Exercice 1 - Deuxième proposition · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Polynésie jour 1 - Remplacement 2022

Comparer les mécanismes responsables du refroidissement global de notre planète au Carbonifère-Permien et au Quaternaire.

Réponse : Une synthèse argumentée structurée en introduction, deux parties comparatives et une conclusion : 1. Introduction : - Deux périodes glaciaires, deux échelles de temps. Le Carbonifère-Permien s'étend de -360 à -260 Ma, soit des dizaines de millions d'années. Le dernier glaciaire du Quaternaire va de -120 000 à -11 000 ans, soit des dizaines de milliers d'années. - Problématique : quels mécanismes géologiques, biologiques et astronomiques expliquent ces deux refroidissements, et en quoi diffèrent-ils ? 2. Le refroidissement au Carbonifère-Permien : des mécanismes géodynamiques et biogéochimiques lents - Piégeage biologique du carbone : * Le climat chaud et humide de la zone équatoriale favorise des forêts marécageuses luxuriantes (doc. 1). * La matière organique est enfouie rapidement dans des bassins subsidents, à l'abri de l'oxygène. Elle n'est donc pas décomposée et forme le charbon (couches de Graissessac). * Le CO2 fixé par photosynthèse est ainsi soustrait durablement à l'atmosphère. - Altération des silicates liée à l'orogenèse hercynienne : * La collision qui forme la Pangée édifie la chaîne hercynienne, de -390 à -250 Ma. * Cette chaîne expose d'immenses volumes de roches silicatées à l'altération météorique et à l'érosion. * Cette altération consomme du CO2 atmosphérique. Les ions produits précipitent ensuite en carbonates (bilan simplifié : silicates + CO2 + H2O → carbonates + silice). - Conséquence : la teneur atmosphérique en CO2 chute fortement, l'effet de serre diminue et une glaciation longue s'installe. 3. Le refroidissement au Quaternaire : forçage astronomique et rétroactions - Paramètres orbitaux de Milankovitch (doc. 2) : * Excentricité de l'orbite : 100 et 413 ka. * Obliquité de l'axe de rotation : 41 ka. * Précession : 19 et 23 ka. * Ces variations modulent l'énergie solaire reçue l'été aux hautes latitudes de l'hémisphère Nord. Des étés frais empêchent la fonte de la neige hivernale, et les calottes glaciaires se forment. - Rétroactions positives amplificatrices : * *Albédo :* l'extension des glaces augmente l'albédo et réduit l'énergie absorbée, ce qui accentue le refroidissement. * *Solubilité du CO2 :* un océan plus froid dissout davantage de CO2. La teneur atmosphérique baisse, l'effet de serre aussi, et le refroidissement se renforce. 4. Conclusion / comparaison : - Échelles de temps : * Carbonifère-Permien : long terme, de l'ordre de 10^7 ans. * Quaternaire : court et moyen terme cyclique, de 10^4 à 10^5 ans. - Origine première : * Carbonifère-Permien : des causes internes, géodynamiques (orogenèse, érosion) et biologiques (forêts, formation du charbon). Elles modifient les puits de carbone. * Quaternaire : une cause externe, astronomique (cycles orbitaux). Elle modifie l'insolation. - Point commun : dans les deux cas, la baisse de la teneur atmosphérique en CO2 et la diminution de l'effet de serre interviennent dans le refroidissement. Au Quaternaire, ce rôle est amplifié par les rétroactions, notamment celle de l'albédo. - Ouverture : l'activité humaine fait aujourd'hui l'inverse. En déstockant le carbone fossile issu notamment du Carbonifère, elle accroît l'effet de serre.