bac S 2003 Pondichery : corrigé personnel

Partie 1 : (10 points) La convergence lithosphérique et ses effets (sujet)

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(Titre :) Les marqueurs de la subduction et leur explication  
(Introduction :) La subduction se définit comme "l'effondrement" dans l'asthénosphère (et peut être dans le manteau plus profond) d'une plaque lithosphérique, à cause de l'augmentation de sa densité relative par rapport à celle de l'asthénosphère. Quelles en sont les caractéristiques et la dynamique au niveau régional, au niveau des roches et au niveau des minéraux ? La définition peut être donnée ailleurs.
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Tout plan est acceptable, mais il était peu pertinent de séparer (dans des paragraphes différents) la description des marqueurs de leur explication : l'énoncé insistait sur la mise en relation. Le schéma peut apporter (au moins en partie) les éléments qui suivent.
1. L'enfoncement de la plaque plongeante
Il est marqué en surface (plus exactement au niveau du fond océanique) par une fosse (qui peut atteindre 10 000m). Le voisinage de la fosse correspond à une anomalie thermique négative parce que la plaque subduite se réchauffe très lentement.
La fosse peut être partiellement remplie par un prisme d'accrétion présent lorsque les sédiments de la plaque plongeante sont épais. Les plissements et les failles qu'on y rencontre témoignent des phénomènes de raccourcissement, les sédiments étant comme "rabottés" par la plaque chevauchante.




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Des séismes, superficiels au niveau de la fosse, puis de plus en plus profonds au fur et à mesure que l'on s'en éloigne se localisent tous dans un plan (de Benioff) qui représente la limite de la plaque chevauchante et de la plaque plongeante. /0,5
2. Déshydratation de la plaque plongeante et fusion de la plaque chevauchante
Des volcans forment une cordillère . Il sont situés à la verticale des foyers des séismes moyennement profonds (autour de 100 km de profondeur), parce que c'est à peu près le lieu de formation du magma (en fait les séismes sont légèrement en dessous). Au niveau de la cordillère, on observe une anomalie thermique positive due à la montée du magma chaud alimentant les volcans.
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Le magma se forme par fusion partielle de la plaque chevauchante, constituée de péridotites, grâce à un apport d'eau qui déplace le solidus vers des températures et des pressions plus faibles (sec → hydraté). Ici un schéma P/T était plus efficace qu'un discours. La fusion partielle permet d'obtenir un magma plus riche en silice que les péridotites qui en sont à l'origine; il se solidifie le plus souvent en laves andésitiques (refroidissement rapide en surface), mais aussi en granitoïdes (refroidissement plus lent en "profondeur" c'est à dire qq km sous la surface). /1,5
L'apport d'eau est permis par la déshydratation de la plaque plongeante, sous l'effet de l'augmentation de pression plus que de l'augmentation de température. Ces changements déstabilisent les minéraux qui se transforment à l'état solide. C'est le métamorphisme. Au cours de leur descente, les (basaltes ou) gabbros du plancher océanique se transforment en "schistes" bleus (=métagabbros à glaucophane) puis en éclogite (à jadéite et grenat). /1,5
(Conclusion, synthèse : ) Le métamorphisme et le déplacement du point de fusion partielle des péridotites expliquent les marqueurs de la subduction, mais ce n'est qu'après collision que les traces du métamorphisme apparaîtront en surface.  
avec légende (regroupement des mots)
Présence d'une introduction présentant le problème (de préférence sous forme d'un questionnement) et d'une conclusion y répondant et proposant une ouverture.
Plan apparent
Soin, orthographe
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Partie 2.1 : (4 points) Parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Evolution (sujet)

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document a : l'Homme de Neandertal est très éloigné de toutes les autres espèces.

Ces deux critères incitent à en faire une espèce différente de l'Homme moderne.

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document b : le volume crânien augmente régulièrement au cours du temps. Les volumes crâniens d'Homo erectus, de l'Homme de Néandertal, d'Homo sapiens sont proches et même se recouvrent partiellement.

Ce critère tend à rapprocher l'Homme de Néanderthal d'Homo sapiens. Cependant Homo erectus, considéré comme une espèce différente n'est guère plus éloigné. L'augmentation du volume crânien est une tendance évolutive de la lignée humaine, mais elle s'explique en partie par l'augmentation de la taille du corps.

Evitez d'entrer dans des considérations polémiques sur la signification de cette augmentation (cf Vers un gros cerveau ? sur ce site)




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conclusion : la controverse persiste, mais le volume crânien n'apportant pas de preuve déterminante, les deux premiers critères incitent à séparer Homo sapiens et Homo neandertalensis en tant qu'espèces différentes.

L'étude de l'ADN mitochondrial apporte d'autres arguments dans ce sens (non exigible car hors programme).

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Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (6 points) Immunologie (sujet)

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La primo-infection : le virus reconnait comme cellules-cibles celles qui possèdent des récepteurs CD4 : lymphocytes T4 (accessoirement macrophages et certaines cellules nerveuses), par association de la protéine gp120 présente à la surface du virus avec la molécule CD4 : document 1. Il pénètre dans les cellules cibles. Cette phase passe généralement inaperçue au niveau de l'organisme, mais les virus se multiplient : courbe C du document 2.

L'intégration du génome viral au génome de la cellule hôte ne sera pas développée, comme précisé dans le sujet.
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La phase asymptomatique : la reconnaissance du virus sélectionne les clônes spécifiques de lymphocytes B et T qui se multiplient. Le document 2, courbe B montre l'apparition d'anticorps ant-VIH (à partir de trois mois) : l'individu devient séropositif . Ces anticorps sont produits par les lymphocytes B des clônes spécifiques. La quantité de virus diminue pour atteindre sa valeur minimale vers 18 mois : document 2. Cette phase est inaperçue au niveau de l'organisme mais la séropositivité peut-être mise en évidence par des tests immunologiques, ce qui est crucial pour éviter la transmission du virus, car cette phase est contagieuse (rapports sexuels, transfusion de sang). /1,5
La phase symptomatique : la multiplication du virus détruit indifférement tous les clones de lymphocytes T4 dont la présence est nécessaire à l'activation de l'ensemble du système immunitaire. Le mécanisme s'accélère de lui-même, la multiplication du virus n'étant plus freinée par les anticorps dont le taux baisse parallèlement à celui des lymphocytes T4 (et donc des lymphocytes B dont ils stimulaient la multiplication). En l'absence de traitement, le développement de maladies opportunistes permis par l'affaiblissement du système immunitaire conduit à la mort du malade. /1
Repérage correct des trois phases sur le document 2. /1
Présence d'une introduction et d'une conclusion.
Existence d'un plan structuré et apparent.
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Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (6 points) Du passé géologique à l'évolution future de la planète (sujet)

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Document 1
Vers -100 000 ans les Aulnes, Hêtres, Noisetiers qui se développaient dans un climat tempéré décroissent progressivement pour disparaitre vers -60 000 ans. De -60 000 à -17 000 ans, installation d'un désert polaire interrompu par la présence d'une lande à Bruyère (climat froid) de -50 000 à -30 000 ans. Vers -12 000ans les Aulnes, etc. réapparaissent assez rapidement.

On en déduit que le climat de cette époque est caractérisé par deux périodes interglaciaires (Eémien et Holocène) encadrant une période glaciaire. Environ 100 000 ans séparent l'Eémien de l'Holocène, c'est la périodicité principale des cycles climatiques récents.


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Document 2
Les courbes de variation de la température et de variation du taux de dioxyde de carbone sont superposables (corrélation). Interglaciaire depuis 10 000 ans et entre -110 000 et -140 000 ans avec des températures de 0 à 2°C et une [CO2] de 280 ppm encadrant une période glaciaire avec des températures de -4 à -8°C et une [CO2] de 240 à 200 ppm.

Déductions : ces courbes confirment le document précédent.

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Connaissances
  • Lorsque la température diminue le dioxyde de carbone se dissout dans les couches superficielles de l'océan. Le dioxyde de carbone étant un gaz à effet de serre, la diminution de sa concentration dans l'atmosphère diminue l'effet de serre, donc la température : rétroaction positive (ou amplification).
  • Lorsque la neige et la glace s'étendent l'albedo (énergie renvoyée par une surface) augmente, donc la température diminue : rétroaction positive.
  • La variation des paramètres orbitaux de la Terre, en particulier la variation d'excentricité qui répond à un rythme de 100 000 ans, combinée à la précession des équinoxes, diminue ou augmente l'énergie reçue du soleil dans l'hémisphère nord (où sont principalement répartis les continents). Une position éloignée du soleil pendant les étés de l'hémisphère nord en période de forte excentricité rafraîchi les étés, ce qui semble enclencher une glaciation.
Note personnelle : on peut regretter l'absence de documents concernant l'albedo ou la variation d'excentricité (qui incite à n'évoquer que le dioxyde de carbone comme cause possible).


/1,5 (au moins la première idée)

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