DST SCS1 (V1) Exercice 1. QCM. Pour chacune des ...

1 DST SCS1 (V1). Calculatrice autoris e Exercice 1. QCM. Pour chacune des propositions, entourer l'unique bonne r ponse. 2 points. 5 minutes. A. Sur Terre, l'atmosph re actuelle est compos e de : a. 21 % de diazote et 78 % de dioxyg ne b. 78 % de diazote et 21 % de dioxyg ne c. 85 % d'eau, 13 % de dioxyde de carbone et 2 % de diazote d. 20 % d'eau, 20 % de dioxyde de carbone et 60 % de diazote B. Le dioxyg ne s'est accumul dans l'atmosph re partir de : a. 3 milliards d'ann es c. 2,4 milliards d'ann es b. 2 milliards d'ann es d. 500 millions d'ann es C. L'ozone est form par l'action des UV partir : a. d'une mol cule de dioxyde de carbone b. de diazote et de dioxyg ne c. d'un atome d'oxyg ne et d'une mol cule de dioxyg ne d. de trois mol cules d'eau D. La couche d'ozone stratosph rique est situ e : a. entre 0 et 10 km d'altitude c. entre 20 et 40 km d'altitude b. entre 10 et 20 km d'altitude d. au-dessus de 50 km d'altitude Exercice 2.

2 Le cycle de l'oxyg ne. 3 points. 5 minutes. Pr ciser si les processus suivants sont une source ou un puits de dioxyg ne (mettre uniquement une croix dans les cases). Source Puits Photosynth se Combustion Formation des fers ruban s Cyanobact ries des stromatolithes D composition de la mati re organique Formation des sols rouges continentaux Exercice 3. R servoirs et flux de carbone. 2,5 points. 5 minutes. D'apr s Enseignement scientifique Magnard 2020. Remplacer les lettres par les bons termes ( faire directement sur le sch ma du cycle du carbone). 1. Respiration 2. Alt ration 3. Lithosph re 4. D gazage 5. Dissolution 6. Biosph re 7. Photosynth se 8. Hydrosph re 9. S dimentation 10. Atmosph re 1. Exercice 4. Diagramme pression temp rature des tats de l'eau. 2,5 points. 5 minutes. D'apr s Enseignement scientifique Hachette Education 2020, modifi . Document 1. Diagramme pression temp rature des tats de l'eau.

3 Document 2. Caract ristiques de diff rents objets du syst me solaire. Astre Temp rature ( C) Pression atmosph rique (bar). V nus 477 90. Lune -173 127 0. Europe - 148 Environ 0. Placer les corps dans le graphique pour d terminer sur quel(s) corps l'eau est susceptible d'exister l' tat liquide. Exercice 5. L'Himalaya et cycle du carbone. 10 points. 30 minutes. D'apr s Enseignement scientifique Belin 2020. Un sommet de l'Himalaya 8611 m. Les roches constituant les cha nes de montagnes sont majoritairement constitu es de min raux appel s silicates (par exemple l'anorthite et la kaolinite). Ces roches sont progressivement rod es notamment par l'eau, c'est- -dire que leurs min raux subissent des r actions d'alt ration au contact de l'eau et de l'atmosph re, puis les min raux ayant r agi ou non terminent leur course dans l'oc an, entra n s par les cours d'eau (transport puis s dimentation). 2. Document 1.

4 Carte des bassins s dimentaires associ s la cha ne de l'Himalaya. On estime qu'environ 200 000 kilom tres cubes (soit m3) de roches (masse volumique de ) de la cha ne himalayenne ont t alt r s depuis sa formation il y a environ 10 millions d'ann es (Ma). Le calcium lib r repr sente environ 1,4 % de la masse totale de roches. Document 2. Une r action d'alt ration d'un silicate fr quent dans les roches de montagnes : l'anorthite. L'anorthite r agit spontan ment avec l'eau et le dioxyde de carbone atmosph rique : (1). La kaolinite a tendance se d poser dans le fond de l'eau lorsqu'il y a peu d'agitation tandis que Ca2+ et HCO3- restent en solution dans l'eau. Lorsque l'eau des fleuves arrive en mer, la r action suivante se produit : (2). Le carbonate de calcium, principal composant du calcaire, se d pose au fond des oc ans. Questions. 1. Ecrire le bilan de la r action (1) + (2). 1 point 2. Expliquer quel est l'impact de ces r actions sur le cycle du carbone atmosph rique.

5 2 points 3. Discuter de la relation entre l' paisseur des s diments et la distance la cha ne de l'Himalaya. 1. point 4. Sachant que 1 kg de calcium permet la fixation de 1,1 kg de CO2, calculer la masse de dioxyde de carbone fix e depuis la formation de l'Himalaya. Les calculs doivent tre d velopp s. Toute trace de recherche est valorisable condition qu'elle soit clairement explicit e. 2 points On rappelle que la masse volumique est le rapport de la masse sur le volume. 5. Comparer, par un calcul, la valeur obtenue avec celle du r servoir atmosph rique actuel de dioxyde de carbone, soit 2 tonnes de CO2. 2 points 6. Justifier l'expression suivante utilis e par les scientifiques : L'Himalaya est une pompe CO2.. 1 point 7. Discuter alors de l' quilibre du cycle du carbone l' chelle de millions d'ann es si l'on ne prend en compte que l' rosion des cha nes de montagnes. Quel(s) processus de m me chelle de temps pourraient inverser la tendance.

6 1 point 3. DST SCS1 (V2). Calculatrice autoris e Exercice 1. R ponse courte partir de documents. 2 points. 5 minutes. D'apr s Enseignement scientifique Belin 2020. Ces vues d'artiste repr sentent la Terre primitive deux ges diff rents. En vous aidant des indices visibles sur ces images, dater approximativement les poques repr sent es. Exercice 2. Les galets de pyrite du Witwatersrand (Afrique du Sud). 3 points. 5 minutes. D'apr s Enseignement scientifique Belin 2020. En Afrique du Sud, dans la r gion du Witwatersrand, on trouve des roches datant de 2,9 milliards d'ann es (2,9 Ga) contenant des galets de pyrite (FeS2) non alt r s et parfaitement arrondis. Ces chantillons doivent tre r colt s en profondeur, car la pyrite s'oxyde rapidement au contact du dioxyg ne atmosph rique. Au moment de sa formation, la pyrite est un min ral tr s anguleux. La forme arrondie des galets sugg re qu'ils ont t transport s et rod s dans un flux d'eau s' coulant rapidement.

7 Aujourd'hui, ce type d'eaux rapides est tr s oxyg n . Document 1. Echantillon rocheux contenant des galets Document 2. Cristaux de pyrite non rod s. de pyrite. Montrer que des galets de pyrite non alt r s et arrondis ne pourraient pas se former sur la Terre actuelle puis proposez une ou des hypoth ses pour expliquer leur formation il y a 2,9 milliards d'ann es. Indiquer sur quel principe repose cette d duction. Exercice 3. Le cycle de l'oxyg ne. 2 points. 5 minutes. Pr ciser si les processus suivants sont une source ou un puits de dioxyg ne (mettre uniquement une croix dans les cases). Source Puits Combustion Formation des fers ruban s Cyanobact ries des stromatolithes D composition de la mati re organique 4. Exercice 4. Les d p ts de bassin de Graissessac (H rault, France). 3 points. 10 minutes. D'apr s Enseignement scientifique Le Livre Scolaire 2020. Le village de Graissessac, dans l'H rault, est connu pour avoir t une zone d'exploitation intensive du charbon, du XVIIIe jusqu'au milieu du XXe si cle.

8 L'affleurement ci-contre appartient une unit . g ologique continentale de 500 1 000 m tres de d p ts. Il est constitu de roches s dimentaires et de plusieurs filons noirs contenant du charbon. Ce charbon est dat entre -300 et -295 millions d'ann es (Ma). Huit filons de charbon pais de 1 8 m se trouvent dans cette structure. Photographie de l'affleurement des filons de charbon. Vu depuis le village de Graissessac, l'affleurement est situ environ 300 m de hauteur. Questions. 1. Calculer la dur e n cessaire pour obtenir un d p t de 2 m tres, avec une vitesse de formation d'environ 0,1 1 point. 2. Indiquer quels r servoirs de carbone ont t impliqu s dans la formation de ce charbon (et sous quelles formes de carbone). 1 point. 3. Indiquer pourquoi le charbon, comme le p trole, est une ressource fossile non renouvelable. 1. point. Exercice 5. L'Himalaya et cycle du carbone. 10 points. 30 minutes.

9 D'apr s Enseignement scientifique Belin 2020. Un sommet de l'Himalaya 8611 m. Les roches constituant les cha nes de montagnes sont majoritairement constitu es de min raux appel s silicates (par exemple l'anorthite et la kaolinite). Ces roches sont progressivement rod es notamment par l'eau, c'est- -dire que leurs min raux subissent des r actions d'alt ration au contact de l'eau et de l'atmosph re, puis les min raux ayant r agi ou non terminent leur course dans l'oc an, entra n s par les cours d'eau (transport puis s dimentation). 5. Document 1. Carte des bassins s dimentaires associ s la cha ne de l'Himalaya. On estime qu'environ 200 000 kilom tres cubes (soit m3) de roches (masse volumique de -3. ) de la cha ne himalayenne ont t alt r s depuis sa formation il y a environ 10 millions d'ann es (Ma). Le calcium lib r repr sente environ 1,4 % de la masse totale de roches. Document 2. Une r action d'alt ration d'un silicate fr quent dans les roches de montagnes : l'anorthite.

10 L'anorthite r agit spontan ment avec l'eau et le dioxyde de carbone atmosph rique : (1). La kaolinite a tendance se d poser dans le fond de l'eau lorsqu'il y a peu d'agitation tandis que Ca2+ et HCO3- restent en solution dans l'eau. Lorsque l'eau des fleuves arrive en mer, la r action suivante se produit : (2). Le carbonate de calcium, principal composant du calcaire, se d pose au fond des oc ans. Questions. 1. Ecrire le bilan de la r action (1) + (2). 1 point 2. Expliquer quel est l'impact de ces r actions sur le cycle du carbone atmosph rique. 2 points 3. Discuter de la relation entre l' paisseur des s diments et la distance la cha ne de l'Himalaya. 1. point 4. Sachant que 1 kg de calcium permet la fixation de 1,1 kg de CO2, calculer la masse de dioxyde de carbone fix e depuis la formation de l'Himalaya. Les calculs doivent tre d velopp s. Toute trace de recherche est valorisable condition qu'elle soit clairement explicit e.