Chap 1 : l’atmosphère terrestre et la vie

CHAP 1 : L'atmosphère terrestre et la VIE 

L’atmosphère et l’hydrosphère constituent les deux enveloppes fluides de la Terre. Depuis leur formation, leur composition a largement évolué reflétant les événements géologiques qui ont façonné la Terre. 

 Définir : Atmosphère*, hydrosphère* , lithosphere*, biosphère* 
Comment se sont formées ces enveloppes fluides autour de notre planète ? Comment ont-elles atteint leur composition actuelle ?

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Pb 1 : Comment a évolué l’atmosphère de sa composition primitive jusqu’à aujourd’hui ?

TP1 : Tp1 evolution de l atmosphere terrestreTp1 evolution de l atmosphere terrestre 

fichier Excel à utiliser :  Composition atmosphere primitive actuelleComposition atmosphere primitive actuelle 

Vidéo n°2 : "La première goutte"http://www.youtube.com/watch?v=Jkq_EtT35WM&t=4s

Vidéo n°3: "Naissance de la vie » https://www.youtube.com/watch?v=yydYcA5fFi4

Pb2 : Quand et comment sont apparus les océans ?  Conséquences sur atmosphère?

Formation hydrosphereFormation hydrosphere (316.36 Ko)

Pb3 : Comment ces premiers êtres vivants ont pu modifier la composition en gaz de l'océan et de l'atmosphère ?

TP2 : STROMATOLITES et ATMOSPHERE OXYDANTEOn observe des bioconstructions formées par des cyanobactéries , appelées Stromatolites*, qui existent encore actuellement, par exemple dans la baie Shark en Australie. On va utiliser le principe d’actualisme*, afin de montrer que , il y a 3,5 Ga, l’activité des cyanobactéries* mise en évidence par l’étude des stromatolites fossiles, est responsable de l’enrichissement des océans en dioxygène.  

Tp2 stromatolites et cyanobacteriesTp2 stromatolites et cyanobacteries 

Pb 4 : Comment a-t-on pu « dater » l’apparition de l’ O2 dans atmosphère ? Pourquoi la présence de l'O2 dans l'atmosphère n'est effective qu'à partir de -2,4 Ga ? 

Les ions Fer II (espèce chimique réduite) issus de l’altération des roches continentales sont solubles dans les eaux de pluie (ruissellement)

* Entre -3.5 et -2 Ga, Dans l’océan, les ions Fer II arrivés par ruissellement, sont oxydés, grâce à l’O2 dissout dans l’eau, et donnent des oxydes de fer rouges (Fe2O3) insolubles -> hématite qui précipite, contribuant à la formation de roches appelées les fers rubanés (= indices de O2 dans océans)

* Vers -2 Ga, une grande quantité d’oxyde de Fer a déjà été formé dans l’océan, l’activité photosynthétique des cyanobactéries augmente provoquant une augmentation de la concentration d'O2 dans l’eau des océans, le O2 commence à s’échapper dans l'atmosphère et à s’y accumuler. Les ions Fer II qui ruissellent vont alors précipiter sur place, n’arrivent pas jusqu’à l’océan, et contribuent à la formation de sols rouges continentaux*.  (= indices de O2 dans atmosphère)

Pb5 : Quand et comment apparait l’OZONE, protection indispensable aux êtres vivants ?

Tp3 ozone 1Tp3 ozone 

Sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, le dioxygène stratosphérique peut se dissocier, initiant une transformation chimique qui aboutit à la formation d’ozone.  Celui-ci constitue une couche permanente de concentration maximale située à une altitude d’environ 30 km.La couche d’ozone absorbe une partie du rayonnement ultraviolet solaire et protège les êtres vivants de ses effets mutagènes. Le "trou dans la couche d'ozone" correspond à une diminution d'épaisseur et donc moins d'efficacité dans l'absorption des UV.

Pb6 : Comment évolue le Dioxygène ( 02 ) dans l’atmosphère ?

Le dioxygène s’est accumulé dans l’atmosphère à partir de - 2 milliards d’années. Sa concentration atmosphérique actuelle de 21 % unique dans le système solaire, a été atteinte il y a 500 millions d’années environ et est stabilisée grâce à l’équilibre entre les sources d’O2 ( photosynthèse ) et les puits ( respiration, combustion anthropiques..) d’O2 Le dioxygène atmosphérique interagit donc avec les réservoirs terrestres et notamment avec la biosphère (êtres vivants).

Complétez la frise :

Apparition de l’ozone atmosphérique à environ : - 1 Ga.

-500 Ma : premiers végétaux terrestres

-350 Ma : premiers animaux terrestres.

- 7Ma : premiers représentants de la lignée humaine. 

BILAN : resumé en video https://www.youtube.com/watch?v=Kg4xn9UsOPE

Frise fin

 

 

 

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