TH1 : science climat société Chapitre 1: l’atmosphère terrestre et la vie

« TH1 : science climat société Chapitre 1: l’atmosphère terrestre et la vie intro: notre terre s’est formée il y a 4.6 Ga en même temps que les autres planètes du système solaire.

Son atmosphère actuelle présente une originalité évidente par rapport a celle des autres planètes qui l’entourent problèma : comment expliquer l’originalité de l’atmosphère terrestre ? Comment ses interactions avec l’hydrosphère et la biosphère on elles contribué à son évolution activité 1 : Méthode d’étude pour déterminer la compo de l’atmosphère initiale pour déterminer la compo initiale de notre atmosphère on a utiliser des méthodes indirect : - étude d’un type particulier de météorites ( les chondrites ) elles se sont formée en mm temps que les planètes elles n’ont subit aucune modification et ont l’avantage d’avoir emprisonné les gaz présents initialement.

La composition des gaz de chondrite révèle qu’il y a énormément de vapeur d’eau un peu de CO2 un peu moins de diazote et pas du tout d’oxygène - étude des gaz volcaniques profonds qui contiennent une compo très semblable à ceux des météorites conclu : grâce aux météorites et aux volcans on a pu reconstituer l’atmosphère initiale Comparaison des compositions des atmosphère Terrestre initiale et actuelle Les gaz / Les atmosphère Initiale actuelle Tendance évolutive Vapeur d’eau H2O Environ 80 % - de1 % Drastiquement baissé Dioxyde de carbone CO2 ...20 % 0,004 % Beaucoup baissé Diazote N2 1à5% 78% Drastiquement augmenté Dioxigène O2 0% 21% Beaucoup augmenté I) Evolution précoce de l’atmosphère terrestre Comment expliquer toutes ces modifications de l’atmosphère et notamment la diminution de la vapeur d’eau et du CO2 origine des transformations précoces de l’atmosphère entre 4.6 et 4 Millirard d’A lorsque la planète s’est refroidi et que la T° est passé en dessous de 100°C la vapeur d’eau s’est condensé pour former l’eau liquide de tous nos océans, fleuves etc une fois les océans formée le CO2 à pu s’y dissoudre il a alors pu réagir avec des ions calcium pour se transformer en roche calcaire CaCO3 les transformations précoces de notre atmosphère sont bien due à des interactions entre l’atmosphère et l’hydrosphère. Bilan cours : Notre planète s'est formée il y a 4.6 Milliards d’année et son atmosphère primitive est apparue suite au dégazage par volcanisme du manteau.

Celle-ci était principalement constituée de vapeur d'eau (environ 80 +/- 10 %) et de dioxyde de carbone (10 à 20 %), elle ne contenait pas de dioxygène, le diazote était très peu présent (1 à 5%).

L'atmosphère initiale était donc réductrice (sans O2).

Notre atmosphère actuelle est très différente : 78% N 2, 21 % O2, 0.00 4 % CO2 + environ 1% de vapeur d'eau + gaz rares.

La présence de dioxygène rend notre atmosphère actuelle oxydante.

Au cours des temps géologiques notre atmosphère a donc beaucoup changé : quasi-disparition de la vapeur d'eau et du CO2 et apparition plus tardive du dioxygène. Divers mécanismes ont contribué aux modifications précoces de l'atmosphère: La formation des océans: Après sa formation par accrétion, La Terre a pu se refroidir, ce qui a permis la liquéfaction de la vapeur d'eau et la formation de vastes océans.

La position idéale de la Terre par rapport au soleil a permis de conserver l'eau sous forme liquide à la surface de la planète.

Certains arguments suggèrent que le ou les premiers océans auraient déjà pu être présents 150 Millions d’années après la formation de la Terre. Document : Les différents états de l’eau en fonction des conditions de température et pression (Nathan, 2020) Remarque: A -4.4 Milliards d’année, les conditions de P/T permettent le début de liquéfaction de la vapeur d'eau.

A partir de -4.1 Milliards d’année, nous avons vraiment précocement les conditions de P/T permettant d'avoir la formation des océans. • Le piégeage du CO2 La formation des océans a permis un piégeage du CO2 atmosphérique.

Celui-ci s'est dissout dans les océans et a pu précipiter pour former des gisements très importants de roches sédimentaires carbonatées (ex : les calcaires = Ca CO3). II) Evolution de l’atmosphère terrestre grâce à ses interactions avec la biosphère à partir de -3.5 Ga activité 2 : découvrir le rôle de la biosphère dans l’évolution de l’atmosphère terrestre L’activité précédente a démontré que les modifications précoces de l’atmosphère primitive étaient dues à ses interactions avec l’hydrosphère.

Cependant celles-ci n’expliquent pas toutes les modifications observées. On se propose de rechercher comment les interactions de l’atmosphère avec la biosphère ont contribué à son évolution. Question : A partir de l’exploitation des documents mis en relation avec vos connaissances, rédiger une synthèse expliquant comment l’apparition de la biosphère sur Terre a contribué à modifier notre atmosphère au cours des temps géologiques.

Votre synthèse sera structurée par un plan simple. plan a adopter : - recherche des 1ere traces de vie - les interaction biosphère atmosphère dans des roches australienne : les stromatolites datés de 3.5Milliards d’A on a trouvé les 1ere traces de vie fossilisés les 1ers êtres vivants correspondaient à des êtres très simples des bactérie. Les stromatolites sont construites par des bactéries particulière : les cyanobactéries (bactérie = organisme unicellulaire/ procaryote = matériel génétique non enfermé dans un noyau) les cyanobactéries sont capable de réaliser la photosynthèse et donc de consommer du CO2 pour libérer de l’O2 c’est donc l’apparition de la vie sur Terre qui à permis l’apparition du dioxygène évolution de l’atmosphère grâce à la biosphère : évolution du CO2 : des que la photosynthèse apparaît à partir de 3,5 Milliards d’A le CO2 est consommé par les cyanobactéries et va donc baisser évolution de l’O2 : sur le doc 2 on sait que l‘O2 a commencé à être produit à 3,5Milliards d’A grâce à la photosynthèse des bactéries, alors pk a-t-il fallu.... »