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29.1
p.82
Frise chronologique à coller p.83
29.2
p.84-85
PARTIE 3 :
LA DYNAMIQUE DE LA TERRE :
Histoire de la Terre :
Évolution du climat et de la biodiversité
Chapitre A :
Changements de la vie au rythme de la Terre
I- Rappels de 5ème
La Terre s'est formée il y a 4,6 milliards d'années (=Ga) par accrétion météoritique. Sous l'effet de l'impact des météorites de toutes tailles, la Terre accumula une formidable quantité d'énergie. Sa température est très élevée, son noyau est en fusion. Elle dégage cette énergie vers sa surface, progressivement : c'est ce qui fait d'elle (encore aujourd'hui) une planète active. La tectonique des plaques, les séismes et les volcans sont des conséquences de cette activité.
Les volcans rejettent beaucoup de gaz carbonique (CO2) et du diazote (N2) qui vont composer l'atmosphère primitive de la Terre.
Le dégazage volcanique ainsi que le bombardement météoritique de petits corps de glace apportèrent à la Terre une très grande quantité d'eau. C'est ainsi que se formèrent les océans.
Tous les êtres vivants possèdent une ou plusieurs cellules avec une membrane plasmique, du cytoplasme et de l’ADN. Ces cellules sont capables de se reproduire c'est-à-dire de transmettre une information génétique à la génération suivante.
Cette forme cellulaire qui caractérise les êtres vivants a donc été héritée d’un ancêtre commun à tous les êtres vivants : le premier être vivant apparu sur Terre il y a environ 3,8 milliards d’années.
La vie est apparue dans les mers sous forme de bactéries unicellulaires. certaines d'entre elles, les cyanobactéries, rejetaient du dioxygène. Ce dioxygène s'accumula pendant un milliard d'année dans les océans, puis dans l'atmosphère. Mais ce n'est qu'il y a 600 millions d'années que la vie se diversifia réellement.
Il fallut attendre encore jusqu'à -440 millions d'années pour que la vie colonise le milieu terrestre. D'abord les végétaux puis les animaux 30 millions d'années plus tard. Les différentes formes de vies se succédèrent à la surface de la Terre, dont les dinosaures. Les Hommes quant à eux sont apparus il y a seulement 3 millions d'années.
I- Extinctions et diversifications de la vie
Question : Pourquoi ne trouve-t-on pas les mêmes formes de vie en fonction des âges géologiques ?
Activité 29 (Feuille double pliée p.85) : Etude de la biodiversité marine du cambrien et du crétacé
Dans l’histoire de la Terre, on dénombre plusieurs grandes crises biologiques caractérisées par des extinctions massives d’êtres vivants (ce qui diminue fortement la biodiversité).
Exemples :
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la plus grande crise a lieu à la limite Permien/Trias (vers –250 Ma) avec 90 % des espèces qui ont disparu.
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La crise la plus connue entre le Crétacé/Paléocène (vers –65 Ma) avec 60% des espèces qui disparaissent, dont les dinosaures.
Même si les différentes crises biologiques ont été importantes, la vie sur Terre n'a jamais totalement disparue, bien au contraire. En effet, la disparition de plusieurs espèces crée d'abord des déséquilibres dans de nombreux écosystèmes et chaînes alimentaires. Mais cela élimine surtout beaucoup de prédateurs ou de compétiteurs, ce qui laisse une chance à d'autres espèces de se développer là où elles ne pouvaient pas auparavant. Ces disparitions ont laissé énormément d'espaces vides appelés niches écologiques, les territoires sont libres d'être reconquis. S'effectue alors une recolonisation des milieux par des espèces mieux adaptées à ce changement et donc avec un fort potentiel de survie.
Exemple : l'extinction des dinosaures (grands prédateurs de l'ère crétacée) a permis la radiation du groupe des mammifères.
Les crises sont donc toujours suivies d’une augmentation importante du nombre de d'espèces appelée radiation (=phase de diversification).
La Terre se retrouve donc à nouveau peuplée et colonisée. Une nouvelle ère commence.
DEFINITIONS :
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Crise biologique : période « courte » des temps géologiques au cours de laquelle un grand nombre d'espèces différentes, occupant des milieux différents, disparaissent à l'échelle mondiale.
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Radiation (=phase de diversification) : période « courte » des temps géologiques, succédant aux grandes crises biologiques, au cours de laquelle le nombre d’espèce augmente très fortement.
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Compétiteur : Espèce occupant la même niche écologique qu’une autre espèce.
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Niche écologique : Place (habitat et régime alimentaire) occupée par une espèce dans un écosystème.
BILAN :
Dans l’histoire de la Terre, plusieurs grandes crises biologiques ont fortement diminué la biodiversité, mais ont à chaque fois été suivies par une radiation, rétablissant une forte biodiversité en occupant les niches écologiques vacantes laissées par les compétiteurs disparus.
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p.86-87
II- Variations du climat à la surface de la Terre
Question : Comment a varié le climat à la surface de la Terre au cours des temps géologiques ?
Activité 30 (p.87, feuille double pliée) : Etude des changements de conditions de vie à la limite Permien /Trias.
Au cours des temps géologiques, la température de la Terre a énormément varié. Partant de plus de 1200°C lors de sa formation, sa température diminue progressivement au cours des centaines de millions d'années suivantes pour atteindre des températures comparables à celles d'aujourd'hui.
Mais indépendamment de son refroidissement progressif, la Terre alterne des périodes glaciaires et interglaciaires :
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La première glaciaire aurait eu lieu il y a 2,3 Milliards d'années.
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La plus importante daterait d'il y a 700 Millions d'années. La Terre aurait alors été recouverte de glace.
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Le quaternaire (-2,5 millions d'années à aujourd'hui) est caractérisé par leur relative fréquence et régularité. Il y a 22 000 ans, lors de la dernière glaciation, la température moyenne de la Terre était 4°C plus froide qu'actuellement et les glaciers du pôle Nord descendaient jusqu'à Lyon !
Ces périodes glacières et interglaciaires participent à l'apparition de crises biologiques et ont parfois été amplifiées par des phénomènes brutaux (volcanisme intense, météorite, ...) ou progressifs (déplacement des plaques tectoniques, êtres vivants, ...).
Cette succession des formes de vie ainsi que les transformations géologiques et climatiques de la surface de la Terre sont utilisées comme points de repère pour découper les temps géologiques en ères et en périodes de durées variables.
Exemple : la limite entre l’ère primaire et l’ère secondaire (–250 Ma) : disparition de 90% des espèces.
DEFINITIONS :
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Période glaciaire (=aire glaciaire =glaciation) : Période plus froide durant laquelle une partie de la Terre est recouverte de manière permanente sous la glace.
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Période interglaciaire : Période plus chaude entre 2 périodes glaciaires.
BILAN :
Les extinctions massives sont provoquées par des changements des conditions de vie qui entrainent des changements climatiques.
Frise chronologique à compléter p.90-91
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p.92
III- L’Homme, à l’origine d’une crise biologique ?
III.1) L’Homme, à l’origine d’une crise de la biodiversité
Question : Comment l'Homme fait-il pour provoquer l'extinction d'espèces dont il ne connaît même pas l'existence ?
Activité 31 (p.93) : Etude des causes de l'extinction de masse du quaternaire
Une crise se déroulant en général sur des milliers voire des millions d'années, il est plus facile de la caractériser une fois qu'elle est passée. Cependant, on observe depuis ces dernières années une très forte augmentation du taux de disparition des espèces à l'échelle planétaire ainsi qu'un fort réchauffement climatique. Des observations qui, dans le cas des autres crises, n'auraient pas été observables à l'échelle de quelques années. Cela présage une 6ème grande crise biologique sans précédent...
La seule différence par rapport aux autres crises est son origine: l'être humain. Jamais une crise n'avait été provoquée par un être vivant à lui tout seul... L'humain crée des bouleversements écologiques par le rejet des gaz à effet de serre mais aussi par la pollution et la destruction de nombreux écosystèmes.
Nous ne savons pas si l'espèce humaine pourra survivre à cette crise ou si elle trouvera le moyen de s'adapter à un nouvel environnement.
BILAN :
L’Homme est à l’origine d’un dérèglement climatique ainsi que de nombreuses extinctions d’espèces. Les signes avant-coureurs d’une crise biologique sont réunis. Cela sera-t-il confirmé dans les années à venir ? L’Homme saura-t-il limiter le processus ? Survivra-t-il à cette crise ?
III.2) L’Homme à l’origine de d’une crise climatique
Activité 25 : Débats organisés :
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Pour ou contre le gaz de shist ?
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Pour ou contre le nucléaire ?
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Quel choix pour l’humanité de demain : développement ou décroissance ?