L'atmosphère terrestre et la vie
Ce chapitre examine l'évolution de l'atmosphère terrestre depuis la formation de la Terre et les facteurs qui ont influencé cette évolution. Il se concentre sur les changements conjoints de l'atmosphère et de l'hydrosphère, l'apparition du dioxygène, et le cycle du carbone.
Highlight: La composition de l'atmosphère terrestre a radicalement changé au cours des 4,5 milliards d'années d'histoire de la Terre.
I. Les évolutions conjointes de l'atmosphère et l'hydrosphère
La composition atmosphère primitive il y a 4,5 milliards d'années était très différente de celle d'aujourd'hui :
- 80% de diazote (N2)
- 15% de dioxyde de carbone (CO2)
- 5% d'eau (H2O)
Actuellement, l'atmosphère est composée de :
- 78% de diazote (N2)
- 21% de dioxygène (O2)
- 1% d'autres gaz (dont CO2 et H2O)
Definition: L'hydrosphère est définie comme la totalité des eaux de la planète, comprenant les océans, les mers, les lacs, les cours d'eau, les eaux souterraines et les glaces.
Le refroidissement de la Terre a permis la liquéfaction de la vapeur d'eau et la formation des océans, dans lesquels le CO2 atmosphérique s'est dissous. Ce processus a entraîné une baisse des taux de CO2 et d'O2 dans l'atmosphère avant l'apparition de la vie.
II. Le dioxygène dans l'atmosphère terrestre
1. La formation du dioxygène
Les premiers producteurs de dioxygène connus étaient des cyanobactéries fossiles, capables de réaliser la photosynthèse il y a environ 3,5 milliards d'années.
Example: L'oxydation du fer II en fer III dans les océans primitifs a conduit à la formation de roches sédimentaires riches en fer appelées fers rubanés.
Vocabulary: Les fers rubanés sont des roches sédimentaires d'origine marine formées entre -3,5 et -1,9 milliards d'années.
L'enrichissement de l'atmosphère en O2 a commencé il y a environ 2,4 milliards d'années, comme en témoigne la présence d'hématite dans les roches sédimentaires continentales (sols rouges).
2. La couche d'ozone protectrice
La formation de la couche d'ozone s'est produite grâce à la conversion du dioxygène en ozone (O3) sous l'effet du rayonnement ultraviolet solaire. Cette couche, située à environ 30 km d'altitude, joue un rôle de la couche d'ozone crucial en absorbant une partie du rayonnement UV, en particulier les UV-C, protégeant ainsi la vie sur Terre.
Definition: La couche d'ozone est une région de la stratosphère où la concentration d'ozone est maximale, assurant un rôle protecteur pour les êtres vivants contre les rayons UV mutagènes.
