Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains : Partie I : agriculture et

Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains : Partie I : agriculture et gestions des sols. TP4
TP4 : L’origine des énergies fossiles
Introduction :
Dans le calcul de l’empreinte écologique nous avons vu que le problème de l’énergie était un élément déterminant (alimentation, habitat et transport).
Il s’agit maintenant de comprendre en quoi l’énergie utilisée peut avoir un coût pour la planète, et pour cela, il faut comprendre l’origine de ces énergies. Nous
commencerons notre investigation par les énergies fossiles.
Problème :
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Activité 1 : L’origine des combustibles fossiles
Vous disposez d’échantillons d’organisme fossiles.
Sigillaria
Pecopteris
Alethopteris
Calamites
Lepidodendron
→ Réalisez un dessin d’observation de l’empreinte présente à la surface de l’échantillon. Identifiez votre échantillon en utilisant les photos cidessus. Proposez une hypothèse expliquant l’origine de ces motifs géométriques.
Dessin d’observation :
→ Eprouvez votre hypothèse en recherchant le nom de ces traces sur internet.
Recherchez les végétaux actuels qui ressemblent aux traces fossiles et les régions où on peut les trouver aujourd’hui.
→ Ces fossiles proviennent tous d’une même mine de charbon. Déterminez quelle est la fourchette d’âge attribuée à ces fossiles. Relevez le
nom de cette période géologique (aidez-vous de l’échelle des temps géologiques à la fin du livre).
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Activité 2 : les conditions de formation du charbon
Sur le site « Scotese » (http://www.scotese.com/earth.htm), recherchez et indiquez la position de la France il y a 300Ma (Late carboniferous).
Quel était le climat à cette époque ?
A l’aide du document suivant, déterminez les paramètres indispensables à la mise en place des gisements de charbon en France
Activité 3 : Différents types de roches carbonées
Vous disposez d’échantillons de diverses roches carbonées.
Construisez un tableau comparatif, en indiquant les critères
suivants (couleur, richesse en carbone, lieu de formation).
Bilan : Afin de répondre au problème initial, précisez les conditions nécessaires à la formation d’un hydrocarbure et quelle est l’origine de
l’énergie contenue dans ces énergies fossiles.
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Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains : Partie I : agriculture et gestions des sols. TP4
Activité 3 : Analogie avec la formation d’une autre roche carbonée le pétrole. (10min)
Le pétrole est formé à partir d’une grande quantité de végétaux microscopiques marins (phytoplancton) piégés dans un bassin sédimentaire
océanique, et une lente transformation à l’échelle des temps géologique. Comme c’est une substance liquide, il faut qu’il soit bloqué par une
roche imperméable (argile par exemple), après avoir migré à travers une roche perméable (un sable par exemple).
Lire le document 4 page 125 du livre. (Diaporama page 8).
Exploitation du pétrole piégé dans un anticlinal.
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3.1. Expliquez où et comment se forme le pétrole et pourquoi au niveau d’un gisement, il est localisé dans la roche réservoir et non dans la
roche mère.
Activité 4 : Les conséquences environnementales et géopolitiques de l’exploitation des roches carbonées comme combustibles fossiles. (10
min).
Pétrole et charbon sont des combustibles issus de matière organique fossile. Leur extraction à l’échelle industrielle a débuté au XIXe siècle. Elle
atteint actuellement des niveaux inégalés.
Étudiez les documents suivants. (diapos 9 et 10).
Différents scénarios
Mesure de la concentration en CO2 atmosphérique à Hawaï (milieu du
Pacifique).
Prévision de la concentration en CO2 atmosphérique (scénarios
optimistes ou pessimistes).
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Évolution des réserves mondiale de pétrole avec le temps.
Les réserves de pétroles encore disponibles dont l’exploitation est
techniquement possible.
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Évolution du volume de pétrole brut découvert et du volume de la
production annuelle entre 1930 et 2008.
4.1. Comment évolue la concentration en CO2 dans l’atmosphère depuis 1950 ? Comment l’expliquer ?
4.2. Pourquoi envisage-t-on des scénarios optimistes ou pessimistes de l’évolution du taux de CO2 dans l’atmosphère ?
4.3. Calculez, d’après les deux estimations le nombre d’années de réserves mondiales en pétrole si la production reste constante.
4.4. Le pétrole est il une ressource énergétique d’avenir ?