EXERCICE 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Asie jour 1 - Remplacement 2025

Expliquer comment les cycles orogéniques peuvent être à l'origine de variations climatiques à long terme.

Réponse : Un cycle orogénique (ou cycle de Wilson) dure plusieurs centaines de millions d'années et comprend des phases d'ouverture, de subduction, de collision et d'érosion, qui modifient le bilan du carbone atmosphérique à long terme : 1. Phases d'extension, d'océanisation et de subduction : réchauffement climatique - L'activité magmatique au niveau des dorsales et des zones de subduction (volcanisme d'arc) injecte d'importantes quantités de $\text{CO}_2$ d'origine mantellique dans l'atmosphère. - Ce dégazage accroît l'effet de serre naturel et favorise des périodes climatiques chaudes (ex. le Crétacé). 2. Phase de collision et de surrection : altération des silicates et refroidissement - La formation des reliefs montagneux expose des roches continentales silicatées (granitoïdes, gneiss) à l'altération chimique météorique. - L'équation bilan de l'altération des silicates calciques suivie de la précipitation des carbonates marins montre une consommation nette de dioxyde de carbone atmosphérique : $$\text{CaSiO}_3 + 2\,\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\,\text{HCO}_3^- + \text{SiO}_2$$ $$\text{Ca}^{2+} + 2\,\text{HCO}_3^- \longrightarrow \text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$$ Bilan net : 1 mole de $\text{CO}_2$ est soustraite à l'atmosphère pour chaque mole de silicate altéré. - Ce piège à carbone à l'échelle de dizaines de millions d'années abaisse l'effet de serre et déclenche un refroidissement global (ex. orogenèse hercynienne au Carbonifère-Permien, chaîne himalayenne au Cénozoïque). 3. Rétroactions et effets paléogéographiques - La baisse des températures entraîne l'apparition de calottes glaciaires, augmentant l'albédo terrestre (rétroaction positive sur le refroidissement). - La surrection et le déplacement des continents modifient les circulations atmosphériques et océaniques globales.