Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains
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TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de seconde 11 TP n° SVT géologie Enseignement commun LE CYCLE DU CARBONE ET LE ROLE JOUE PAR L’HOMME Durée : 1h THEME 2 : ENJEUX PLANETAIRES CONTEMPORAINS Nom : Prénom : Date : Introduction : Le CO2 atmosphérique n’est qu’une des formes chimiques sous lesquelles se trouve le carbone sur notre planète. Cet élément est stocké sous d’autres formes dans ce qu’on appelle des réservoirs de carbone. On le trouve dans la matière organique, dans la matière minérale des êtres vivants (squelettes, coquilles etc.), dans les roches sédimentaires sous forme de carbonate de calcium (CaCO3), dans l’eau sous forme dissoute et sous la forme d’ions HCO3-, dans les combustibles fossiles sous forme d’hydrocarbures (roches carbonées) et dans les roches du manteau terrestre. Ces molécules carbonées sont soumises à des échanges permanents entre les différents compartiments terrestres (flux de carbone). Ces échanges constituent le cycle naturel du carbone. Problématique : Objectifs : Matériel : Quels sont ces échanges ? Comment l’Homme interfère-t-il avec le cycle naturel du carbone ? Compléter un schéma, raisonner. Pas de matériel. I. LE CYCLE DU CARBONE : UN QUASI-EQUILIBRE. Document 1 : Le cycle naturel du carbone : les valeurs des quantités de carbone stockées sont données en Gt (milliards de tonnes) d’équivalent de CO2. Les valeurs des flux de carbone (flèches) sont données en Gt/an. Atmosphère 720 Gt Biomasse continentale 700 Gt Biomasse océanique et océans 37 900 Gt Roches carbonées 10 000 Gt Roches carbonatées et sédiments calcaires 50 000 000 Gt Manteau 400 000 000 Gt N. COHEN Page 1 TP classe de seconde – LPO LOUIS ARMAND TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de seconde Enseignement commun 1. Complétez les légendes sur les flèches (mécanismes à l’origine des flux de carbone sur Terre). 2. Calculez le bilan de l’ensemble des libérations de CO 2 et de l’ensemble des mécanismes fixateurs de carbone. Qu’en déduisez-vous ? 3. Il y a 5 milliards d’années, y avait-il plus ou moins de CO2 atmosphérique qu’aujourd’hui ? II. LES PERTURBATIONS D’ORIGINE ANTHROPIQUE. Document 2 : La perturbation du cycle du carbone par l’Homme. L’Homme utilise depuis longtemps les combustibles fossiles enfouis sous terre. Il en tire la majeure partie de l’énergie pour subvenir à ses besoins : électricité, transports… Le CO2 libéré par leur combustion, et qui était piégé dans les profondeurs de la Terre depuis des millions d’années, se retrouve alors dans l’atmosphère. En théorie, les milieux naturels sont en partie capables d’absorber le surplus libéré : l’océan peut en absorber un tiers et la biomasse végétale pourrait absorber le reste si elle se développait suffisamment. Le problème est que, non content de libérer du CO 2, l’Homme pratique une déforestation intense pour étendre son territoire et ses surfaces agricoles. La conséquence de la déforestation est double, voire triple : d’une part elle va à l’encontre de la nécessité d’étendre la biomasse végétale afin de compenser la libération de CO 2 et d’autre part cette déforestation en elle-même libère du CO2 par la combustion du bois produit ou à cause de l’agriculture sur brûlis (qui permet aux zones déboisées d’être rapidement exploitées mais qui peut dégrader le sol de manière irrémédiable) ; la dernière conséquence de la déforestation est la disparition pure et simple d’espèces animales qui peuplent le milieu. L’Homme libère donc en moyenne 30 Gt de CO2 par an dont 10 Gt seulement sont absorbés par l’océan. 4. Comment le bilan naturel du cycle du carbone est-il modifié (donnez une valeur au bilan annuel) ? 5. Quelle peut en être la conséquence pour la planète ? 6. Si on ne change rien à nos habitudes de consommation de combustibles fossiles quel serait le seul moyen pour permettre à la planète d’encaisser cet apport supplémentaire ? Est-ce réalisable ? Pourquoi ? Document 3 : La population mondiale d’ici à 2025. Ouvrez le fichier « consommation mondiale pétrole.kmz » présent dans le dossier « seconde ». Ce fichier s’ouvre avec Google Earth et indique l’importance de l’utilisation du pétrole par pays. Observez les différents pays consommateurs de pétrole. 7. Comparez la consommation de pétrole observée en fonction des pays et la carte du document 3. Que peut-on en conclure ? Enfin, rendez-vous sur le site http://www.breathingearth.net pour contempler « en temps réel » l’évolution de la population humaine et les rejets de CO2… Cela donne à réfléchir non ? III. BILAN – ACTIVITE A TERMINER HORS SEANCE DE TP. 8. Rédigez un bilan de ce TP nous permettant de prendre conscience de nos responsabilités face à l’avenir de la planète. N. COHEN Page 2 TP classe de seconde – LPO LOUIS ARMAND
