cycle du carbone

Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs superficiels : Biosphère, Hydrosphère, Lithosphère, Atmosphère. 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.

Visualisation de l’évolution de la teneur atmosphérique en CO2

 A la fin de la séance, je sais 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.

1. Vous avez à votre disposition  4 rectangles représentant les 4 compartiments : Biosphère, Hydrosphère, Lithosphère (à partager en 2 : roches carbonatées/roches carbonées), Atmosphère.

2. Utiliser les informations fournies par le site de météo France pour préciser, dans chacun de ces réservoirs, quelle est la forme principale sous laquelle se présente le carbone.

  • dioxyde de carbone,
  • ion carbonate,
  • pétrole/charbon/gaz,
  • matière organique (sucre),
  • calcaire (carbonate de calcium)

Noter leurs formules chimiques et les quantités (en Gtc)

3. Représenter les transferts par des flèches légendées, accompagnées des équations-bilan.

4. Pourquoi distingue-t-on un cycle court et un cycle long ?

Depuis 1850 la concentration est passée de 275 ppm à 393 ppm en janvier 2012, l’action humaine en est responsable. Quels sont les principaux facteurs responsables de cette augmentation ?

5. Réalisation des expériences permettant de montrer les mouvements de CO2 entre certains réservoirs.

6- Réaliser le Quiz à la maison

 

Le carbone est présent sur Terre dans différents réservoirs et sous diverses formes.
Les réservoirs présentés sont dans un premier temps l’atmosphère avec le carbone sous forme de dioxyde de carbone et la biosphère composée de matière organique, puis les formes dissoute et carbonate de l’hydrosphère. Le dernier réservoir présenté est la lithosphère dans laquelle on retrouve des roches carbonées et les roches sédimentaires.

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.

Vidéo sur l’origine du pétrole


Savoir

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. 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.

Savoir faire

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

Réponse Q4: un cycle court, à l’échelle de l’organisme, en lien avec le vivant, qui se limite aux échanges en surface par le biais des mécanismes de photosynthèse, respiration et fermentation, tant au niveau continental qu’océanique. Puis, le cycle à long terme présente les évènements géologiques responsables de la circulation du carbone dans les réservoirs : à l’échelle des temps géologiques. La sédimentation et la fossilisation permettent de capturer le carbone atmosphérique alors que le volcanisme permet un enrichissement lent de l’atmosphère en carbone.

Réponse Q5 : Les principaux facteurs responsables de cette augmentation sont l’utilisation des énergies fossiles, la transformation des calcaires pour faire des ciments sans oublier la déforestation. )

L’augmentation de la teneur atmosphérique en dioxyde de carbone augmente l’effet de serre et provoque une augmentation de la température, qui est moins élevée que prévue. Si l’absorption du CO2 excédentaire est constante au niveau des océans (26%) cette même grandeur est variable au niveau des continents (20 à 78%) selon les années. A partir de ces deux puits de carbone on peut envisager une simulation au niveau de la biosphère terrestre.

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