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Il y a environ 4,6 milliards d'années, l'atmosphère primitive était
composée de N2, CO2 et H2O. Sa composition actuelle est d'environ 78% de
N2 et 21% de O2, avec des traces d'autres gaz (dont H2O, CO2, CH4, N2O).
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Analyser des données, en lien avec l'évolution de la composition de
l'atmosphère au cours des temps géologiques.
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Le refroidissement de la surface de la Terre primitive a conduit à la
liquéfaction de la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère initiale.
L'hydrosphère s'est formée, dans laquelle s'est développée la vie.
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Déterminer l'état physique de l'eau pour une température et une pression
donnée à partir de son diagramme d'état.
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Les premières traces de vie sont datées d'il y a au moins 3,5 milliards
d'années. Par leur métabolisme photosynthétique, des cyanobactéries ont
produit le dioxygène qui a oxydé, dans l'océan, des espèces chimiques
réduites. Le dioxygène s'est accumulé à partir de 2,4 milliards d'années
dans l'atmosphère. Sa concentration atmosphérique actuelle a été
atteinte il y a 500 millions d'années environ.
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Mettre en relation la production de O2 dans l'atmosphère avec des
indices géologiques (oxydes de fer rubanés, stromatolithes...).
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Les sources et puits de dioxygène atmosphérique sont aujourd'hui
essentiellement liés aux êtres vivants (photosynthèse et respiration) et
aux combustions.
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Ajuster les équations des réactions chimiques d'oxydation du fer par le
dioxygène.
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Sous l'effet du rayonnement ultraviolet solaire, le dioxygène
stratosphérique peut se dissocier, initiant une transformation chimique
qui aboutit à la formation d'ozone. Celui-ci constitue une couche
permanente de concentration maximale située à une altitude d'environ 30
km. La couche d'ozone absorbe une partie du rayonnement ultraviolet
solaire et protège les êtres vivants de ses effets mutagènes.
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Interpréter des spectres d'absorption de l'ozone et de l'ADN dans le
domaine ultraviolet.
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Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs
superficiels:l'atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les
roches. Les échanges de carbone entre ces réservoirs sont quantifiés par
des flux (tonne/an). Les quantités de carbone dans les différents
réservoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés. L'ensemble
de ces échanges constitue le cycle du carbone sur Terre.
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Analyser un schéma représentant le cycle biogéochimique du carbone pour
comparer les stocks des différents réservoirs et identifier les flux
principaux de carbone d'origine anthropique ou non.
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Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres
vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions
d'années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les
stocks se reconstituent:ces ressources en énergie sont dites non
renouvelables.
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