’actualisme.

Les roches sédimentaires anciennes identiques à cellesobservées aujourd’hui ont dû se former dans les mêmesconditions.

Evaporites : Roches sédimentaires formées parévaporation intense d’eau de mer. Dépôts dede sel de plusieurs centaines de mètresd’épaisseurs lorsque l’évaporation estsupérieure aux apports en eau douce des pluieset des fleuves.

Evaporites de la mer morte

Latérites : Roches sédimentaires résiduellesriche en fer et parfois en aluminium (ex :bauxite), issues de l’altération des continentssous climat chaud et humide.

Bauxite

Formation de latérite en centre Afrique

Charbon et pétrole : Roches sédimentaires carbonées issues destransformations de la matière organique ayant subies unenfouissement rapide échappant ainsi à la dégradation des organismesdécomposeurs.

Tillites : Roches résultant de l’évolution de dépôts sédimentairesproduits par les glaciers, et contenant des blocs rocheux dedimensions très variées, pris dans une matrice.

Tillites du Groenland

TD 3 : Des variations climatiques anciennes

tropical tempéré

Les zones climatiques actuelles

Equateur

30°N

30°S

60°N

60°S

Au Permo-carbonifère

Au crétacé supérieur

Polaire avec une calotte de glace

Aride

Tempéré froid

tropical tempéré

Tempéré froid

tropical

Aride

Zones climatiques au Permo-carbonifère et au crétacé supérieur en fonction de la répartition des roches sédimentaires

Au Permo-carbonifère onobserve un refroidissementclimatique.

Au crétacé supérieur onobserve un réchauffementclimatique.

Comment peut-on expliquer les variations climatiques duPermo-carbonifère et du Crétacé ?

Si notre modèle climatique est vraie, alors les G.E.S doiventêtre présent en faible quantité dans l’atmosphère au Permo-carbonifère et en forte quantité au Crétacé.

TD 4 : Des explications aux variations climatiques anciennes

Au Permo-carbonifère il y a unpiégeage important de M.O. le CO2

nécessaire à la formation de la M.On’est pas restitué à l’atmosphère.

Au Crétacé supérieur il y a unpiégeage moins important deM.O par rapport au Permo-carbonifère. Il y a donc plus deCO2 restitué à l’atmosphère àcette époque.

Ma

Au Permo-carbonifère il y a une faible activité des dorsales, donc unefaible activité volcanique (volcanisme des dorsales). Il y a donc peu deG.E.S provenant du manteau terrestre qui est relâchés dansl’atmosphère.

Au Crétacé supérieur il y a une forte activité des dorsales, donc uneforte activité volcanique (volcanisme des dorsales). Il y a doncbeaucoup de G.E.S provenant du manteau terrestre qui est relâchésdans l’atmosphère.

Les provinces volcaniques géantes du crétacé

Le Crétacé est marqué par uneintense activité volcanique depoint chaud. D’énorme quantitéde G.E.S ont donc été relâchésdans l’atmosphère.

Au Permo-carbonifère :Les roches sédimentaires témoignent d’un refroidissement climatique.Le piégeage important de M.O et la faible activité volcanique seraientresponsable de la diminution du CO2 atmosphérique (un G.E.S)provoquant ainsi un faible effet de serre.

Au Crétacé :Les roches sédimentaires témoignent d’un réchauffement climatique.Le faible piégeage de M.O et l’intense activité volcanique (dorsales etpoints chauds) seraient responsable de l’augmentation du CO2

atmosphérique (un G.E.S) provoquant ainsi un important effet deserre.

L’histoire climatique de la Terre sur les 600 derniers Ma

Sur les très grandes durées(par exemple pendant ledernier milliard d’années), lestraces de variationsclimatiques importantes sontenregistrées dans les rochessédimentaires. Des conditionsclimatiques très éloignées decelles de l’époque actuelle ontexisté.

L’atmosphère desautres planètestelluriques est richeen CO2 et ne possèdepas de O2.

Formation des corps telluriques au cours de la création du système solaire

- La terre est uneplanète tellurique,elle devrait alorsavoir les mêmescaractéristiquesque les autrescorps telluriques.

Comment peut-on avoir la composition de l’atmosphèreprimitive de la Terre ?

Dégazage intense au tout début

Composition des gaz échappéed’une chondrite (météoriteindifférenciée) après chauffage

Analyse des gazvolcaniques

Composition de l’atmosphère primitive et actuelle

Comment peut-on expliquer la diminution du taux de CO2

dans l’atmosphère terrestre au cours du temps ?

TD 5 : Evolution du CO2 dans l’atmosphère au cours des temps géologiques

2H2O + 2CO2 ⇄ 2H2CO3 ⇄ 2H+ + 2HCO3-

Equation de la dissolution du CO2 dans l’eau

Après la formation d’unehydrosphère, une bonnepartie du CO2

atmosphérique est piégéedans les océans sous formed’ions hydrogénocarbonate(HCO3

- ) essentiellement.

Etape 1 : Dissolution du CO2 dans les océans :

2H2O + 2CO2 ⇄ 2H2CO3 ⇄ 2H+ + 2HCO3-

Acidification de l’eau

Conglomérat (R sédimentaire âgée de 3.5 Ga)

- Les minéraux silicatés des roches de lacroûte subissent une altération.

- Les ions Ca2+ libérées par cettealtération précipitent dans les océanssous forme de carbonate de calcium :formation de roches carbonatées.

Etape 1 : Dissolution du CO2 dans les océans :

2H2O + 2CO2 ⇄ 2H2CO3 ⇄ 2H+ + 2HCO3-

Acidification de l’eau Etape 2 : Altération des silicates et précipitation descarbonates :

2H+ + 2 HCO3- + CaSiO3 → SiO2 + H2O + 2HCO3

- + Ca2+

2HCO3- + Ca2+ ⇄ CaCO3 + H2O + CO2

Altération des silicates

Précipitation des carbonates

Etape 1 et étape 2 permettent le piégeage définitif du CO2

dans les océans et les roches carbonatées.

Taux de CO2 atmosphérique sur les 600 derniers Ma

La photosynthèse etl’enfouissement rapide de cetteM.O permet le piégeage du CO2

atmosphérique dans les rochescarbonées (pétrole, charbon…).

O2CO2 + H2O CH2O

Energie lumineuse

+

Charbon (roche carbonée)

Etape 1 : Dissolution du CO2 dans les océans :

2H2O + 2CO2 ⇄ 2H2CO3 ⇄ 2H+ + 2HCO3-

Acidification de l’eau Etape 2 : Altération des silicates et précipitation descarbonates :

2H+ + 2 HCO3- + CaSiO3 → SiO2 + H2O + 2HCO3

- + Ca2+

2HCO3- + Ca2+ ⇄ CaCO3 + H2O + CO2

Altération des silicates

Précipitation des carbonates

Etape 3 : Photosynthèse, roches carbonées

O2CO2 + H2O CH2OEnergie lumineuse

+Photosynthèse

CO2

Atmosphérique

Volcanisme

Hydrosphère

Biosphère

Dissolution

Photosynthèse

Respiration Fermentation

Roches carbonées

Enfouissement

Roches carbonatées

Altération des silicates et

Précipitation des carbonates

Dégradation métamorphisme

Activités humaines

Effet de serre variable dans

le temps

Lithosphère

Flux de CO2 sortant de l’atmosphère Flux de CO2 entrant dans l’atmosphère

Cycle du carbone à l’échelle des temps géologiques et climat

Composition de l’atmosphère primitive et actuelle

Comment peut-on expliquer la présence de dioxygène dansl’atmosphère actuelle alors qu’il n’y en avait pas à l’origine ?

TP 4 : L’apparition et l’augmentation du dioxygène à la surface du globe terrestre

Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème

- En réalisant la photosynthèse pour produire de la M.O lescyanobactéries utiliseraient le CO2 libéré par la précipitationdes carbonates (formation de stromatolithes) etrejetteraient dans le leurs milieux de vie, l’océan primitif, dudioxygène.

- Mesurer le taux de dioxygène et de dioxyde carbone dansun milieu contenant des cyanobactéries.

- Si à la lumière les cyanobactéries consomme du CO2 etrejettent du O2, alors ils seraient fort probable que laphotosynthèse soit responsable de la présence du O2 dansl’atmosphère actuelle.

Mesure du taux de O2 et de CO2 dans un environnement contenant des cyanobactéries actuelles

À la lumières lescyanobactéries réalisentla photosynthèse.

La photosynthèse seraitresponsable de laprésence de O2 dansl’atmosphère actuelle.

N.B : Les cyanobactéries datées de 3.5Ga ne devaientcertainement pas être capable de réaliser la respiration,fonction qui est apparue plus tardivement dans l’évolution.

- Vers les 4Ga les premiers organismes photosynthétiquesrejettent du Dioxygène dans leurs milieux de vie : l’océanprimitif. Au fur et à mesure l’océan réducteur (sans O2) seraitdevenu oxydant (avec O2).

BIF dans des sédiments océaniques (-4 à 2Ga)

- La présence de BIF dans les sédimentsocéaniques à partir de 4Ga est unargument en faveur d’un océan primitifdevenu oxydant (avec du O2).

- L’absence de BIF dans les sédimentsocéaniques après 2.2 Ga peuts’expliquer de deux façons :

1- Les roches continentales ont arrêtées de libérer du Fe2+.

2- L’hydroxyde ferrique précipite avant son arrivé dans lesocéans, c’est-à-dire sur les continents.

Uraninite d’Afrique du Sud

- La présence d’uraninite (avant -2Ga)dans les sédiments continentauxindique que les eaux des rivières del’époque ne contenaient pas dedioxygène.

- L’absence d’uraninite après 2Gaindique que les eaux des rivières decontenaient du dioxygène.

- Ces données suggèrent que l’eau des rivières deviennentoxydantes entre 3.5 et 2 Ga.

Les grès rouges (datés de-2.2Ga) autour de laBlyde river

- La présence de paléosols riches enhydroxyde ferrique, à partir de 2 Ga,indique que l’atmosphère devientoxydante à partir de cette époque.

- Aux alentours de 2Ga le dioxygènedissout dans l’eau commence àdiffuser dans l’atmosphère primitive,l’enrichissant au fur et à mesure.

Évolution du taux de dioxygène dans l’atmosphère terrestre au cours des temps géologiques

Evolution du taux des gaz atmosphériques au cours des temps géologiques

Ga

Dégazage Dissolution dans les océans, altération des continents et précipitation des carbonates

Piégeage dans la matière organique

Apparition des premiers organismes photosynthétiques

(piégeage dans les océans)

Début de diffusion du O2

dans l’atmosphère

Apparition de la respiration

L’atmosphère de la Terre était différente de l’atmosphèreactuelle. Sa transformation est la conséquence, notamment,du développement de la vie. L’histoire de cettetransformation se trouve inscrite dans les roches, enparticulier celles qui sont sédimentaires.

Thème 2 spé : Enjeux planétaires contemporains, atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir

Les scientifiques ont établi que les modifications anthropiques de l’atmosphère engendrent unemodification climatique. Il s’agit d’étayer cette affirmation.1- Climat d’aujourd’hui : l’effet de serre un phénomène naturel amplifié

Comment peut-on expliquer ce réchauffement climatique ?TD1 : L’effet de serre, un phénomène naturelTD2 : Des facteurs pouvant influer sur le climat

Comment faire pour déterminer l’évolution du CO2 atmosphérique au cours des temps géologiques?TP1 : Taux de CO2 et changements climatiques

Qu’en est-il avant cette période ?2- Les variations climatiques sur les 800 000 dernières années

Comment avoir accès à la composition atmosphérique du passé ?Comment l’étude des glaces permet-elle de déterminer la composition atmosphérique du passé ?TP2 : Evolution de la composition de l’atmosphère depuis 800 000 ans.

Comment peut-on confirmer le lien antre les variations des GES et les variations climatiques dupassé ?TP3 : les glaces et les paléo-températures

Ce modèle explicatif est-il applicable sur de plus grandes échelles de temps ? 3- Les variations du climat aux grandes échelles de temps

Comment peut-on déterminer les variations climatiques sur de très grandes échelles de temps ? TD3 : Des variations climatiques anciennes

Comment peut-on expliquer les variations climatiques du permo-carbonifère et du crétacé ? TD4 : Des explications aux variations climatiques anciennes

Comment peut-on avoir la composition de l’atmosphère primitive de la Terre ? 4- De l’atmosphère primitive à l’atmosphère actuelle

Comment peut-on expliquer la diminution du taux de CO2 dans l’atmosphère terrestre au cours du temps ? TD5 : Evolution du CO2 dans l’atmosphère terrestre.

Comment peut-on expliquer la présence de dioxygène dans l’atmosphère actuelle alors qu’il n’y en avait pas à l’origine ? TP4 : L’apparition et l’augmentation du dioxygène à la surface du globe terrestre