De la photosynthèse aux combustibles fossiles

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Classe(s) : 1re Générale | Thème(s) : La photosynthèse, une conversion biologique de l’énergie solaire
 

La majeure partie de la matière organique végétale retourne au sol où elle est décomposée sous l’action des organismes décomposeurs. Une partie y échappe et peut conduire à des combustibles fossiles.

I Origine biologique des combustibles fossiles

Dans des charbons datant du Carbonifère (–299 à –359 Ma env.), on peut observer des vestiges fossiles de nombreux végétaux. De même, la structure des molécules composant le pétrole présente de fortes similitudes avec celle des molécules organiques constituant les êtres vivants.

Charbon, pétrole, gaz révèlent ainsi leur origine biologique : ils correspondent à de la matière organique fossile. Le pétrole et le gaz dérivent d’une matière planctonique accumulée dans les sédiments marins sur de grandes périodes (plusieurs millions d’années). Le charbon résulte de l’accumulation de matière organique végétale continentale, piégée dans des milieux de type marécage, pauvres en dioxygène.

II Formation des combustibles fossiles

La matière organique (issue d’organismes animaux et végétaux morts) se mélange au sol ou sédimente au fond des océans, lacs et rivières.

La majeure partie de cette matière organique est minéralisée, c’est-à-dire transformée en molécules minérales simples sous l’action des organismes décomposeurs (essentiellement bactéries et champignons).

Dans des environnements à forte productivité primaire, il est cependant possible d’obtenir une accumulation de matière organique dans les sédiments. Si cette matière organique est rapidement enfouie et soustraite à l’action des décomposeurs, elle peut se transformer en combustibles fossiles.

Au cours du temps, la matière organique piégée est recouverte par d’épaisses couches de sédiments et, grâce au phénomène de subsidence (enfoncement progressif du bassin sédimentaire), se retrouve à des profondeurs où règnent des températures et pressions plus élevées.

mot clé

Les kérogènes sont les molécules résultant de la transformation de la matière organique en combustible fossile.

Dans ces conditions, la matière organique piégée se transforme en kérogènes. Elle s’appauvrit en oxygène, en magnésium, en azote, ce qui entraîne un enrichissement relatif en carbone.

Doc Évolution de la matière organique au cours de son enfouissement

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Plus l’enfouissement est important, plus la température et la pression sont élevées, modifiant ainsi les conditions d’évolution du kérogène. Dans le cas d’une biomasse d’origine planctonique, on obtient soit du pétrole, soit du gaz, selon le degré de transformation ; alors que dans le cas d’une biomasse d’origine continentale, on obtient du charbon.

Le pétrole se forme majoritairement entre 2 000 et 3 000 mètres de profondeur. À plus grande profondeur, les kérogènes se transforment en gaz.

Les pétroles les moins denses peuvent quitter la roche où ils se sont formés (roche mère), remonter et être stockés dans une roche (roche réservoir) si leur progression est arrêtée par des couches de roches imperméables.

Zoom

Similitudes entre molécules du pétrole et molécules biologiques

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