Term spé SVT. Test 33.Climats. Dernière période glaciaire.

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Terminale spé SVTTest 33 de connaissancesEnjeux planétaires, Les climats.La dernière période glaciaire.

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27 questions

By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 11

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 20

Sommaire

Question 19

Question 22

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

Question 27

Question 21

sommaire

QUESTION 1

Comment définir le Pléistocène ?

Réponse

Le Pléistocène (du grec ancien "pleistos", nombreux, et "kainos", récent) est la première époque géologique du Quaternaire et l'avant-dernière sur l'échelle des temps géologiques. Elle s'étend de 2,58 millions d'années à 11 700 ans avant le présent. Elle est précédée par le Pliocène et suivie par l'Holocène. Le Pléistocène est marqué par les cycles glaciaires. Sa fin correspond plus ou moins à celle du Paléolithique.

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QUESTION 2

Réponse

Sur quelle période s'étend la dernière période glaciaire ?

La dernière période glaciaire est une période de refroidissement global ou glaciation qui caractérise la fin du Pléistocène. Elle commence il y a environ 110 000 ans et se termine il y a environ 10 000 ans quand commence l'Holocène.

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QUESTION 3

Quelles ont été les manifestations de la dernière glaciation ?

Réponse

Les manifestations locales plus ou moins synchrones sont connues sous les noms de glaciation de Würm ou Würmien dans les Alpes, glaciation vistulienne ou Vistulien en Europe du Nord par exemple. Il y a environ 20 000 ans, la mise en place de couches de glace épaisses de 3 à 4 km a provoqué une baisse du niveau de la mer d'environ 120 m. Certaines régions furent ainsi exondées, comme la Béringie, située entre la Sibérie et l'Alaska, permettant à une mégafaune (mammouths, équidés, camélidés, cervidés) et aux populations humaines de chasseurs-cueilleurs de passer d'un continent à l'autre. De nombreux autres ponts terrestres apparurent, favorisant ainsi l’extension de la population humaine. Les Alpes et l'Himalaya étaient couverts de glaciers et la limite de la couverture de glace de mer en hiver était située beaucoup plus au sud qu’aujourd’hui.

Glaciation de l'hémisphère nord au cours des dernières périodes glaciaires.

800px-Northern_icesheet-fr ap Hannes Grobe 23:06, 21 juillet 2006 (UTC), Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Allemagne, traduit par Sting via wikimedia commons, CC-BY-SA-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Northern_icesheet-fr.png

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Réponse

Qu'est-ce qu'un biome ?

QUESTION 4

Un biome (du grec bios = vie ), appelé aussi aire biotique , écozone ou écorégion , représente donc un territoire qui se caractérise par un climat , un milieu physique , un chimique et une vie spécifique .

h

Les grands Biomes de la planète :

Influence du climat sur le biome terrestre; par Navarras via Wikimedia commons, CC-Zéro, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Climate_influence_on_terrestrial_biome.svg

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QUESTION 5

Pourquoi les espèces végétales sont-elles de bons indicateurs du climat ?

Réponse

Les espèces végétales ne s'installent que dans des zones présentant des conditions climatiques relativement précises correspondant à leurs besoins. Ainsi, retrouver un fossile d'une plante nous indique le climat régnant à l'époque de la formation de ce fossile.

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QUESTION 6

Pourquoi les grains de pollen sont-ils utilisés dans la détermination des climats du passé ?

Réponse

D'après le principe d'actualisme, on peut supposer que dans le passé, les lois régissant la répartition des végétaux étaient les mêmes qu’aujourd’hui. La végétation du passé (paléo-végétation) est donc utilisée comme indicateur du climat de l'époque (ou paléoclimat). En appliquant le principe d’actualisme, on peut donc par l’étude des pollens piégés, reconstituer les biomes passés et donc enregistrer les variations de climat.En effet, on trouve dans les sédiments des lacs et des tourbières (en milieu continental) des grains de pollen et des spores provenant des environs (<10 Km). Il est donc aisé de reconstituer les paléoclimats qui se sont succedés autour d'eaux.

Tourbière du Lac Lispach, Vosges

800px-Lispach3, No machine-readable author provided. Cham assumed (based on copyright claims). via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lispach3.jpg

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QUESTION 7

Quelles caractéristiques des pollens fait de l'étude de ceux-ci, un bon moyen de reconstituer les climats passés ?

Réponse

Les pollens sont les gamètes mâles des angiospermes et des gymnospermes. Le pollen possède une enveloppe extérieure, l'exine, qui résiste à la plupart des dégradations chimiques et biologiques. Cette enveloppe permet au pollen d'être dispersé dans l'environnement sans être abîmé et d'être fossilisé dans des milieux appauvris en oxygène comme les tourbières ou les fonds vaseux des lacs où ils se retrouvent mêlés aux sédiments. L'observation d'un grain de pollen permet d'identifier l'espèce émettrice car la taille, la forme, l'ornementation de l'exine sont différentes d'une espèce (ou d'un groupe d'espèces) à l'autre. Chaque espèce végétale possède donc un pollen ou des spores caractéristiques qui permettent de l’identifier. Chaque biome est donc caractérisé par la présence des pollens des espèces qui lui sont caractéristiques.

Grain de pollen de sapin MO x 400

©RS.2020

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QUESTION 8

De quel type de climat témoigne un peuplement de hêtraie-sapinière ?

Réponse

Une hêtraie-sapinière témoigne d'un climat froid et humide.

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QUESTION 9

De quel type de climat témoigne un peuplement de type chêne mixte ?

Réponse

Un peuplement de type chêne mixte témoigne d'un climat humide et doux.

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QUESTION 10

De quel type de climat témoigne un peuplement arboré avec graminées et pins ?

Réponse

Un peuplement arboré avec graminées et pins témoigne d'un climat plus sec et plus froid.

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QUESTION 11

Quelle épaisseur de tourbe se forme en moyenne en un siècle ?

Réponse

La vitesse de formation de la tourbe est de 7.5 cm par siècle.

Blocs de tourbes

Field peat cutting.jpgBy Jon Sullivan, domaine publiquehttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Field_peat_cutting.jpg?uselang=frField peat cutting.jpg

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QUESTION 12

Qu'est-ce qu'une moraine ?

Réponse

Les glaciers lors de leur déplacement, provoquent la formation de moraines. Une moraine est un amas de débris rocheux érodés et transportés par un glacier ou par une nappe de glace. Les matériaux qui se détachent des versants de la montagne sont véhiculés par le glacier et déposés lorsque celui-ci fond, généralement à la même altitude, d'où un empilement rocheux visible dans le paysage.

Schéma d'un glacier et des formations glaciaires (moraines,...)

SchémaLégendéGlacier.JPG, par Rémih domaine publique, via wikimedia commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sch%C3%A9maL%C3%A9gend%C3%A9Glacier.JPG?uselang=fr

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QUESTION 13

Qu'est-ce qu'une cheminée de fée ?

Réponse

Les moraines sont parfois tellement épaisses, qu’avec l’érosion, des cheminées de fée se forment. La moraine contenant des sédiments de toutes tailles va s’éroder sous l’action de la pluie. Cependant les blocs calcaires qu’elle contient protègent une partie de l’argile sous-jacente, ce qui fait qu’au bout d’un moment une colonne se dégage (le bloc joue le rôle d'un parapluie). Quand la colonne deviendra trop fragile pour supporter le poids du bloc, elle s’effondrera.

Cheminée de fée dans les Alpes

800px-Cheminée_de_Fées._(7) par Espirat via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chemin%C3%A9e_de_F%C3%A9es._(7).jpg

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QUESTION 14

Qu'est-ce qu'un bloc erratique ?

Réponse

Un bloc erratique est, en géologie et en géomorphologie, un fragment de roche d'origine morainique qui a été déplacé par un glacier parfois sur de grandes distances.

Blocs erratiques transportés par un glacier

800px-Glacial_Transportation_and_Deposition par Wing-Chi Poon via Wikimedia Commons, CC-BY-SA-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glacial_Transportation_and_Deposition.jpg

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QUESTION 15

L'avancée des glaciers laisse des traces sur les roches sous-jacentes. Lesquelles ?

Réponse

L'avancée des glaciers se traduit par des stries sur les roches sous-jacentes. Ces stries, en général nombreuses et parallèles, sont causées par les roches et graviers transportés par les glaciers qui polissent et rayent le sol.

Stries glaciaires, parc national du Mont Rainier, Washington, États-Unis

800px-Glacial_striation_21149, par via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0-migré, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glacial_striation_21149.JPG

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QUESTION 16

Quels éléments issus de l'activité humaine témoignent du début et de la fin de la glaciation de Würm ?

Réponse

Durant la glaciation de Würm, l'art des chasseurs-cueilleurs de Cro-Magnon (de –35 000 à –8 000 ans environ) est fait d'animaux, d'humains et de signes géométriques. La vie quotidienne est rythmée par les saisons. Elles se reflètent assez souvent dans la morphologie et/ou le comportement des grands herbivores représentés. La présence de certaines espèces traduit des épisodes froids : mammouths, rhinocéros laineux, ovibos, rennes, mégacéros. D'autres témoignent de réchauffements : chevaux, bisons et surtout aurochs, cerfs et biches, bouquetins.

Grotte_de_Rouff_mammut par v via Wikimédia Commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grotte_de_Rouff_mammut.jpg400px-GRAVURAS_FOZ_COA_-_PENASCOSA1 par Lusitana via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GRAVURAS_FOZ_COA_-_PENASCOSA1.jpg

À la fin de la glaciation, la faune froide n'est plus représentée. Le grand art animalier des Cro-Magnons exprimé sur les parois des grottes (art pariétal) disparaît au profit d'un art des rochers de plein air (art rupestre), schématique et souvent narratif.

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QUESTION 17

Comment l'étude des calottes glaciaires permet-elle de déterminer la composition atmosphérique d'une époque ?

Réponse

Les calottes glaciaires polaires sont formées à partir des précipitations neigeuses. La neige, perméable à l'air lors de son dépôt, se tasse progressivement sous son poids, enfermant ainsi l'air sous forme de bulles dans la glace. Ces bulles représentent environ 10% du volume des glaces. Lors de leur fermeture, vers 80 mètres de profondeur, elles sont définitivement isolées de l'atmosphère. Les analyser permet de connaître la composition de l'atmosphère au moment de leur formation.

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QUESTION 18

Dans l'étude de la composition des bulles d'air prisonnières de la glace, qu'a-t-on remarqué concernant le taux de CO2 à chaque période interglaciaire ?

Réponse

L’analyse des bulles d'air de la glace, révèle qu’à chaque période interglaciaire, le taux de CO2 atmosphérique était élevé et vice-versa.

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QUESTION 19

Les géologues utilisent un thermomètre isotopique basé sur l'étude de la concentration en isotopes de l'oxygène dans les bulles de gaz piégées dans les glaces des pôles. Quels sont les trois isotopes de l'oxygène existant dans l'atmosphère ?

Réponse

L'oxygène est présent sous la forme de 3 isotopes : le 16O léger et majoritaire (99.8%), le 17O en très faible proportion et le 18O, lourd présent à 0.2% (1/500).

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QUESTION 20

Qu'est-ce qui différencie l'isotope 180 du 160 ?

Réponse

L’isotope 18O comporte deux neutrons de plus que 16O, de sorte que la molécule d’eau qui le contient est plus lourde. Son évaporation nécessite donc plus d’énergie qu’une molécule contenant du 16O et à l’inverse, sa condensation implique moins de pertes d’énergie. Le rapport 18O/16O de la vapeur est ainsi environ 1 % plus faible que celui de l'eau en équilibre.

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QUESTION 21

Comment varie la proportion de 18O dans les nuages et l'eau de mer ?

Réponse

Au cours de l'évaporation, l'16O plus léger passe préférentiellement dans la phase gazeuse et 18O reste préférentiellement dans la phase liquide, l'eau de mer. Lors des précipitations, l'18O passe majoritairement dans la phase liquide (la pluie). Cela a deux conséquences : le nuage restant s'appauvrit en 18O (le rapport 18O/16O du nuage diminue) et l'eau de mer s'enrichit en 18O (son rapport 18O/16O augmente). On observe alors une variation du 18O du nuage et de l'eau de mer.

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QUESTION 22

Comment exprime-t-on la composition isotopique d'un échantillon ?

Réponse

La composition isotopique d'un échantillon ('ech') est mesurée relativement à un standard ('std') de composition connue. On exprime classiquement cette composition comme une déviation relative à ce standard, par la notation géochimique « delta » dans laquelle les rapports isotopiques sont en nombres d'atomes (abondance isotopique).

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QUESTION 23

À quoi correspond le standard utilisé pour le thermomètre isotopique ?

Réponse

Le standard utilisé est appelé « SMOW » qui signifie Standard Mean Oceanic Water. Il représente l’eau de mer à 25°C. Comme ce delta est petit on l'exprime en pour mille (plutôt qu'en pour cent).

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QUESTION 24

Comment varie le rapport 180/160 de l'océan en période glaciaire ?

Réponse

En période glaciaire, les nuages ​​se forment à l'équateur et précipitent sous des latitudes plus basses qu'en période chaude car ils rencontrent rapidement des masses d'air froid venus des pôles. Ainsi, les nuages ​​s'appauvrissent en 18O, l'océan s'enrichit en 18O et le rapport 18O/16O de l'océan augmente. Les nuages ​​arrivant aux pôles possèdent donc proportionnellement plus de 16O et la glace des pôles s'enrichit donc en 16O : le rapport 18O/16O de la glace diminue et le δ 18O est encore plus faible donc plus négatif. Les précipitations restent au sol aux pôles car ceux-ci sont gelés. L'océan ayant perdu de l'eau, le niveau marin baisse ce qui concentre 18O. De plus, l'eau de mer, ayant récupéré les précipitations proportionnellement enrichies en 18O, voit son rapport 18O/16O augmenter. Il n'y a pas de retour à la normale du δ 18O de la mer par manque d'apport en eau des pôles. On observe alors un delta 18O de la mer positive.

Texte en image, diapositive suivante

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QUESTION 25

Comment varie le rapport 180/160 de l'océan en période interglaciaire ?

Réponse

En période interglaciaire, il y a la fonte des calottes polaires. Le volume des océans augmente, l'eau de mer récupère le 16O des glaces et le rapport 18O/16O de l'océan diminue : la fonte des glaces a « dilué » la forte concentration de 18O résultant du précédent épisode froid et le delta 18O de la mer revient à la normale. L'évaporation est forte mais il y a peu de précipitations aux latitudes basses car les nuages ​​ne rencontrent pas de froid les forçant à précipiter. Les nuages ​​qui parviennent aux pôles sont donc proportionnellement plus riches en 18O. La glace s'appauvrit donc en 16O mais s'enrichit en 18O : le rapport 18O/16O des glaces augmente, donc le δ 18O des glaces se rapproche de zéro. Dans l'océan c'est l'inverse, le rapport 18O/16O de l'océan diminue.

Texte en image, diapositive suivante

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QUESTION 26

Comment varie le rapport 180/160 des tests carbonatés des foraminifères en période interglaciaire ?

Réponse

Les foramminifères intègrent les isotopes de l'oxygène dans le calcaire qu'ils sécrètent pour construire leur test (squelette).Dans l'océan, le rapport 18O/16O de l'océan diminuant, le δ 18O des tests des foraminifères diminue. Ainsi, le δ18O des tests carbonatés évolue comme le δ18O des eaux océaniques, lui-même lié au volume de glace stocké à un moment donné dans les régions polaires.

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QUESTION 27

Pourquoi dit-on que le δ18O est le reflet du climat ?

Réponse

Le δ18O est le reflet du climat car sa valeur renseigne sur le sconditions climatiques :- plus l’eau est froide, plus le δ18O des tests carbonatés des foraminifères planctoniques (et donc des sédiments marins) augmente, plus le volume glaciaire augmente et le δ18O des glaces formées diminue. - plus l’eau est chaude, plus le δ18O des tests carbonatés des foraminifères planctoniques (et donc des sédiments marins) diminue, plus le volume des glaces diminue et le δ18O des glaces formées augmente.

The end !!