L'atmosphère terrestre et la vie

Repérer une erreur et la corriger

La fiche du document 1 contient quatre erreurs et deux lignes justes. Pour chaque erreur, indique la ligne, explique ce qui est faux et écris ce qu’il fallait dire.

Réponse rédigée. Ce que le correcteur attend, critère par critère :

1. 1.Ligne 2 — un enrichissement immédiat.

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   Faux : un délai sépare production et accumulation, le temps que l’océan cesse de capter le gaz.

   Le fer dissous de l’océan a d’abord consommé le dioxygène ; l’air ne s’est enrichi qu’une fois ce fer épuisé. L’erreur supprime ce puits chimique.

2. 2.Ligne 3 — un fait géologique lu à l’envers.

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   C’est l’inverse : ces roches attestent la présence de fer dissous dans l’océan.

   Les fers rubanés sont faits de fer oxydé qui a précipité : une roche riche en fer ne peut pas témoigner d’un océan sans fer.

3. 3.Ligne 4 — la mauvaise espèce chimique de départ.

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   Il fallait écrire : à partir du dioxygène, donc après la photosynthèse.

   Les ultraviolets dissocient le dioxygène en altitude, et l’ozone naît de la recomposition des atomes. L’air primitif, sans dioxygène, ne pouvait pas porter de couche d’ozone.

4. 4.Ligne 6 — une cause tirée d’un simple ordre.

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   La succession est exacte, mais elle ne prouve rien seule : le lien de cause tient au mécanisme, le dioxygène consommé par le fer tant qu’il en restait.

   Une corrélation temporelle n’est pas une démonstration ; conclure, c’est nommer le mécanisme.

Confronter deux documents

Le document 2 présente deux frises d’élèves. Confronte-les en répondant aux questions.

1. 1.Quelle erreur commet la frise d’Inès ? Réfute-la en nommant le mécanisme en jeu.

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   La couche d’ozone y précède les fers rubanés et l’enrichissement de l’air. Impossible : l’ozone naît du dioxygène présent en altitude.

   Tant que le fer dissous capte le gaz, l’air n’en contient pas ; sans dioxygène en altitude, les ultraviolets n’ont rien à dissocier.

2. 2.Quelle conception erronée la frise de Malo traduit-elle ? Explique pourquoi elle est fausse.

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   Elle fait de l’air riche en dioxygène un préalable à la vie, alors que ce gaz en est un produit : rien ne peut en enrichir l’air avant la photosynthèse.

   C’est le piège central du chapitre : l’atmosphère primitive, issue du dégazage, en était dépourvue, et c’est le vivant qui l’a fabriqué.

3. 3.Sur quel point les deux frises s’accordent-elles ? Pourquoi ce point est-il solide ?

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   Photosynthèse avant fers rubanés ; cet ordre repose sur un mécanisme connu.

   Le fer ne s’oxyde qu’une fois le gaz produit : un ordre est établi quand on nomme ce qui rend le second événement possible. Accepter aussi la conquête des continents après l’ozone, commune aux deux frises.

4. 4.Écris la frise juste, en six cases.

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   Apparition de la vie → photosynthèse → fers rubanés → enrichissement de l’air en dioxygène → couche d’ozone → conquête des continents.

   Chaque flèche correspond à un mécanisme : produire, piéger, accumuler, transformer, protéger.

Transférer à une situation nouvelle

Les trois planètes suivantes sont imaginaires. Pour chacune, raisonne avec les mécanismes du cours, en ne changeant que la donnée indiquée.

1. 1.Planète A : semblable à la Terre primitive, mais son océan contient beaucoup plus de fer dissous. Qu’est-ce qui changerait dans l’histoire du dioxygène de son air ?

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   L’air s’enrichirait plus tard : le puits, plus grand, mettrait plus longtemps à s’épuiser.

   Le retard terrestre tient à la quantité de fer à oxyder ; plus il y en a, plus la production est absorbée longtemps, et plus les fers rubanés seraient abondants.

2. 2.Planète B : la vie y apparaît, mais aucun organisme n’y réalise jamais la photosynthèse. Que deviendraient son air et ses continents ? Construis la chaîne.

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   Sans photosynthèse, pas de dioxygène ; sans lui, pas d’ozone ; sans ozone, les ultraviolets atteignent la surface, et les continents restent inhabitables.

   Chaque maillon dépend du précédent : la planète B montre que la vie peut exister sans dioxygène, mais pas transformer son air ni sortir des eaux, selon le cours.

3. 3.Planète C : des astronomes détectent du dioxygène dans son atmosphère. Un élève conclut : « Il y a forcément de la vie. » Discute ce raisonnement.

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   C’est un indice, pas une preuve : il faudrait identifier sur place le mécanisme qui produit ce gaz.

   Sur Terre, ce gaz vient du vivant ; mais transposer, c’est supposer le même mécanisme. La méthode demande de passer de la présence d’un gaz au mécanisme démontré.

Construire un développement

« L’air que nous respirons est un produit de la vie, et la vie actuelle dépend de cet air. » Rédige un développement construit d’une vingtaine de lignes qui montre comment l’atmosphère et le vivant se sont transformés l’un l’autre. Fais une introduction, deux parties et une conclusion.

Réponse rédigée. Ce que le correcteur attend, critère par critère :

1. 1.Introduction : l’inversion posée (condition ou produit ?), le problème et le plan annoncés.

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   Exemple : « On tient l’air pour la condition de la vie ; il en est d’abord le produit. Nous verrons comment le vivant a façonné l’atmosphère, puis ce qu’il lui doit en retour. »

   L’introduction doit faire apparaître le paradoxe de la citation : c’est lui qui donne son fil au développement.

2. 2.Première partie : l’air, produit du vivant — atmosphère primitive, photosynthèse, piégeage, accumulation.

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   Atmosphère primitive issue du dégazage, riche en dioxyde de carbone et en vapeur d’eau, sans dioxygène ; photosynthèse des cyanobactéries ; fer dissous oxydé, fers rubanés ; accumulation après épuisement du fer, jusqu’aux 21 % actuels. 0,5 point par étape juste et reliée.

   Le raisonnement suit le gaz de sa production à son accumulation ; oublier le piégeage fausse la chronologie.

3. 3.Seconde partie : la vie dépend de l’air — les trois rôles, chacun avec son mécanisme.

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   Fournir le dioxygène de la respiration ; filtrer les ultraviolets par l’ozone, issu du dioxygène, condition de la sortie des eaux ; retenir une part de l’infrarouge émis par le sol grâce aux gaz à effet de serre, sans lesquels la surface serait bien plus froide.

   Trois fonctions, trois mécanismes : un rôle sans son mécanisme ne rapporte que la moitié des points.

4. 4.Rigueur : les deux rayonnements séparés, et l’effet de serre jugé avec justesse.

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   Ozone et ultraviolets d’un côté, effet de serre et infrarouge de l’autre ; seul l’accroissement récent de cet effet, d’origine humaine, est préoccupant.

   C’est la confusion que le chapitre désigne comme piège : la lever montre la maîtrise des deux mécanismes.

5. 5.Conclusion et expression : réponse nette à la citation, vocabulaire du cours, connecteurs.

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   Exemple : « L’atmosphère n’est pas le décor de l’histoire du vivant, elle en est un résultat — et ce résultat conditionne désormais la vie. »

   La conclusion répond à la citation en reprenant les deux sens de la relation entre l’air et le vivant.