Atmosphère, hydrosphère, climat : du passé à l'avenir
Corrigé
42
Spécialité
svtT_1200_00_32C
Sujet inédit
Exercice 2 • 5 points
Évolution de la teneur en CO2 de l'atmosphère à Hawaï
La teneur en CO2 est exprimée en ppmv (partie par million en volume) : 300 ppmv
a. De 1960 à 2005
b. De 2007 à 2012
Masse de carbone rejetée sous forme de CO2 par combustion des énergies fossiles de 1960 à 2005
La masse est exprimée en gigatonnes : 1 GT
On estime que 2,1 GT de carbone sous forme de CO2 entraînent une augmentation de 1 ppmv de la teneur en CO2 de l'atmosphère.
Il s'agit d'une courbe cumulative : par exemple, en 1970, 40 GT de CO2 avaient été libérées depuis 1960.
Évolution du bilan carbone mondial de 1850 à 2008
Un petagramme (Pg)
− caractérisez les variations globales et annuelles du CO2 durant les 50 dernières années et proposez une explication aux variations annuelles− montrez que les rejets dus aux activités humaines ne se retrouvent pas totalement dans l'atmosphère et proposez une explication.
Comprendre le sujet
- Il s'agit de montrer que l'augmentation de la teneur de l'atmosphère en CO2 est bien due aux activités humaines.
- La comparaison des informations apportées par les documents 1 et 2 doit permettre de poser un problème que le document 3 aide à résoudre.
Mobiliser ses connaissances
- L'effet de serre déterminé, notamment par la composition de l'atmosphère, est un facteur influençant le climat global.
- L'étude de cette relation effet de serre – climat permet de proposer des hypothèses d'évolution du climat de la planète, en particulier en fonction des émissions de gaz à effet de serre (plus particulièrement de CO2), induites par l'activité humaine.
Exploitation du document 1
- La teneur en CO2 de l'atmosphère est, depuis 50 ans, en augmentation régulière (document 1) : elle est passée de 320 ppmv en 1960 à 388 ppmv en 2010. Elle a donc augmenté de 68 ppmv en 50 ans.
- Sur cette variation globale, se greffent des variations annuelles (document 1b) avec un maximum de la teneur en CO2 en fin d'hiver/début du printemps, et un minimum à la fin de l'automne.
- Chaque année, dans l'hémisphère Nord, durant l'automne et l'hiver, les échanges gazeux de la photosynthèse sont plus faibles que ceux de la respiration : l'atmosphère s'enrichit en CO2.
- En revanche, les échanges gazeux photosynthétiques sont nettement plus élevés que les échanges respiratoires au printemps et en été : l'atmosphère s'appauvrit en CO2.
Exploitation du document 2
- Le rejet de carbone par les combustions dues aux activités humaines, en 45 ans, a été de 240 GT. Cela correspond à une augmentation de 240/2,1 de la teneur en CO2 de l'atmosphère exprimée en ppmv, soit une augmentation de 114 ppmv environ.
- Or, le document 1a montre que, durant la même période, l'augmentation de la teneur en CO2 de l'atmosphère a été de 60 ppmv : une partie du CO2 rejeté ne se retrouve pas dans l'atmosphère.
Exploitation du document 3
- À l'émission de CO2 par la combustion des combustibles fossiles, s'ajoute la déforestation, qui s'accompagne d'une libération de CO2.
- Une partie de l'ensemble du CO2 rejeté par les « sources », se retrouve dans l'atmosphère, une autre partie dans les océans et la troisième dans la biosphère terrestre (la photosynthèse l'emportant globalement sur la respiration).
Synthèse
- Les activités humaines rendent compte à elles seules de l'augmentation de la teneur en CO2 de l'atmosphère durant les 50 dernières années. Cependant, cette augmentation est inférieure à ce qu'elle devrait être si tout le CO2 produit restait dans l'atmosphère. Cela s'explique car une partie du CO2 rejeté est passée dans les eaux océaniques et une autre partie a été piégée dans les matières organiques de la biosphère continentale.
- Océans et biosphères se comportent comme des « puits » qui contribuent à limiter l'augmentation de la teneur en CO2 de l'atmosphère, mais leur efficacité a tendance à faiblir durant ces dernières années.