THÈME 1 : Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l`avenir

THÈME 1 : Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir.
Chapitre 1 : De l’atmosphère primitive à l’atmosphère oxydante.
Tableau planète tellurique atmosphère
Peu après sa formation, la Terre s’est entourée d’une atmosphère dite primitive. Cette
atmosphère est très différente de celle des planètes telluriques avoisinantes
On cherche à comprendre comment cette atmosphère s’est mise en place?
Quels sont les indices de son évolution?
Comment expliquer l’atmosphère actuelle?
I.
L’atmosphère s’est formée par …………..dégazage du manteau.
A. L’atmosphère primitive était réductrice.
Excel : A partir de l’exploitation de l’ensemble des documents, expliquez comment on peut
reconstituer la composition de l’atmosphère primitive.
Livre page 80-81 doc 1,3 et 4
La composition de l’atmosphère primitive était bien différente de sa composition actuelle.
Elle s’est formée par dégazage du manteau au cours de la différenciation de ses enveloppes
internes.
On reconstitue une image de l’atmosphère primitive par la composition des gaz volcaniques.
On reconstitue aussi cette image de la composition atmosphérique primitive par l’étude des
météorites dites chondrites dont la composition reflète celle de la Terre primitive. En les
chauffant on entraîne un dégazage où les gaz libérés sont sensiblement les mêmes que ceux
vus auparavant.
L’atmosphère primitive était réductrice (sans dioxygène), riche en eau, en dioxyde de
carbone, en dioxyde de soufre, en eau.
Qu’est devenue la vapeur d’eau ? Qu’est devenu le CO2 ? D’où vient le dioxygène ?
B. La formation des océans à l’origine de la chute de la concentration en vapeur d’eau
Livre page82 doc 1
Dès la fin de la phase d’accrétion, la Terre connut un refroidissement au cours duquel la
vapeur d’eau s'est condensée, permettant ainsi la formation d’eau liquide à l’origine des
premiers océans.
C. Le piégeage du dioxyde de carbone dans les océans et les roches carbonatés.
TP Piégeage du dioxyde de carbone.
Le taux de CO2 atmosphérique est en équilibre avec celui du Co2 dissout dans
l’hydrosphère (Eau). Avec la formation des océans, le piégeage du dioxyde de carbone a pu
débuter, le CO2 diffusant dans les océans.
La solubilité du CO2 augmente quand la température baisse (et inversement).
Le refroidissement de la Terre a accentué le phénomène.
Le phénomène de piégeage du CO2 est devenu considérable avec la formation des roches
sédimentaires carbonatées (calcaire).
Comment passe-t-on d’une atmosphère riche en dioxyde de carbone et sans dioxygène (=
primitive) à la situation inverse (= actuelle) ?
Hypothèse la photosynthèse
II.
L’évolution de l’atmosphère est en relation avec l’évolution de la vie.
A/La présence de dioxygène enregistrée dans les roches sédimentaires.
TP L’évolution de l’atmosphère terrestre partie 2
Le fer précipite en hydroxyde ferrique (rouge) dans des eaux riches en dioxygène.
De - 3,5 Ga à -2.2 Ga , des formations sédimentaires , les fers rubanés ( BIF = Banded Iron
Formation)précipitent en milieu océanique.
Livre page 85 doc3
Après 2.2 Ga, les gisements de fer sont continentaux : paléosols rouges
Observation de fer rubanés + expérience : quel est l’origine de ce dioxygène formations ?
B/ Les stromatolites, premiers producteurs de dioxygène.
TP L’évolution de l’atmosphère terrestre partie 3
Il existe un kit sordalab KIT DE FORMATION DES STROMATOLITHES
Ce sont des cyanobactéries (à l’origine des stromatolithes) qui seraient à l’origine du
dioxygène.
Un stromatolithe est une roche calcaire marine en forme de dôme formé de couches (couches de bactéries
et couches sédimentaires )
C/ Le scénario du l’évolution de l’atmosphère primitive.
Du dioxygène a donc été produit à partir de – 3,5 milliards d’années au niveau des
stromatolites. Il a été piégé dans les océans au niveau des BIF. Ce n’est qu’à partir de – 2.2
milliards qu’il apparait dans l’atmosphère.
D.Une évolution conjointe de l’atmosphère et de la biosphère.
On pense que les premiers êtres vivants étaient des organismes anaérobiques fermentaires.
Sont ensuite apparus les cyanobactéries photosynthétiques à l’origine du dioxygène. La vie
est donc à l’origine d’une modification majeure de l’atmosphère terrestre. En retour cette
transformation a fortement influencé la vie. Le dioxygène est toxique pour les organismes
anaérobiques ce qui a du entrainer leur disparition en masse
De la même façon, l’accumulation du dioxygène dans l’atmosphère est à l’origine de la
formation de la couche d’ozone. En protégeant la surface de la planète d’une partie du
rayonnement UV, elle a permis le développement de la vie hors de l’eau.
Conclusion