Thème 2 Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol L Homme a besoin de matière et d énergie. La croissance démographique place l humanité face à un enjeu majeur : trouver et exploiter des ressources (énergie, sol) tout en gérant le patrimoine naturel. 1
Problème : comment l'énergie solaire est-elle utilisée? Chapitre 1 L'utilisation directe de l'énergie solaire Activité 2 p. 122 et 123 Activité 3 p. 124 et 125 2nd-tp-p2-10-photosynthèse 2nd-tp-p2-12-biomasse 2nd-tp-p2-13-cycle de la matière La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d'eau, de dioxyde de carbone et de sels minéraux. Ce processus permet, à l échelle de la planète, l entrée de matière minérale et d énergie dans la biosphère. Équation bilan de la photosynthèse Énergie lumineuse 6CO 2 + 6H 2 0 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Dioxyde + eau (Chlorophylle) glucose + dioxygène de carbone (chloroplaste) Mots clés : photosynthèse, chlorophylle, chloroplaste, productivité primaire et secondaire, biomasse, biosphère, écosystème. Cours p. 132 à 135 (en partie) Pour préparer le devoir surveillé. Revoir les 3 tp du chapitre et apprendre le cours. crayon par exemple définir la photosynthèse). Faire les exercices 1, 2 (1, 3 et 8) p. 139 (corrigés à la fin du livre). Savoir étudier et construire un graphique (voir fiches méthodes sur le site). 2
Problème : comment l'énergie solaire est-elle transformée en combustible, utilisable par l'homme? Chapitre 2 L'utilisation indirecte de l'énergie solaire Activité 1 et 2 p. 146 à 149 Activité 3, 4 et 5 p. 150 à 154 2nd-tp-p2-20-combustibles formations 2nd-tp-p2-21-combustibles gisements La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu ils sont issus d une biomasse. Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement. La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières. La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales. Mots clés : combustibles fossiles, gisement, réserve, ressource, subsidence, roche sédimentaire. 2nd-tp-p2-22-cycle du CO 2 Activité 6 p. 156 et 157 L utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps. Brûler un combustible fossile, c est en réalité utiliser une énergie solaire du passé. L augmentation rapide, d origine humaine de la concentration du dioxyde de carbone dans l atmosphère interfère avec le cycle naturel du carbone. Activité 1 p. 120 et 121, 4, 5 et 6 p. 126 à 131 2nd-tp-p2-23-autres énergies L énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète. La photosynthèse en utilise moins de 1 %. Le reste chauffe l air (par l intermédiaire du sol) et l eau (ce qui est à l origine des vents et courants) et évapore l eau (ce qui permet le cycle de l eau). Utiliser l énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement de l énergie solaire. Ces ressources énergétiques sont rapidement renouvelables. La comparaison de l énergie reçue par la planète et des besoins humains en énergie permet de discuter de la place actuelle ou future de ces différentes formes d énergie d origine solaire. Mots clés : énergies renouvelables ou non renouvelables, conversions énergétiques, vents, courants marins, cycle de l'eau, cycle du carbone. Cours p. 132 à 135 et 160 à 161 3
Pour préparer le devoir surveillé. Revoir les 4 tp du chapitre et apprendre le cours. crayon par exemple définir la subsidence). Faire les exercices 2 (2, 4, 5, 6 et 7) p. 139 et 1, 2 et 3 p. 165 (corrigés à la fin du livre). Savoir interpréter une carte, exo 5 p. 140. 4
Problème : comment le sol permet-il la production de biomasse? Chapitre 3 Le sol : un patrimoine durable? Activité 3 à 4 p. 176 à 179 2nd-tp-p2-30-sol composition Un sol résulte d une longue interaction entre les roches du sous-sol et la biosphère. Ils dépendent de la présence d eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète. Mots clés : sol, altération, hydrolyse, roche mère, humus, horizon. Activité 1 et 2 p. 172 à 175, 5 à 7 p. 180 et 185 2nd-tp-p2-31- évolution L Homme utilise à son profit la photosynthèse et le sol pour produire de la biomasse (végétale ou animale). La biomasse est une source de nourriture, de combustibles ou d agrocarburants. L agriculture a besoin pour ces productions de sols cultivables et d eau : deux ressources très inégalement réparties à la surface de la planète, fragiles et disponibles en quantités limitées. Ces productions entrent en concurrence avec la biodiversité naturelle. Le sol est facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l humanité. Mots clés : agriculture, alimentation, agrocarburants, dégradation, gestion durable. Cours p. 186 à 189 Pour préparer le devoir surveillé. Revoir les 2 tp du chapitre et apprendre le cours. crayon par exemple définir le sol). Faire les exercices 1, 2 et 3 p. 192 (corrigés à la fin du livre). Savoir analyser un tableau, exo 5 p. 194. 5