1 LA LITHOSPHÈRE C`est l`enveloppe solide constituée de la croûte

CHAPITRE 6
Science et technologie de l'e nvironnement
CHAPITRE 6 LA LITHOSPHÈRE ET L’HYDROSPHÈRE
1
LA LITHOSPHÈRE
C'est l'enveloppe solide constituée
de la croûte terrestre et de la
partie superficielle
du manteau supérieur.
1.1
LES MINÉRAUX:
Ce sont des solides inorganiques (pas d'origine
animale ou végétale), avec des propriétés
physiques et chimiques caractéristiques.
Ils se composent soit d'un seul élément, ou de
plusieurs éléments.
Le quartz = SiO2
LA CLASSIFICATION DES MINÉRAUX:
COULEUR
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IDIOCHROMATIQUES
le ou les éléments
constituants lui donnent
sa couleur spécifique
ALLOCHROMATIQUES
des impuretés lui donnent
sa couleur spécifique
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CHAPITRE 6
TRANSPARENCE
TRANSPARENT
la lumière passe
facilement
TRANSLUCIDE
la lumière passe
mais on ne voit pas
au travers
OPAQUE
la lumière ne
passe pas
DURETÉ
TRACE
rbreton-ST et STE
IDIOCHROMATIQUES
poudre de couleur vive
ALLOCHROMATIQUES
poudre blanche ou peu
colorée
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CHAPITRE 6
L'EXPLOITATION DES MINÉRAUX:
rbreton-ST et STE
Utilisation de minéraux | Secteur des
minéraux et des métaux
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CHAPITRE 6
1.2
LES ROCHES:
La roche contient les minéraux qui
renferment les métaux ou d’autres
substances non métalliques. Par
exemple, le granite est une roche très
commune au Québec.
ensemble
rocheux
On peut l’extraire d’une carrière et
l’utiliser comme pierre de construction ou
d’ornementation. En y regardant de plus
près, le granite se compose de minéraux :
du quartz, des feldspaths et du mica.
Par le terme minerai, on désigne un
ensemble rocheux qui renferme une
proportion assez élevée de substances
utiles pour en justifier l’exploitation
industrielle.
roche
minéral
Par exemple, à certains endroits, le soussol est composé d’ardoise et de calcaire.
Ces roches peuvent renfermer plusieurs
minéraux dont la chalcopyrite. La
chalcopyrite est formée d’éléments
chimiques dont le cuivre. On dira donc que
le gisement minier comprend du minerai de
cuivre.
De même, un gisement de fer est un site
naturel où les roches contiennent des
minéraux comme l’hématite ou la magnétite
qui constituent le minerai de fer.
éléments
chimiques
rbreton-ST et STE
MRNF- Les composantes chimiques d'une
roche
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CHAPITRE 6
LES TYPES DE ROCHES:
Les roches qui
viennent du «feu»:
produites par le refroidissement du
magma.
Les roches qui
viennent de l'érosion:
accumulation et compactage de
débris
Les roches transformées par le
temps:
roches ignées ou sédimentaires
transformées par la chaleur ou la
pression.
rbreton-ST et STE
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CHAPITRE 6
1.3
LES SOLS:
LES HORIZONS:
Les sols possèdent habituellement différentes couches distinctes, chacune avec leurs
caractéristique et origines. Ce sont les horizons du sol.
humus; c'est la matière vivante.
Un sol fertile
doit avoir
beaucoup de
minéraux, une
bonne humidité
qui met en
solutions les
minéraux, et un
pH approprié
pour les
végétaux (entre
6 et 7 pour la
plupart des
plantes).
A = sol fertile; minéraux, vie animale et végétale
B = minéraux et longues racines
C = minéraux et roches
roche-mère = le roc d'origine
LA CAPACITÉ TAMPON
C'est le pouvoir d'un sol à résister aux changements de pH (acides et bases)
venant de l'environnement. La matière organique, en surface, possède
habituellement un bon pouvoir tampon.
1.4
LE PERGÉLISOL («permafrost»):
C'est un sol qui est
en permanence gelé,
au
moins
en
profondeur.
L'agriculture y est
impossible et la
construction pose
rbreton-ST et STE
6
CHAPITRE 6
des défis.
L'été, la surface
peut dégeler
(mollisol)
et
permettre à la
végétation de
croître.
Le pergélisol
renferme
en
profondeur de
grandes quantités
de gaz méthane. Le
réchauffement
planétaire risque de
libérer ce gaz, qui
est 40 fois plus
dangereux que le
CO2 pour l'effet de
serre.
1.5
LES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES:
LES COMBUSTIBLES FOSSILES
LE NUCLÉAIRE (page 197...)
LE GÉOTHERMIQUE (page 198 ...)
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CHAPITRE 6
1.6
LA POLLUTION ET LA DÉGRADATION:
Types de dégradation:
L’activité humaine est la principale
cause de dégradation des sols.
L’agriculture participe largement à
la dégradation des sols,
notamment à travers le
défrichement, le labour,
l’irrigation, la diffusion d’engrais
chimiques et de pesticides, le
surpâturage ou encore le passage
Volcan près d'Ankisabe - Région Antananarivo Madagascar © Yann Arthus-Bertrand
d’engins lourds.
Le défrichement et la déforestation de grandes parcelles pour augmenter la surface agricole modifient
la composition de l’humus et la formation du sol du fait du remplacement de la végétation primitive
diversifiée par une végétation secondaire (la monoculture étant le cas extrême).
Le labour détruit les couches supérieures du sol ainsi que la couche d’humus et peut même entraîner
l’apparition d’une semelle de labour (couche inférieure du terrain compacté) due au passage régulier de
la charrue à la même profondeur. Les engins agricoles participent également à la compaction des sols
notamment quand leur poids dépasse les 5 tonnes.
L’irrigation et le drainage des sols peut être à la base de l’acidification et de la salinisation des sols
tandis que l’utilisation d’engrais chimiques et de pesticides participe à amoindrir la capillarité des sols
(ruissellement) ainsi que leur cohérence.
Le surpâturage, en mettant en cause les capacités de production et/ou de reproduction de la
végétation, a pour conséquence de mettre les sols à nu, les rendant ainsi plus vulnérables à l’érosion
hydrique (concerne 56% des cas de dégradations des sols) et à l’érosion éolienne (28% des cas).
En milieu urbain, le rejet de polluants tels que les métaux lourds peut affecter les sols, de même que
les anciens sites industriels laissent parfois des friches aux sols fortement pollués.
Etat des lieux
Selon les données de l’ISRIC World Soil Information, 46,4% des sols connaissent une baisse importante de
productivité, avec des fonctions biologiques partiellement détruites. Ils se situent pour un tiers en Asie, un
cinquième en Afrique. 15,1% des sols ne sont plus utilisables pour l’agriculture, leurs fonctions biologiques sont
gravement détruites et leur restauration demanderait de gros investissements. Environ 9,3 millions d’ha (0,5%),
sont irrémédiablement perdus, et ne présentent plus aucune fonction biologique.
Plus de 50% des sols dégradés par la déforestation sont situés en Asie et 17% en Amérique du sud. La
déforestation est la première cause de dégradation en Amérique du Sud (41%), en Asie (40%) et aussi en Europe
(38%), principalement dans les pays d’Europe centrale et orientale.
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1 hectare = 100 m x 100 m
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CHAPITRE 6
36% des sols dégradés par le surpâturage sont situés en Afrique. Le surpâturage est la première cause en Afrique
(50%) et en Pacifique sud et Australie (80%).
37% des sols dégradés par des pratiques agricoles inappropriées sont situés en Asie. Elles sont la première cause
en Amérique du Nord et Centrale (58%) et la deuxième en Afrique (25%).
Sur les 133 millions d’ha dégradés par surexploitation de la couverture végétale pour des besoins domestiques,
50% sont situés en Afrique.
Quant aux sols dégradés par les pollutions industrielles, la quasi-totalité se trouve en Europe.
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L'HYDROSPHÈRE
L'hydrosphère, c'est la
partie qui recouvre la
lithosphère avec l'eau
sous forme solide,
liquide et gazeuse.
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CHAPITRE 6
2.1 LES EAUX
CONTINENTALES:
LE BASSIN VERSANT
C'est l'ensemble d'un territoire
qui recueille toutes les eaux
continentales pour les concentrer
vers un même point, versant.
en amont
topographie
géologie
climat
végétation
agriculture
industrie
urbanisation
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en aval
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CHAPITRE 6
2.2 LES OCÉANS:
Arctique
Atlantique
Pacifique
Indien
Austral
Les grands
courants sont
déterminés
surtout par la
T° et la salinité.
profondeur
saisons
latitude
entre 3 et 4%
corps humain =
9 g/L (0,9%)
salinité = m/V
La boucle thermohaline est l’ensemble des courants océaniques de surface et de
profondeur, déterminée par la T° et la salinité des eaux, permettant ainsi une
distribution de la chaleur entre les pôles et l’équateur, ce qui diminue les grands
écarts de T° sur la Terre.
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CHAPITRE 6
2.3 LA CRYOSPHÈRE:
C’est la partie gelée de
l’hydrosphère. Elle se
divise en 2 parties:
salinité de surface
diviser par 10 pour un %age
La banquise:
ce sont toutes les glaces
qui flottent sur les océans.
Elles se concentrent aux
pôles, surtout en Arctique.
Température de surface °C
augmentation de la T°
augmentation
de la
prodondeur
(m)
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Les glaciers:
ce sont toutes les masses
de glace qui ce sont
accumulées sur la terre
ferme.
Elles
se
concentrent au Groënland
et en Antarctique.
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CHAPITRE 6
2.4 LES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES HYDRAULIQUES:
Lacs et rivières
Courants marins
Vagues
Vagues
Marées
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CHAPITRE 6
2.5 LA
POLLUTION ET
LA
DÉGRADATION:
C’est le processus
par lequel les
plans d’eau calme
perdent leur
oxygène dissout à
cause de
l’accumulation
excessive de
matières
organiques et de
nutriments.
Beaucoup de
végétation (algues)
amène beaucoup de
végétation morte,
donc de
décomposition de
cette matière. La
décomposition est
un processus qui
demande beaucoup
d’oxygène.
Chaque année, 150 000
tonnes d’hydrocarbures sont déversées dans les
océans, soit seulement 2,5% de la pollution marine.
Les 97,5% de pollution restant proviennent des
déballastages illégaux et volontaires des bateaux qui
inondent la mer de quelque 1,8 million de tonnes de
produits toxiques.
6 millions de tonnes de polluants qui proviennent des
fleuves ou bien des métaux lourds, du C02, des
engrais provenant de l’érosion des terres. Au total, la
pollution marine provient au 2/3 de la terre.
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CHAPITRE 6
Le danger vient du ciel aussi puisque ce sont 200 000 tonnes
d’hydrocarbures dispersés dans les airs qui retombent dans
l’océan avec la pluie. S’ajoute la centaine de navires qui, chaque
année, font naufrage et sombrent au fond de la mer: leurs
cargaisons finissent elles aussi par s’échapper et polluer.
La pire pollution pour la mer est celle causée par les déchets
chimiques de l’industrie et des activités
humaines, notamment l’agriculture. Plus
de 80% des eaux usées dans le monde
finissent dans l’océan. Un phénomène, appelé « marées vertes », se produit à l’embouchure des fleuves
qui charrient des produits chimiques qui favorisent artificiellement la croissance d’algues, qui
étouffent la vie sous-marine.
Des morceaux de plastiques, invisibles à l’œil, sont contenus dans les sédiments des plages, les basfonds des zones côtières et le sable. Cette pollution risque de durer car les différentes sortes de
polymères des sacs vont mettre entre un siècle et 1000 ans pour se dégrader. Largement le temps
de se décomposer en déchets microscopiques qui pourraient
passer dans la chaîne alimentaire avec des conséquences encore
mal évaluées.
Pour l’heure, c’est la faune marine qui souffre, comme par
exemple les tortues de mer qui confondent les sacs plastiques
avec des méduses et tentent de les ingérer. Résultat, les sacs
plastiques provoquent des occlusions intestinales.
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