Les échanges de dioxygène dans l’atmosphère

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Classe(s) : Tle Générale | Thème(s) : L’atmosphère terrestre et la vie


Le dioxygène est essentiel pour la respiration des êtres vivants et pour le maintien de la couche d’ozone qui les protège. Pour conserver un équilibre, les sources de dioxygène doivent compenser les puits de dioxygène.

I Les sources et les puits de dioxygène

1 La respiration puise quand la photosynthèse restitue

Tous les êtres vivants consomment du dioxygène en respirant : la respiration est donc un puits de dioxygène.

En plus de la respiration, les végétaux chlorophylliens réalisent la photosynthèse qui libère du dioxygène : la photosynthèse est donc une source de dioxygène. En produisant plus de la moitié du dioxygène de la planète, le phytoplancton des océans est le premier recycleur d’oxygène dans l’air que nous respirons.

Tableau de 2 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 2 lignes ;Ligne 1 : Équation globalede la respiration; C6H12O6 + 6O2 ⇒ 6CO2 + 6H2Oconsommation de dioxygène; Ligne 2 : Équation globalede la photosynthèse; lumière6CO2 + 6H2O ⇒ C6H12O6 + 6O2production de dioxygène;

À l’échelle de la planète, la biosphère est, avec la respiration et la photosynthèse, à l’origine de l’essentiel des variations du dioxygène atmosphérique. Mais la quantité de dioxygène dans l’atmosphère étant très importante (21 %), ces variations peuvent être considérées comme minimes.

2 Les combustions naturelles ou anthropiques

Les combustions fonctionnent avec des réactions chimiques qui consomment du dioxygène et sont donc des puits de dioxygène. Elles peuvent être naturelles comme certains feux de forêt ou anthropiques par l’utilisation des énergies fossiles (gaz, pétrole, charbon) ou du bois.

mot clé

Est qualifié d’anthropique ce qui résulte essentiellement de l’intervention humaine.

Doc 1 Usine pétrochimique avec torchères (Écosse)

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II La couche d’ozone protectrice

Dans les hautes couches de l’atmosphère, à environ 30 km d’altitude, le dioxygène (O2) est transformé en ozone (O3) sous l’effet du rayonnement solaire.

La couche d’ozone absorbe une partie des rayons ultraviolets solaires avec un maximum vers 260 nm de longueur d’onde, comme le montre le spectre d’absorption de l’ozone (doc 2).

L’absorption des ultraviolets par la molécule d’ADN est également maximale à 260 nm (doc 3), ce qui peut entraîner des mutations.

Ainsi, la présence de la couche d’ozone limite les mutations et protège donc les êtres vivants.

Mots clés

Le spectre d’absorption est la quantité de rayonnement absorbée par un composé en fonction de la longueur d’onde.

Une mutation est une modification accidentelle de la séquence d’une molécule d’ADN.

Doc 2 Spectre d’absorption de l’ozone

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Doc 3 Spectre d’absorption de l’ADN

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Zoom

Le trou dans la couche d’ozone

Le protocole de Montréal, signé en 1987, a interdit l’utilisation des substances destructrices de la couche d’ozone (produits réfrigérants, aérosols, etc.). Cette action a permis la stabilisation de la superficie du trou.

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Superficie du trou dans la couche d’ozone de l’Antarctique (1979-2019)

Source : NASA. Graphique d’après Olivier Berruyer, www.les-crises.fr

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