chapitre 5 : le pétrole

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Répondez aux questions sur votre cahier :

1- Donner une définition simple du pétrole.

Le pétrole exploité se trouve rarement à l’endroit où il a été formé, il se déplace dans le sous-sol sous l’action de la pression ou du mouvement des plaques tectoniques.

Où extrait-on du pétrole ?

Extraction du pétrole

Répondez aux questions sur votre cahier :

5- Depuis quand les êtres humains utilisent-ils le pétrole ?

6- Comment s'appelle la structure qui permet d'extraire aujourd'hui le pétrole ?

7- Où trouve-t-on le plus de pétrole dans le monde ?

8- Quel pays est le premier producteur de pétrole ?

Sous la pression souterraine, il peut remonter à la surface si rien ne le retient et former des nappes visibles par l’homme.

Ainsi, le pétrole est connu depuis l’Antiquité sans que les hommes aient été le chercher dans le sous-sol : sa forme bitumineuse servit autrefois en Mésopotamie au calfatage des bateaux ou pour cimenter les briques des célèbres jardins suspendus de Babylone.

Le pétrole capturé dans des roches intermédiaires, à des profondeurs variables, correspond à ce qu’on appelle aujourd’hui un gisement (d’hydrocarbures). La quantité de pétrole s’accumulant dans le « réservoir » dépend de la porosité et de la perméabilité de celui-ci. Il doit être suffisamment poreux pour que les hydrocarbures s’y imprègnent mais surmonté d’une couche imperméable et fermée qui conserve le pétrole.

Au sommet du gisement se trouvent des gaz, tandis qu’à la base se trouve de l’eau, eux aussi échappés de la roche-mère et situés ainsi en raison de leurs densités respectives.

Contrairement à ce que laisse penser l’expression « nappe de pétrole », le pétrole ne repose pas au fond de cavités souterraines, mais dans des roches poreuses (sable, grès, calcaire…) comparables à des masses spongieuses.

Réserves mondiales de pétrole (en milliards de barils) (source : planete-energies.com)

Production mondiale de pétrole (en milliers de barils/jour)

Source : BP Statistical Review 2020

Répondez aux questions sur votre cahier :

2- Quels éléments sont à l'origine du pétrole ?

3- Faites la liste des étapes qui permettent la formation du pétrole.

4- Pourrions-nous produire du pétrole pour renouveler notre stock ? Argumentez votre réponse.

Roche-mère du pétrole : Argiles très fines et sombres (riches en matière organique) dans laquelle s'est formé le pétrole

(source : Nathan cycle 4 SVT 2017)

Roche-réservoir (MO x 150) : Le sable ou le calcaire de la roche réservoir forment des pores , ici en bleu (colorant). S'il y a du pétrole, il se loge dans les pores de la roche.

(source : Nathan cycle 4 SVT 2017)

Répondez aux questions sur votre cahier :

9- Comment est utilisé le pétrole ?

Les différents usages du pétrole :

Toutes les activités humaines nécessitent de l’énergie. Cette énergie est actuellement majoritairement tirée des hydrocarbures. Le pétrole est présent dans presque tous les processus de fabrication des objets qui nous entourent.

(source : lelivrescolaire cycle 4 SVT)

Consommation mondiale de pétrole (en milliers de barils/jour)

Source : BP Statistical Review 2020

Répondez aux questions sur votre cahier :

10- Quelles sont les conséquences de l'utilisation du pétrole ?

Pollution atmosphérique

Pollution accoustiques

Les marées noires

Les boues de forage

La contamination des milieux par le plastique

Plusieurs types d'exploitations pétrolières libèrent des substances toxiques dans l'air et/ou des gaz à effets de serres.

L'exploration pétrolière et gazière, de même que la production et le traitement de base du pétrole brut et du gaz naturel, appartiennent au secteur en amont de l'industrie.

Le raffinage du pétrole est un procédé industriel visant à extraire par distillation les principaux composants du pétrole brut et à les convertir en matières premières et en produits finis qui seront utilisés comme combustibles ( essence, kérosène etc) ou pour d'autres usages ( huiles lubrifiantes, asphaltes)

Les activités du secteur en amont ont de nombreuses répercussions sur l'environnement. Par exemple, les émissions atmosphériques résultant du brûlage à la torche (est l'action de brûler, par des torchères, des rejets de gaz naturel à différentes étapes de l'exploitation du pétrole et du gaz naturel) sont préoccupantes parce qu'elles ont un effet sur la qualité de l'air ainsi que sur la quantité des gaz à effet de serre à l'échelle régionale. Cette pratique a en réalité un triple effet négatif :

- C'est un gaspillage d'une ressource naturelle précieuse sous forme de dioxyde de carbone, premier gaz à effet de serre.

- Les exploitations rejettent également du gaz naturel non brûlé à l'air libre et aggravent les émissions de méthane, principal constituant du gaz naturel.

-La flamme et la lumière qu'elle émet peuvent être source de pollution lumineuse et perturber l'environnement nocturne, notamment en causant des situations de piège écologique, pour certaines espèces, ce qui peut avoir des conséquences indirectes graves.

Parmi les émissions atmosphériques polluantes de l'industrie figurent les substances toxiques telles que le benzène et les particules, les émissions acides et les gaz à effet de serre tels que le méthane et le dioxyde de carbone.

Le raffinage du pétrole entraîne le rejet de nombreux polluants atmosphériques, notamment les oxydes de souffre, les oxydes d'azote, les particules, le monoxyde de carbone et le benzène, ainsi que de nombreux gaz à effet de serre.

Enfin la circulation automobile est la cause d'un tiers des émissions de gaz à effet de serre. C'est un parfait exemple de la pollution indirecte que peut causer le pétrole puisque dans ce cas-là, c'est son principal dérivé l'essence, qui en est la source. Pendant la combustion de cette dernière, du dioxyde de carbone, notamment est relâché dans l'air et pollue.

Néanmoins la pollution de l'air est causée par de nombreux secteurs d'activité dans la vie de tous les jours ( par ses dérivés et non son exploitation) , le chauffage du secteur résidentiel, le trafic routier, les chantiers et carrière ou encore l'agriculture sont les principaux, dans l'exemple de l'île de France :

Il y a plusieurs types de pollutions acoustiques causées par le pétrole :

- Le bruit des navires : en sillonnant constamment les océans, les navires comme les superpétroliers émettent des sons tels que des bruits de moteurs, d'hélices, de roulements ... La fréquence de ces bruits se situe entre 20 et 300 Hz, ce qui correspond à la gamme de fréquences qu'utilisent plusieurs espèces de baleines, ceci rend donc leur communication difficile. De plus, le facteur le plus nuisible est le fait que les baleines ont du mal à distinguer les bruits naturels de la mer des bruits des bateaux. Il en résulte des collisions accidentelles, une des principales causes de mortalité chez les baleines franches ( espèce de baleine ) partout dans le monde. Ces bruits peuvent aussi amener les baleines à abandonner leurs habitats.

L’exploitation maritime du pétrole : Elle génère des sons puissants et continus : sondages sismiques, construction de plateformes, forages, etc. Ce problème est particulièrement marqué dans le golfe du Mexique, le long de la côte Californienne.

- Lors de l’exploration : Les « canons à air » qu’on utilise pour détecter la présence de pétroles ou de gaz naturel sous le lit de l’océan émettent des ondes sonores extrêmement puissantes. En réalité, les bruits d’origine humaine sont les plus puissants des océans. Ces canons émettent des sons toutes les 10 à 60 secondes pendant des jours et même des mois. Ces derniers trop fréquents peuvent pousser les baleines ou même les dauphins à quitter un territoire.

- Pendant l’exploitation : Les bruits causés par le forage et l’extraction ne sont pas aussi puissants que ceux des canons à air, mais ils ont une durée plus importante. À la longue, ces bruits constants peuvent pousser les baleines et d’autres espèces marines à abandonner leurs habitats.

Une marée noire est une catastrophe industrielle et écologique dû à l'échouement d'une nappe d'hydrocarbures en zone côtière. Cette nappe est due à un déversement volontaire ou accidentel d'une certaine quantité de pétrole, ou de produits pétroliers dans la mer et qui est ramenée vers la côte par l'effet des marées, des vents et des courants.

Les marées noires sont la cause de pollutions et ces dernières ont un impact non négligeable sur l'écologie. Ces marées noires perturbent durement et durablement la faune et la flore. Elles génèrent de graves dégradations au niveau de l'écosystème ce qui peut causer l'asphyxie totale du milieu. L'habitat de nombreux animaux ainsi que les fonds marins seront détruits et la faune et la flore des zones côtières seront elles aussi gravement touchées.

Exemple de grandes marées noires et leurs conséquences :

Erika : C'est un symbole des catastrophes que représentent les grandes marées noires. Le 12 décembre 1999 le pétrolier Maltais Erika faisait naufrage au large des côtes Atlantiques, il était affrété par la société TOTAL. Ses 31 000 tonnes de pétroles rejetées au large des côtes Loire-Atlantique, ont eu pour conséquence des vagues successives de pollution qui ont souillé 400 kilomètres de côtes. Selon une estimation de LPO, plus de 300 000 oiseaux marins hibernants dans le golf de Gascogne seraient morts.

La boue de forage est un mélange de terre, de morceaux de roches et de lubrifiants synthétiques toxiques qui sont utilisés pour permettre aux foreuses de progresser à grande profondeur.

Elle doit théoriquement être stockée dans des sites d'enfouissement spéciaux, et surtout pas rejetée en mer. Les boues sont en elles-mêmes polluantes, puisqu'elles sont écotoxiques (nuisible pour l'environnement).

Donc quand elles sont accidentellement ou non (certaines entreprises sont autorisées à rejeter ces boues en mer si elles ne dépassent pas un certain seuil de toxicité) rejetées en mer (étant donné leur composition toxique, contenant par exemple des hydrocarbures) elles polluent une zone variant entre 400 m et 1 km. Ce qui se traduit par une asphyxie par anoxie (réduction de l'oxygène dans un milieu) des individus marins sous la boue sédimentée.

Elles peuvent aussi causer une accumulation des nutriments dans un milieu aquatique et par là, favoriser le développement d'espèces envahissantes au détriment de la biodiversité, ce phénomène se nomme l'eutrophisation.

Les plastiques sont un dérivé du pétrole, et ils sont une source de pollution considérable. Notamment pour le milieu marin mais ils ont aussi un effet grave sur la dégradation du paysage.

80% des sacs plastiques ne sont ni recyclés ni triés, ils sont donc rejetés dans la nature. Et étant donné leur caractère léger ils ont tendance à s'envoler et on les retrouve partout dans les milieux naturels : champs, rivières, montagnes et mers, où ils contribuent à la dégradation des paysages.

Entre les pots de yaourts, les emballages alimentaires et les sachets de courses, le plastique a tout simplement envahit notre vie. Malheureusement, il envahit aussi les océans. Une pollution qui a un impact majeur sur l’environnement.

On peut malheureusement apercevoir de plus en plus souvent des morceaux de plastique sur les plages ou même en mer, vestiges du passage de vacanciers peu concernés par l'état de ces lieux. Une pollution qui semble dérisoire mais qui en réalité devient alarmante.

Le plastique est une des grandes découvertes du siècle dernier et nous facilite la vie dans bien des domaines mais la pollution qu'il engendre le rend néfaste pour l'environnement. On estime que chaque année ce sont 30 millions de tonnes de plastique qui se retrouvent dans les mers du globe. 90% des déchets retrouvés à la surface des océans sont des plastiques : bouteille, corde en nylon, sacs plastiques etc. Ces détritus causent une pollution à très long terme avec une durée de vie de presque 1000 ans ! Ce qui est alarmant quand on sait que les plastiques ont tendance à concentrer des polluants très nocifs ( phtalates ou PCB ). Par exemple en France 122 millions de sacs plastiques jonchent les 5000 kilomètres de côtes du littoral et tuent des milliers d'animaux marins chaque année. Ils étouffent de nombreuses espèces marines, à cause des rayons de soleil qui dégradent les plastiques et les réduisent à la taille de 5 millimètres de largeur, soit la taille du zooplancton, les poissons les confondent, finissent par les manger et meurent. Quant aux tortues elles confondent les sachets plastiques avec des méduses et meurent littéralement étouffées.

Les oiseaux sont également touchés par cette pollution, ce qui conduit à des tragédies comme celles de l’atoll Midway : chaque année, ce sont des dizaines de milliers de poussins albatros qui y meurent de faim, le gosier rempli de bouts de stylos, ou de débris de plastiques ramassés par leurs parents.

Au final ce ne sont pas moins de 260 espèces qui sont menacées par le plastique produit par l'homme.

Une version papier du bilan et de la grille d'auto-évaluation est disponible sur le bureau du professeur si vous lui donnez le bon mot de passe.