bac S septembre 2003 métropole - corrigé personnel

Partie 2.2 : enseignement obligatoire (6 points) La mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie (sujet)

points
(titre :) Datation des ponces de la caldeira de Haute-Dordogne
(introduction :) Comment dater les ponces de la caldeira de Haute-Dordogne et pourquoi leur datation absolue n'est-elle pas fiable ?
 
Origine des ponces (document 1) : toutes les ponces proviennent d'une seule phase éruptive explosive, elles ont donc le même âge. Elles sont constituées à partir de magma pulvérisé par l'éruption (donc de cristaux néo-formés), mais contiennent aussi des cristaux plus anciens arrachés au soubassement granitique.  
Datation relative des ponces et des coulées (document 2) : le granite et les cristaux qui en proviennent ont 300.106 ans.
Il est possible de dater relativement les ponces par rapport à certaines coulées volcaniques A, B, C. En appliquant le principe de superposition : toute couche est postérieure à celle qu'elle recouvre on déduit que les ponces sont postérieures à la coulée B car situées au dessus, mais antérieures à la coulée A et même à la coulée C car situées en dessous.
 
Datation absolue des ponces et des coulées (document 3) : l'âge des ponces fourni par leur datation absolue est imprécis : 18 à 80.106ans.
Le granite a 300.106 ans.
 
(conclusion, synthèse :) en combinant la datation relative des ponces par rapport aux coulées volcaniques (doc.2) et la datation absolue de ces coulées (doc.3), on obtient : 2,25 (coulée C) < âge des ponces < 3,4 (coulée B), en millions d'années.

Cet âge est plus précis et plus exact que la datation absolue des ponces seules, faussée par la présence de cristaux arrachés au granite. La datation directe des ponces fournit une sorte de "moyenne" entre l'âge des cristaux néoformés lors de l'éruption (quelques millions d'années) et celui des cristaux arrachés au granite (300.10ans d'après le doc.2), moyenne variant avec la proportion de ces éléments dans la roche.
 
Présence d'une introduction présentant le problème et d'une conclusion.
Plan apparent, soin, orthographe
 

Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (6 points) Du passé géologique à l'évolution future de la planète (sujet)

sur 20 points !
(titre :) Glaciations et périodes chaudes
(introduction :) Quels sont les changements climatiques survenus au Carbonifère par rapport au Dévonien? Quelles en sont les origines possibles ?
 
1. Le Dévonien :
Le document 1a indique que les traces actuelles de ce climat sont des évaporites (amérique du N., Europe, Sibérie, Chine, Australie). Il n'y a pas de trace de glaciation.
Le document 1b montre que les continents sont fortement regroupés dans l'hémisphère sud et près du pôle sud.
Les traces d'évaporites correspondent à des continents placés à l'époque dans la zone intertropicale.
On en déduit qu'un climat très chaud et sec régnait à l'époque dans cette zone. Les continents en position polaire n'étaient pas englacés, ce qui prouve que le climat global de la Terre était chaud.

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2. Le Carbonifère
Le document 2a indique que les traces actuelles sont des dépôts de charbon en Amérique du Nord, Europe centrale, Chine et des tilites (moraines) dans le sud de l'Amérique du S., en Afrique du sud, Inde et Australie.
Le document 2b montre que les continents portant les couches de charbon étaient dans la zone intertropicale alors que les continents portant des traces de moraires étaient regroupés au voisinage du pôle sud.
On en déduit que la zone intertropicale était soumise à un climat chaud et humide favorisant le développement de forêt denses et l'accumulation de matières organiques. Les contienents localisés au pôle sud étaient eux couverts d'une calotte glaciaire (inlandsis). Le climat global de la Terre était donc assez froid.

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3. L'évolution climatique 
Du Dévonien au Carbonifère le climat s'est refroidi avec formation de calotte glaciaire au pôle sud (présence d'un océan au pôle nord). La zone intertropicale reste chaude , mais devient plus humide.
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4. Les causes de cette évolution
L'altération des minéraux de la croûte continentale est favorisée par la mise en place d'une chaine de montagne (chaine hercynienne, document 3). Le bilan des deux premières réactions chimiques se déroulant sur les continents et de la troisième se déroulant dans l'océan est la disparition d'une molécule de CO2 atmosphérique.

En même temps les arbres des forêts tropicales réalisent la photosynthèse qui transforme le CO2 atmosphérique en carbone réduit. Si l'action des producteurs secondaires (microorganismes) est partielle, une partie du carbone n'est pas oxydé par la respiration et ne retourne pas à l'atmosphère, mais forme les couches de charbon.

Le CO2 étant un gaz à effet de serre, sa disparation relative de l'atmosphère entraine un refoidissement.

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(conclusion :) c'est probablement la formation de la chaine hercynienne qui a enclenché une évolution climatique (refroidissement), accélérée par le dévelopment des forêts tropicales et la position des continents permettant la formation d'un inlandsis polaire. En effet, une fois déclenché le refroidissement peut s'accélérer de lui même, car l'albédo de la neige rayonnement solaire renvoyé) est plus élevé que celui du sable, de la forêt ou de la mer. De même, un refroidissement favorise la dissolution du CO2 dans les couches superficielles de l'océan accentuant sa disparition de l'atmosphère.
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Présence d'une introduction présentant le problème et d'une conclusion.
Plan apparent, soin, orthographe
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