Chapitre 1
Exercices
Le repaire des initiés
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15Les dépôts du bassin de Graissessac (Hérault, France)
✔ Étudier le cycle biogéochimique du carbone
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Le village de Graissessac, dans l'Hérault, est connu pour avoir été une zone d'exploitation intensive du charbon, du XVIIIe jusqu'au milieu du XXe siècle. L'affleurement ci-contre appartient à une unité géologique continentale de 500 à 1 000 mètres de dépôts. Il est constitué de roches sédimentaires et de plusieurs filons noirs contenant du charbon. Ce charbon est daté entre -300 et -295 millions d'années. Huit filons de charbon épais de 1 à 8 m se trouvent dans cette structure.
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Le village de Graissessac, dans l'Hérault, est connu pour avoir été une zone d'exploitation intensive du charbon, du XVIIIe jusqu'au milieu du XXe siècle. L'affleurement ci-contre appartient à une unité géologique continentale de 500 à 1 000 mètres de dépôts. Il est constitué de roches sédimentaires et de plusieurs filons noirs contenant du charbon. Ce charbon est daté entre -300 et -295 millions d'années. Huit filons de charbon épais de 1 à 8 m se trouvent dans cette structure.
1. Calculer la durée nécessaire pour obtenir un dépôt de 2 mètres, avec une vitesse de formation d'environ 0,1 mm/an.
2. Expliquer la formation particulière des filons de charbon visibles dans le paysage.
3. Indiquer pourquoi le charbon, comme le pétrole, est une ressource fossile non renouvelable.
2. Expliquer la formation particulière des filons de charbon visibles dans le paysage.
3. Indiquer pourquoi le charbon, comme le pétrole, est une ressource fossile non renouvelable.
Doc.
Photographie de l'affleurement des filons de charbon.
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16Les défis de la terraformation de Mars
✔ Déterminer l'état physique de l'eau pour une température et une pression données
Si des missions spatiales visant à habiter sur Mars sont planifiées avant 2030, l'établissement d'une colonie humaine sur la planète rouge est envisageable avant la fin du XXIe siècle. L'étape suivante pourrait consister à terraformer Mars, c'est-à-dire transformer son atmosphère pour la rendre habitable par l'humain, malgré sa faible gravité.
Si des missions spatiales visant à habiter sur Mars sont planifiées avant 2030, l'établissement d'une colonie humaine sur la planète rouge est envisageable avant la fin du XXIe siècle. L'étape suivante pourrait consister à terraformer Mars, c'est-à-dire transformer son atmosphère pour la rendre habitable par l'humain, malgré sa faible gravité.
1. Relever les conditions qui rendent l'atmosphère de Mars inhospitalière.
2. Formuler les paramètres à modifier et proposer des pistes de solutions pour terraformer Mars.
2. Formuler les paramètres à modifier et proposer des pistes de solutions pour terraformer Mars.
Doc. 1
Comparatif des atmosphères terrestre et martienne.
| Terre | Mars | |
|---|---|---|
| Teneur en \text{O}_2 (%) | 21 | Traces |
| Teneur en \text{CO}_2 (%) | 0,0415 | 96 |
| Teneur en \text{N}_2 (%) | 78 | 1,9 |
| Teneur en \text{Ar} (%) | 0,93 | 1,9 |
| Épaisseur (km) | 800 | 200 |
| Pression (atm) | 1 | 0,006 |
| Température moyenne (°C) | 15 | -140 à 20 |
Doc. 2
Vue d'artiste d'une colonie martienne.
Doc. 3
Diagramme de phases de l'eau (\text{H}_2\text{O}).
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CÉvolution de la matière organique fossile
✔ Étudier le cycle biogéochimique du carbone
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Ce diagramme représente l'évolution de la matière organique lors de sa transformation en pétrole ou en charbon. Ces processus se déroulent sur des durées variables, mais toujours de l'ordre de plusieurs millions d'années (COT : carbone organique total).
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Ce diagramme représente l'évolution de la matière organique lors de sa transformation en pétrole ou en charbon. Ces processus se déroulent sur des durées variables, mais toujours de l'ordre de plusieurs millions d'années (COT : carbone organique total).
1. Indiquer le rapport initial H/C de la matière organique d'origine terrestre.
2. Indiquer le rapport initial H/C de la matière organique d'origine lacustre.
3. Indiquer le rapport initial H/C de la matière organique d'origine marine.
4. Préciser pour quelle matière organique l'enrichissement en carbone est le plus important.
5. Montrer que l'évolution de la matière organique s'accompagne d'un enrichissement en carbone.
2. Indiquer le rapport initial H/C de la matière organique d'origine lacustre.
3. Indiquer le rapport initial H/C de la matière organique d'origine marine.
4. Préciser pour quelle matière organique l'enrichissement en carbone est le plus important.
5. Montrer que l'évolution de la matière organique s'accompagne d'un enrichissement en carbone.
Doc.
Diagramme de Van Krevelen.
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