Enjeux
planétaires contemporains : énergie, sol |
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Pb : Les énergies fossiles sont par définition épuisables à l'échelle humaine en raison de la lenteur de leur formation (plusieurs millions d'années). Malgré les avancées techniques pour les extraires à de plus grandes profondeurs sous les continents ou les océans, la fin du pétrole et du charbon est programmée. Outre ce problème majeur, quelles sont les conséquences de leur exploitation intensive depuis la révolution industrielle ?
I- Les conséquences de l'utilisation des combustibles fossiles
1- La perturbation du cycle du carbone
Activité : compléter le schéma bilan du cycle du carbone à partir du tableau ci-dessous
Quels sont les flux modifiés par les activités humaines ? (le montrer sur le schéma)
Film : "Carbone : les sorciers font leur bilan"
Le cycle "naturel" du carbone
Extrait du manuel de seconde Belin 2010 p138
NB : le stock de combustibles fossiles (pétroles, gaz, charbons) valait environ 3700 milliards de tonnes de carbone en 1750 - avant que l'on ne commence à piocher dedans - et fin 1994 nous avions "déstocké" (en fait brûlé, donc avec transfert à l'atmosphère) environ 244 milliards de tonnes de carbone (entre 1994 et 2005 cette valeur a augmentéde 30%).
2- L'acidification des océans et le réchauffement climatique
Travail sur docs en DM
CO2 + H2O <-> H2CO3 <-> HCO3- + H+ <-> CO3-- + 2H+
Si l'air contient plus de CO2, ce dernier "passe" en plus grande quantité dans l'eau : l'équilibre est déplacé vers la droite et il y a plus d'ions H+ à se former.
Donc plus de CO2 dissous acidifie l'eau...
Source : http://step.ipgp.jussieu.fr/images/6/6e/Bouchez_hommeplanete_carbonate.pdf
L'acidification de l'eau a des répercussions sur la vie marine. En effet, de nombreux organismes marins doivent synthétiser du calcaire, soit pour faire une coquille (mollusques, crustacés), soit un squelette (coraux, plancton). Or plus l'eau est acide, plus il est difficile à l'organisme de "fabriquer" du calcaire.
Ca++ + CO3-- -> CaCO3
Source : Coral reefs & Global climate change, Pew Center on climate change, 2004
Pb : l'épuisement des combustibles fossiles et le réchauffement climatique accéléré contraignent l'homme à se tourner vers des énergies renouvelables et plus "propres". Quelles sont ces énergies ? Comment sont-elles réparties à la surface de la Terre ?
II- Les énergies renouvelables
1- Des solutions alternatives à l'échelle locale
Activité : construire un tableau comparatif des 4 types d'énergies renouvelables présentes dans notre région
La consommation énergétique moyenne d'un foyer de 4 personnes sans chauffage mais avec de nombreux équipements (réfrigérateur, congélateur, lave-vaisselle, lave-linge, sèche-linge, télévision, console de jeu, appareil domestiques divers, ordinateur, éclairage) est d'environ 3500 à 4000 kWh.
Pb : quelle est l'origine des mouvements d'air et d'eau que l'homme cherche à exploiter avec le meilleur rendement ?
2- L'origine des mouvements d'air et d'eau sur la planète
Activité TICE : logiciel "Terre2" de Perez
Adresse de téléchargement : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/PP_logo/logiciels.htm
Extrait du livre "les saisons" de Pierre Causeret et Liliane Sarrazin- Belin- POUR LA SCIENCE p28
La sphéricité
de la Terre explique
- L'angle de frappe des rayons lumineux : en été, le soleil étant plus haut dans le ciel, l'énergie se disperse moins qu'en hiver.
- La durée du jour : en été,
le soleil nous éclaire deux fois plus longtemps qu'en hiver.
Demo : sachet de thé / réchaud et fleur de pissenlit + maquette (Coriolis) → constat, hypothèses, vérifications, bilan
Les contrastes de températures entre
les zones équatoriales et les zones polaires engendrent de grands mouvements
de convection des masses d'air. A l'équateur, l'air chaud moins dense
s'élève en altitude : c'est une zone de basse pression. Aux pôles,
l'air froid, plus dense a un mouvement descendant
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