LES CLIMATS DE LA TERRE

Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir (Spé SVT)

• Question : À partir de la mise en relation des informations extraites des documents et de vos connaissances, expliquez les phénomènes qui ont pu contribuer à l'installation d'une glaciation au Permo-Carbonifère.

   

  Document 1 : Paléogéographie il y a 340 Ma

  

  D'après Matte, 2001

   

  Document 2 : Relation entre albédo et quelques types de surface

  L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire reçue. Sa valeur est comprise entre 0 et 1.

  Quelques surfaces du globe	Valeur d'albédo
  Océan	0,1
  Forêts	0,12
  Sable sec	0,3
  Glace continentale	0,6
  Neige	0,8

    

  Document 3 : Les variations de la teneur en CO₂ de l'atmosphère

  

  À partir de l'analyse de données complexes sur les paléosols et les feuilles fossiles, Berner a établi un graphe traduisant les variations du CO₂ atmosphérique durant les 600 derniers millions d'années de l'histoire de la Terre.
  
  La bande grise représente les incertitudes sur les estimations de la teneur en CO₂ aux différentes périodes.

  C = Carbonifère
  P = Permien

   

  $\text{RCO}_2 = \dfrac{\text{Teneur en CO}_2 \, \text{de l'atmosphère à un moment donné}}{\text{Teneur en CO}_2 \, \text{de l'atmosphère actuelle}}$

   

  D'après Berner. 1994 et 1997. The Rise of Plants and Their Effect on Weathering and Atmosphecric CO₂. Science Vol 276, No 5312, pp. 544-546

   

  Document 4 : L'altération des roches et la teneur en CO₂ de l'atmosphère au Carbonifère 

  Document 4a : L'arène granitique, témoin de l'altération des roches

  Les roches granitiques de la croûte continentale s’altèrent, en particulier dans les chaînes de montagnes. Il en résulte une arène avec des minéraux non altérés (quartz), des minéraux altérés devenus friables (feldspaths, micas) et des minéraux argileux nouvellement formés.
  Certains des éléments des minéraux altérés, les ions Na⁺ et Ca²⁺ par exemple, sont dissouts dans les eaux d’altération.

   

  Document 4b : L'altération des silicates et le CO₂ atmosphérique

  Réaction 1 : $CaAl_2Si_2O_8 + 3 \ H_2O + 2 \ CO_2 \longrightarrow 2HCO_{3-} + Ca^{2+} + Al_2Si_2O_5 \ (OH)_4$

  Réaction 2 : $2HCO_{3-} + Ca^{2+} \longrightarrow CaCO_3 + CO_2 + H_2O$

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