MISE EN ÉVIDENCE DU CYCLE DU CARBONE EN TP PAR ExAO.
Dans le discours de la méthode de 1637, Descartes annonce « qu’il faut nous rendre comme maître et maîtresse de la Nature ». Cependant Descartes ne tombe pas dans l’hubris et pense que l’Homme ne pourra pas tout comprendre de la Nature ce que l’on observe 400 ans après car elle est en train d’échapper à l’Homme, prétentieux démiurge. En effet, les plaques de Reason de la biosphère sont alignées pour qu’une catastrophe planétaire d’origine humaine se réalise : explosion démographique, surexploitation des ressources, destruction des écosystèmes, réchauffement climatique global et logiquement 6ème extinction anthropique. Contrairement à ce que certains ont imprudemment annoncé, le réchauffement a été calculé dès 1906 par les 1er climatologues comme Svante Arrhenius et la crise biologique annoncée dès les années 1960 par des 1ers écologistes lanceurs d’alerte comme l’océanographe Rachel Carlson aux États Unis qui publie « Silent Spring » et en France par Jean Dorst dans « Avant que Nature meure » et par Renée Dumont dans « L’utopie ou la mort ». On se propose dans cette vidéo de rappeler que le CO2 est un GES puis de mettre en évidence par ExAO, les principaux échanges de carbone entre l’atmosphère, l’hydrosphère, la lithosphère et la biosphère, à partir de 6 expériences utilisant une sonde CO2 air ou eau plongée dans un bioréacteur étanche et de suivre la teneur en CO2 avant et après modification des conditions initiales. Le rôle du méthane et des mécanismes agissant sur un temps long de l’ordre du million d’années comme l’altération chimique des reliefs continentaux qui consomment du CO2 et qui n’ont pas d’effet sur le temps court ne seront pas abordés. Les résultats expérimentaux comparés aux témoins, vont nous permettre de construire le cycle du C, de comprendre les effets de l’Homme sur ce cycle et ses conséquences sur le bilan énergétique et écologique de la Terre.
I – CHIMIE DE LA VIE = CHIMIE DU CARBONE
II – CARBONE STOCKE DANS LES ENVELOPPES TERRESTRES
III – L’EXPÉRIENCE TÉMOIN INDISPENSABLE POUR INTERPRÉTER LES RÉSULTATS
IV – LE CO2, UN GAZ A EFFET DE SERRE
V – ÉCHANGES DE CARBONE ENTRE ATMOSPHERE ET BIOSPHÈRE
1 – Mise en évidence des échanges gazeux atmosphère – biosphère et des conséquences de la déforestation
2 – Mise en évidence de la combustion d’énergies carbonées fossiles (charbon, pétrole et gaz) et de leurs conséquences dans le réchauffement climatique
V – ÉCHANGES DE CARBONE ENTRE ATMOSPHERE ET HYDROSPHERE
1- Mise en évidence de la dissolution du CO2 atm dans les océans et du rôle régulateur des océans
2 – Mise en évidence rôle des océans comme réserve de CO2 et des conséquences du dégazage des océans dans le réchauffement climatique actuel
VI – ÉCHANGES DE CARBONE ENTRE ATMOSPHERE ET LITHOSPHERE
1 – Mise en évidence de l’importance des roches carbonatées calcaires (carbonates de calcium CaCO3) comme réservoir de stockage du CO2 atmosphérique
2 – Mise en évidence du dégazage magmatique lors du refroidissement du magma et roche magmatique
VII – MÉCANISMES AMPLIFICATEURS DU RÉCHAUFFEMENT PAR RÉTROACTION POSITIVE
1 – Dégazage du CO2 océanique favorisé par le réchauffement
2 – Fonte des glaciers et baisse de l’albédo terrestre
BILAN DES TP ExAO
Le cycle complexe du C pré-industriel était équilibré, la teneur atmosphérique en CO2 stable autour de 280 ppmv et l’effet de serre modéré maintenait une température moyenne au sol de 15°C. Les mécanismes producteurs de CO2, volcanisme, respiration, dégazage océanique et précipitation des carbonates compensaient les mécanismes consommateurs de CO2 : photosynthèse, dissolution océanique, dissolution des carbonates. L’Homme par la déforestation généralisée et la combustion de carbone fossile piégé sur un temps long durant plusieurs Ma rejette depuis 250 ans sur un temps court, d’énormes quantités de CO2 dans l’atmosphère ce qui a déséquilibré le cycle du C et provoque depuis l’augmentation lente d’abord puis exponentielle de la teneur en CO2 de l’atmosphère qui dépasse en 2023, 421 ppmv. Environ 3 ppmv de CO2 sont ajoutées à l’atmosphère par an ce qui représente un forçage radiatif de + 3 W.m-2. Ce déséquilibre du cycle du C est amplifié par la baisse de l’albédo et l’augmentation du dégazage des océans, 2 mécanismes amplificateurs par rétroactions + qui renforcent lentement mais sûrement le réchauffement. La transmission horizontale technique et culturelle qui a permis à l’Homme sorti d’Afrique il y a 100 000 ans, de coloniser la Terre, de se rendre “Maître et possesseur de la Nature” ce qui n’est pas une situation d’avenir, puis de devenir une espèce hégémonique, devrait lui permette de prendre conscience que toutes les plaques de Reason de la biosphère sont alignées et qu’en conséquence, il doit changer radicalement son comportement et surtout son modèle de développement, en réduisant drastiquement sa consommation de C fossile au profit d’énergies renouvelable décarbonées. H. KEMPF, SVT
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