SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

Terminale Enseignement scientifique Equipe de SVT Lycée Camille Jullian Bordeaux


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Thème 1: Science, climat et société SVT/PC/Maths



Solidarité climatique
Chap.I L'atmosphère terrestre et la vie
Chap.II La complexité du système climatique
Chap.III Energie, choix de développement et futur climatique 		Le thème 1 "Science, climat et société" comprend des chapitres de PC et de maths ainsi que des chapitres de SVT.

Chap.I L'atmosphère terrestre et la vie

Prérequis de Première Enseignement scientifique


Chap.01 Préquis de Première Thème 1 Une longue histoire de la matière Chap.01 Un niveau d'organisation: les éléments chimiques


Chap.01 Préquis de Première: les éléments chimiques: rappel du cours

Comment se sont formées les enveloppes fluides de la Terre? Comment a évolué la composition de l'atmosphère terrestre? Comment se sont formés les océans sur Terre?

I Evolution de l'atmosphère au cours des temps géologiques



D'où vient l'eau sur Terre???

Consignes de travail: visionner la vidéo n°1 puis répondre aux questions (vous rédigerez vos réponses)

Vidéo n°1 "La première goutte"

  1. Quelle est l'hypothèse permettant d'expliquer la présence d'eau sur Terre?
  2. Quel est un des rôles joué par l'attraction terrestre?
  3. Pourquoi l'eau ne pouvait-elle pas être sous forme liquide au tout début de l'histoire de la Terre, il y a environ 500 millions d'années?
  4. Quel rôle a joué ensuite le bombardement météoritique de la Terre?
  5. Quelle condition aurait alors permis la formation des premières "gouttes de pluie"?

A propos des enveloppes terrestres: recopiez sur votre cahier les définitions en les associant au terme correspondant!

Comment et pourquoi l'atmosphère de la Terre a-t-elle changé?


En classe: séance 01 S1 => Consignes: A l'aide des documents fournis
  1. Comparer la composition des atmosphères terrestres primitive et actuelle et en présenter les résultats sous forme d'un tableau
  2. Expliquer l'origine de la composition de l'atmosphère primitive (doc.2 et 3)
  3. Déterminer puis comparer les états physiques de l'eau sur la Terre primitive et sur la Terre actuelle (doc.4)
  4. Montrer que l'hydrosphère terrestre a une double origine (doc. 2 à 4)

Document p.30 - 31

II Oxygénation de l'atmosphère terrestre et conséquences


Evolution de l'atmosphère terrestre en dioxygène


Quels sont les indices permettant d'estimer à quel moment de l'histoire de la Terre le dioxygène est apparu dans l'atmosphère? Quels sont les indices permettant de comprendre l’origine du dioxygène atmosphérique ?


Prérequis de Première Enseignement scientifique


Préquis de Première Thème Le Soleil, notre source d'énergie Chap.06 Une conversion biologique de l'énergie solaire: la photosynthèse


A quelle époque est apparu le dioxygène dans l'atmosphère terrestre?

Consignes de travail: à l'aide du document 1 p.32 et du document présenté ci-dessous, répondre aux questions (vous rédigerez vos réponses sur votre cahier) puis visionner la vidéo n°2

  1. D'après le graphique du 1er document, à partir de quelle époque apparaît le dioxygène dans l'atmosphère?
  2. Pourquoi dit-on alors que l'atmosphère devient oxydante?
  3. Quel est le pourcentage de dioxygène il y 2 milliards d'années dans l'atmosphère?
  4. Lors de la 2nde phase de grande oxygénation, quel pourcentage est atteint il y a environ 800 millions d'années (0,8 Ga)?
  5. D'apprès le 2nd graphique, quels sont les principaux gaz de l'atmosphère terrestre actuellement?

Vidéo n°2

  1. Comment se sont formés les premiers océans?
  2. Quel temps estime-t-on nécessaire pour que les océans ressemblent à ceux que l'on connaît actuellement?
  3. Quelles ont été les premières formes de vie d'après ce documentaire?
  4. Quel type de métabolisme semblait être pratiqué par ces formes de vie?

Prendre connaissance des documents des deux groupes de travail ci-dessous pour préparer en groupe un travail écrit

Objectif notionnel de ce travail:




En classe: Préparation de deux groupes de travail Groupes A et B

Consignes:temps de travail estimé 40 min - bilan par un groupe A et un groupe B au tableau

  1. Document de travail du groupe A téléchargeable
  2. Document de travail du groupe B téléchargeable

Groupe A: des indices géologiques

Groupe B: des indices d'une activité biologique

Objectif du travail du groupe A:Expliquer en quoi certaines roches témoignent de l'oxygénation de l'hydrosphère puis de l'atmosphère.

Objectif du travail du groupe B: Expliquer en quoi l'existence des stromatolites fossiles explique l'apparition de dioxygène à partir de - 3,6 Ga. Vous rappellerez l'équation bilan de la photosynthèse. Vous préciserez d'autre part, les caractéristiques cellulaires des bactéries.

Document A1 Des roches sédimentaires témoins d'une oxydation du fer -

Document B1 Des roches sédimentaires témoins d'une activité biologique: les stromatolites

Les stromatolites sont des formations carbonatées que l'on retrouve dans certains milieux marins ou d'eau douce peu profonds. Ils sont caractérisés par une alternance de carbonate de calcium CaCO3 (bandes claires) et de matière organique (bandes noires) correspondant à des restes de cyanobactéries (bactéries photosynthétiques).

Document A2 Extension temporelle des gisements de fers

Document B2 Organisation des stromatolites


Stromatolites actuels


Document A3 Comprendre une réaction d'oxydation du fer en présence de O2

Document B3 Mesure d'échange gazeux dans une culture de cyanobactéries



Bilan => mutualisation: A partir de la mise en relation des indices recueillis par les équipes, résumer, sous la forme d’une frise chronologique simplifiée, les événements qui ont amené à l’oxydation progressive de l’atmosphère puis de l’hydrosphère. (compléter la frise ci-dessous)


Eléments de réponses aux travaux des groupes A et B(diaporama téléchargeable)


Les conséquences de l'apparition du dioxygène sur Terre


Quels sont les échanges liés au métabolisme des êtres vivants et intervenant dans le cycle du dioxygène? Quelles sont les conséquences de l'apparition du dioxygène sur la haute atmosphère?


Objectif notionnel de ce travail:


Consignes:


Liste des tâches à effectuer
  1. Recopier sur votre cahier le titre de cette partie "les conséquences etc..." ainsi que les deux questions
  2. Sur le site d'exercice en ligne proposé, recopier sur votre cahier les réponses (elles sont vérifiées au fur et à mesure): recopier les textes à trous, les QCM avec question et la bonne réponse et les associations de termes proposées. Il est important de garder une trace écrite de ce travail.
  3. L'exercice proposé en ligne (cliquer sur ce lien)
  4. Ci-dessous les documents proposés dans cet exercice Livre Hatier p. 34-35

III Les réservoirs de carbone et le cycle du carbone Séances 4 - 5

Le cycle du carbone ou cycle biogéochimique du C correspond à l'ensemble des transferts ou flux de carbone entre différents réservoirs: l'atmosphère, l'hydrosphère, la biosphère et la lithosphère. Depuis la révolution industrielle à la fin du XIXème siècle, à ces transferts naturels, s'ajoutent les émissions de CO2 d'origine anthropique c'est-à-dire liées aux activités humaines.


Objectifs notionnels de ce travail:


Sous quelle forme est stocké le carbone dans les différents réservoirs de carbone? Quels sont les échanges de carbone entre les différents réservoirs?


Pour répondre à ces questions et atteindre les objectifs notionnels ci-dessus, vous allez travailler à partir de trois vidéos qui vous permettront de construire un schéma bilan représentant le cycle du carbone (les valeurs chiffrées ne sont pas à apprendre par coeur, vous devez savoir situer les réservoirs de carbone, indiquer les sources et puits de CO2).

Activité 1 => Consignes:


A partir de la vidéo n°1 (il faudra cliquer sur "Regarder sur youtube"), répondre aux questions ci-dessous (n'hésitez pas à mettre sur pause avec retour en arrière, c'est très rapide)

Vidéo n°1 (src AFP): se familiariser avec les notions de puits de carbone


ou lien direct sur youtube

  1. Par quoi a été piégé progressivement le dioxyde de carbone?
  2. Dans le commentaire, on parle des "terres". A quel réservoir fait-on référence en fait? organismes vivants? océans?
  3. Pourquoi les océans occupent-ils une place importante dans le cycle du carbone? De quelle façon le carbone est-il "fixé"?
  4. Sur les continents, quels sont les deux réservoirs implicitement cités? Quels sont les échanges entre ces deux réservoirs?
  5. A votre avis, dans les océans, ces échanges qui se font entre les êtres vivants existent-ils aussi? Argumenter votre réponse.
  6. Le commentaire dans la vidéo parle de "puits de carbone". Expliquer en quoi consiste un puits de carbone à l'aide des exemples cités.

Cette 1ère activité vous a permis de vous familiariser avec quelques échanges de carbone entre différents réservoirs et vous a permis d'illustrer la notion de "puits de carbone".

Activité 2 => Consignes:


A partir de la vidéo n°2, répondre aux questions ci-dessous

Vidéo n°2: les réservoirs de carbone


  1. Donnez dans l'ordre du plus grand au plus petit, les réservoirs de carbone.
  2. Au niveau de la lithosphère, quels sont les deux types de roches qui stockent du carbone?
  3. Par quelle activité la lithosphère libère-t-elle du dioxyde de carbone dans l'atmosphère?
  4. Il existe aussi un transfert de carbone depuis l'hydrosphère vers la lithosphère. En quoi consistent ces transferts?
  5. Quels sont les transferts de carbone entre la biosphère et l'atmosphère?
  6. Existe-t-il des échanges de carbone entre l'atmosphère et l'hydrosphère? Préciser.
  7. Au cycle naturel du carbone, s'ajoute des flux de carbone d'origine anthropique vers l'atmosphère. Quels en sont les origines?
  8. Recopier le schéma ci-dessous et compléter le à l'aide de la vidéo.

Activité 3 => Consignes:


A partir de la vidéo n°3, répondre aux questions ci-dessous

Vidéo n°3: les réservoirs de carbone => flux (transferts) de carbone entre les réservoirs et formes de stockage (distinction carbone organique, carbone minéral)


  1. Dans les réservoirs de carbone, celui-ci est présent sous différentes formes: dans la biosphère, sous quelle forme est-il présent? (quel type de molécule qui constitue la biomasse);
  2. Les organismes dits "autotrophes" sont capables d'utiliser du CO2, carbone minéral, pour produire des molécules organiques. C'est le cas des organismes photosynthétiques. Lors de la photosynthèse, dans quel sens s'effectue le transfert?
  3. La biosphère rejette du C sous deux formes dans l'atmosphère. Quelles sont ces deux formes et quels processus métaboliques en sont à l'origine?
  4. Si la matière organique, contenant donc du carbone organique, se fait piégée et n'est pas dégradée, en quoi se transforme-t-elle quand elle est enfouie?
  5. Les roches carbonées, pétrole, charbon, contiennent-elles du carbone minéral ou du carbone organique? Autrement dit, ces roches sont-elles composées de molécules minérales ou organiques????
  6. Que peut devenir une partie du CO2 dissous dans l'eau???
  7. Donc, le carbone est stocké dans la lithosphère de deux façons, qui sont?.......
  8. Par quel type d'activités humaines ce carbone est-il libéré sous forme de CO2 dans l'atmosphère?


Diaporama des activités Cycle du carbone (téléchargeable)


S'entraîner