- enseignement Catholique

HPT
Formation scientifique
UAA11
AUTEURS : Brigitte Janssens, Pascale Papleux
Fiche d’activité 14
Beaucoup d’activités humaines perturbent le cycle
naturel du carbone
Enoncé de l’activité
A l’aide des documents ci-dessous, les élèves
-
repèrent les différentes activités humaines qui produisent une pollution anthropique et interfèrent
avec le cycle du carbone ;
-
identifient la principale molécule incriminée.
-
complètent leur schéma du cycle du carbone (voir la fiche d’activité 13), en y incluant les
perturbations dues aux activités humaines.
Développements attendus principalement visés
Différencier les types de pollution (C1).
Identifier des polluants et les lier à des activités humaines responsables de leur rejet dans l’eau,
l’atmosphère ou le sol (C2).
Pour un exemple donné de pollution, l’élève identifie le type de pollution (naturelle ou anthropique) et le
polluant impliqué. Pour une pollution anthropique, l’élève identifie les activités humaines émettrices de ce
polluant.
Sur base de documents, identifier des modes de propagation d’un polluant et montrer son transfert d’un
milieu à un autre (A1).
Sur base de documents, l’élève identifie des modes de propagation d’un polluant et montrer son transfert
d’un milieu à un autre.
À partir d’un schéma, décrire les cycles du carbone et de l’oxygène (C3).
(P) L’élève identifie sur un schéma les principaux échanges gazeux de carbone et d’oxygène : photosynthèse
et respiration, combustion, décomposition.
(TQ) L’élève traduit un schéma en phrases qui décrivent les principales étapes des cycles du carbone et de
l’oxygène.
Établir les liens entre les cycles du carbone et de l’oxygène (A2).
L’élève associe la consommation d’oxygène à la production de CO2 et vice versa.
Sur base de documents, expliquer comment l’être humain remédie à une pollution dont il est responsable
(T3).
L’élève identifie et justifie certaines stratégies mises en place au niveau local ou global pour corriger les
atteintes environnementales auxquelles il participe par son mode de vie.
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Document 1 : Les principales activités humaines qui perturbent le cycle du carbone
Avant le début de l’ère industrielle (avant 1800), la quantité en dioxyde de carbone de l’atmosphère est
restée remarquablement stable pendant plusieurs centaines d’années.
Pourquoi ?
 Certains processus comme la photosynthèse, la respiration, la fermentation permettent des
échanges rapides du carbone entre l'atmosphère, la biosphère et les océans.
 D’autres processus, comme la formation des roches sédimentaires (les roches calcaires et les
roches carbonées) se font très lentement au cours des temps géologiques. Le carbone emprisonné
dans ces roches y reste ensuite pendant des millions d’années.
 La régulation de ces différents échanges permet de maintenir constante la quantité de CO2 dans
l’atmosphère.
Depuis les années 1850 (début de la révolution industrielle), la quantité de carbone dans l'atmosphère
augmente, principalement sous la forme de dioxyde de carbone et de méthane. Ces augmentations
sont dues aux activités humaines liées à l’industrialisation.
Lesquelles ?
 L’extraction des combustibles fossiles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Leur utilisation
comme combustibles pour le chauffage des habitations, pour les transports, pour les industries …
rejettent des quantités importantes de CO2 dans l’atmosphère. Il s'agit donc de nouveaux atomes de
carbone qui devaient normalement rester dans la lithosphère pendant des milliers d’années et qui
viennent maintenant s'ajouter au carbone de l’atmosphère.
 L’extraction des roches calcaires pour les transformer en ciment. Le procédé industriel utilisé est
appelé « calcination » et rejette également d’importantes quantités de CO2 dans l’atmosphère.
 La déforestation. On brûle des hectares de forêts afin de les transformer en espace de cultures. Ces
incendies libèrent de grandes quantités de CO2 dans l’air. De plus, les arbres disparus ne peuvent
plus réaliser le phénomène de photosynthèse et donc stocker le carbone présent dans l’atmosphère.
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Source : http://www.vivelessvt.com/lycee/modelisation-de-la-formation-du-petrole/
(page consultée le 19 août 2015)
Document 2 : Les conséquences possibles…
Les émissions de dioxyde de carbone et de méthane sont devenues tellement importantes ces dernières
années qu’elles modifient de plus en plus le rythme naturel du cycle du carbone. L’ampleur des
conséquences des activités humaines a alerté la communauté internationale. Elle s’appuie aujourd’hui
sur les travaux des chercheurs pour étudier précisément l’impact de l’Homme sur le cycle du carbone,
les conséquences possibles… et les moyens pour enrayer le processus.
Par exemple, voici quelques extraits du 5e rapport du GIEC (2014) (Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat) - publiés le 4/11/2014 sur le site du journal « Le Monde » :
http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_SummaryVolume_FINAL_FRENCH.pdf
(page consultée le 19 août 2015)
http://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2014/11/04/climat-5-rapports-du-giec-5-chiffresalarmants_4517326_4355770.html (page consultée le 19 août 2015)
« Le réchauffement du système climatique est sans équivoque et, depuis les années 1950, beaucoup
de changements observés sont sans précédent depuis des décennies voire des millénaires.
L'atmosphère et l'océan se sont réchauffés, la couverture de neige et de glace a diminué, le niveau des
mers s'est élevé et les concentrations des gaz à effet de serre ont augmenté. » (5e rapport du GIEC,
novembre 2014)
 95 % : C'est le degré de certitude, qualifié d'« extrêmement probable », que l'« activité humaine est
la cause principale du réchauffement observé » depuis le milieu du XXe siècle.
 Après une hausse de 0,85°C en moyenne entre 1880 et 2012, l'augmentation des températures
moyennes à la surface de la planète pourrait atteindre 4,8°C à l'horizon 2100 par rapport à la période
1986-2005, dans le scénario le plus pessimiste, c'est-à-dire si les émissions de gaz à effet continuent
à leur rythme actuel (entre 0,3°C et 3,1°C pour les autres scénarios).
 Le niveau des océans en 2100 par rapport à la période 1986-2005 pourrait s'élever de quasiment
un mètre, dans le scénario le plus pessimiste. Selon le dernier rapport du GIEC, les océans se sont
élevés de 19 cm depuis la fin du XIXe siècle.
 Les émissions annuelles de CO2 d'origine humaine (combustibles fossiles, production de ciment) sur
la période 2002-2011 étaient 54% au-dessus du niveau de 1990.
 « -70% » : C'est la réduction nécessaire des émissions mondiales de gaz à effet de serre (CO2 mais
aussi méthane et protoxyde d'azote) en 2050 par rapport à leur niveau de 2010 pour maintenir la
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hausse moyenne des températures en dessous de 2°C, selon le dernier rapport. Mais « depuis 2010,
les émissions augmentent plus vite encore que dans les décennies précédentes », a déploré
Rajendra Pachauri, le président du GIEC. La concentration de ces gaz atteint désormais « des
niveaux sans précédent depuis au moins 800 000 ans ».
Les impacts du réchauffement climatique se traduiront dans au moins cinq domaines :
 des phénomènes climatiques aggravés : multiplication de certains événements météorologiques
extrêmes (tempêtes, inondations, sécheresses) ;
 un bouleversement de nombreux écosystèmes, avec l’extinction de 20 à 30% des espèces animales
et végétales, et des conséquences importantes également pour les établissements humains ;
 des crises liées aux ressources alimentaires : dans de nombreuses parties du globe (Asie, Afrique,
zones tropicales et sub-tropicales), les productions agricoles chuteront, provoquant de graves crises
alimentaires, sources de conflits et de migrations ;
 des dangers sanitaires : le changement climatique aura vraisemblablement des impacts directs sur
le fonctionnement des écosystèmes et sur la transmission des maladies animales, susceptibles de
présenter des éléments pathogènes potentiellement dangereux pour l’homme ;
 des déplacements de population : l’augmentation du niveau de la mer (18 à 100 cm d’ici 2100) devrait
provoquer l’inondation de certaines zones côtières (notamment les deltas en Afrique et en Asie) et
causer la disparition de pays entiers (Maldives, Tuvalu), provoquant d’importantes migrations.
Voir aussi les vidéos :
-
Comprendre le réchauffement climatique en 4 minutes :
http://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2014/11/04/climat-5-rapports-du-giec-5-chiffresalarmants_4517326_4355770.html (page consultée le 19 août 2015)
« C’est pas Sorcier » : Le carbone : les sorciers font leur bilan (2010)
http://www.youtube.com/watch?v=OxLZ-LVJ02Y (page consultée le 19 août 2015)
-
Site : Impact des activités humaines sur le cycle du carbone
http://www.webzine-impactcc.com/6-Le-grand-cycle-du-carbone_a91.html (page consultée le 19
août 2015)
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