SCIENCES DE LA TERRE

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1.3 Le couplage Biosphère - Lithosphère - Hydrosphère - Atmosphère

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I. La biosphère, mince pellicule de vie à la surface du globe

A. Rappels concernant le métabolisme chez les êtres vivants
Bordas, doc.1 à 4 p. 86-87 Répondre aux questions de chaque document et définir les mots.
L’essentiel à savoir avant d’aborder le chapitre : Bordas, p. 88 et 89.

• Les chaînes alimentaires

B. Situer la biosphère à la surface du globe
Bordas, doc. 1a, p. 90 – Question 1.

II. Le cycle du carbone

A) Les constituants des êtres vivants
Mise en évidence expérimentale des constituants chimiques de la matière vivante
Expérimentation avec un morceau de muscle et un fragment de végétal.

• T.P. 11 - les constituants des êtres vivants

• Fiche du TP

• On met en évidence :
  • la présence d’eau (formation de buée sur les parois froides du tube),
  • la présence de matière organique,
    • dégradée par la chaleur : présence de carbone (carbonisation), formation de goudrons, dégagement de CO₂ et NH₃,
    • la matière organique est contituée des éléments C, H, O et N
  • la présence de sels minéraux non combustibles.

B) Les réservoirs naturels de carbone
Bordas, doc. 1a, p. 92 et Fiche T.P.

• T.P. 12 - Les réservoirs et les échanges entre réservoirs

• Fiche du TP

• T.P. 13 - Interactions entre l'atmosphère, l'hydrosphète, la biosphère et la lithosphère - Je teste mes savoirs

• Fiche du TP

1) Les différents réservoirs.

• La biosphère : carbone constituant la matière organique des etres vivants et des êtres en décomposition.
  • Evaluation de la productivité à l'échelle de la planète
  • Photosynthèse et respiration chez les plantes autotrophes
• L’hydrosphère et l’atmosphère : à l’état gazeux, dissous ou ionique (ions carbonate ou hydrogénocarbonate).
• La lithosphère : le carbone piégé sous forme de roches carbonatées (calcaires) ou de roches carbonées (charbon, gaz, pétrole :roches combustibles résultant de l’ensevelissement de déchets organiques dans des boues anaérobies).

2) Les transferts de CO₂ entre les réservoirs
Fiche T.P.

a) Échanges entre atmosphère et hydrosphère

b) Précipitation et dissolution des carbonates dans l’eau.

• Les équations liées à la dissolution du CO₂ dans l'eau. Indispensable

c) Échanges entre la biosphère et l'atmosphère - hydrosphère

• Evaluation des variations de masse de de la biosphère

C) Dans un écosystème, les êtres vivants recyclent le CO₂ : respiration et photosynthèse

• Les échanges gazeux entre O₂ et CO₂ sont en équilibre.
• Le métabolisme du carbone à l'échelle de la planète en fonction des saisons

D) L’Homme utilise les réservoirs fossiles combustibles

• Ceci a pour effet de restituer le CO₂ et H₂O piégés dans les matières organiques non décomposées et fossilisées depuis une ou plusieurs centaines de millions d’années.
• "Human Foorprint"

F) Le cycle du carbone - Bilan
Bordas, doc. 2, p. 95

• Cycle du carbone et effet de serre d'après Zaher Massoud (extraits de Terre vivante).
• Schéma du cycle du carbone montrant les transferts d'énergie - Version noir et blanc
• La conversion énergétique au niveau de la respiration et de la fermentation
• Différentes formes de conversion de l'énergie
• Les réservoirs de carbone et de dioxygène - Des chiffres

III. Évolution historique de la composition de l’atmosphère.

A) Reconstitution de la composition de l’atmosphère dans les temps géologiques et impact des modifications sur l'évolution de la biosphère
Bordas, p. 96 et 97

• Document évolution géologique de l'atmosphère terrestre
• Document évolution conjointe de la vie et de la teneur de l'atmosphère en oxygène
• Evolution conjointe de l'atmosphère et de la biosphère

B) Évolution récente de la composition de l’atmosphère : les glaces polaires archives du climat.
Bordas, p. 98 et 99.

IV. La planète Terre, planète originale

• Schéma (Format html) (Format pdf)