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Contrôle d’enseignement scientifique « chapitre SCS2 ». Durée 55
min – avec calculatrice
Exercice 1. Question à cocher. * 2 minutes. 1 point. La
climatologie est l’étude des variations de température d’un jour à
l’autre en tout point de la planète.
Vrai O
Faux O
Exercice 2. Cocher la ou les bonnes réponses pour chaque série
de propositions. * 2 minutes. 2 points. Sous l’effet de
l’augmentation de température, la montée du niveau des océans est
causée par la :
O dilatation de l’eau de mer seulement O fonte de la banquise et
la dilatation de l’eau de mer
O fonte des glaciers et la dilatation de l’eau de mer O fonte de
toutes les glaces et la dilatation de l’eau de mer
Indiquer le ou les indicateurs du réchauffement climatique : O
les vendanges sont de plus en plus précoces en France. O l’été
dernier, nous avons connu une canicule.
O il peut neiger en mai à Paris et la température peut être de
25°C en février. O la récurrence des épisodes de canicule
augmente.
Exercice 3. Foraminifères et température. * 10 minutes. 5
points. D’après TES Hachette Education 2020, modifié 2020.
Neogloboquadrina pachyderma forme un genre de foraminifères
planctoniques (Eucaryotes
unicellulaires ayant un squelette externe carbonaté perforé). On
retrouve les squelettes des foraminifères morts dans les sédiments
océaniques. Le sens d’enroulement des coquilles vers la droite
(dextre) ou vers la gauche (sénestre) dépend de facteurs
environnementaux tels que la température.
Document 1. Répartition des Neogloboquadrina pachyderma suivant
les latitudes.
Latitude 0° = équateur. Latitude 90° = pôles.
Document 2. Nombre d’individus dextres et sénestres à partir
d’un échantillon de sédiments prélevés par carottage.
Questions. 1. Démontrer que les Neogloboquadrina pachyderma
constituent un indicateur du climat. 2. Justifier quel pouvait être
le climat au moment de la formation de l’échantillon analysé
(caractéristiques : profondeur de 150 cm, âge de 28 660 ans) et
préciser sur quel principe repose la méthode (l’énoncer).
Exercice 4. Spectre d’absorption de l’IR et effet de serre. **
15 min. 5 points. D’après TES Bordas 2020, modifié 2020. L’effet de
serre est provoqué par l’absorption du rayonnement infrarouge (IR)
émis par la surface
terrestre par certains gaz de l’atmosphère. Le domaine IR est
défini comme étant un rayonnement électromagnétique dont la
longueur d’onde est
comprise entre 0,8 et 1000 µm. Cependant, l’essentiel du
rayonnement IR terrestre se situe entre 7 et 16 µm.
Document. Spectre d’absorption des gaz de l’atmosphère en
fonction de la longueur d’onde.
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Questions 1. En utilisant uniquement les données du graphique,
classer les gaz de celui ayant potentiellement la plus grande
influence sur l’effet de serre à celui en ayant le moins. Justifier
votre réponse. 2. Citer deux autres paramètres dont il faut tenir
compte pour évaluer le pouvoir de réchauffement (PRG) d’un GES.
Exercice 5. La disparition du glacier Chacaltaya. *** . 20
minutes. 7 points. D’après TES Magnard 2020, modifié 2020.
Evolution du glacier Chacaltaya au cours du temps.
En 2010, en Bolivie, le glacier Chacaltaya, culminant à 5395 m
sur un des sommets qui surplombent la capitale la Paz,
a complètement fondu. Ce glacier possédait la plus haute piste
de ski du monde à une heure de la capitale. Ses plus vieilles
glaces étaient
datées de 18 000 ans. De plus, ce glacier approvisionnait en eau
la capitale.
Document 1. Une théorie sur la fonte du glacier. Pour Bernard
Francou, glaciologue français, les conséquences de l’activité
humaine sur le réchauffement
climatique sont indéniables. Néanmoins, il assure que ce n’est
pas l’augmentation de la température moyenne qui est responsable de
la fonte de ce glacier. « A 5 000 mètres d’altitude, la température
est pratiquement toujours négative. Ce n’est pas ça qui fait fondre
la glace, mais plutôt la limite pluie/ neige qui monte en altitude.
On la trouve non plus en dessous du glacier, mais au niveau du
glacier. Si le manteau neigeux ne tient pas, qu’il est altéré par
la température ou la pluie, il devient gris. Et alors que la neige
fraîche renvoie 80 % de l’énergie du soleil, un glacier habillé
d’un manteau neigeux altéré absorbe 60 % de l’énergie solaire. Le
recul est donc dramatique, puisque la plupart des glaciers perdent
aujourd’hui de 60 cm à 1,20 m d’eau par an. »
D’après Journal Sud-Ouest, 2011.
Document 2. L’augmentation estimée de la température moyenne
dans les Andes.
Document 3. Variations du glacier Chacaltaya entre 1990 et 2007
(en mm équivalent d’eau).
Document 4. L’utilisation de l’eau de fonte des glaciers.
1. Calculer le pourcentage de surface glaciaire ayant disparu
entre 2005 et 1940. 2. Indiquer par un schéma simple les causes de
la disparition du glacier Chacaltaya. Vous compléterez votre schéma
avec le vocabulaire scientifique adapté. 3. Calculer la hauteur
d’eau h obtenue après la fonte du glacier chaque jour entre 1990 et
2007 (doc. 3). 4. Expliquer en quoi cette disparition aura un
impact pour les Boliviens.
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Contrôle d’enseignement scientifique « chapitre SCS2 ». Durée 55
min – avec calculatrice
Exercice 1. Question à cocher. * 2 minutes. 1 point. La
météorologie peut permettre de connaître le temps qu’il fera demain
à Vladivostok, en Sibérie.
Vrai O
Faux O
Exercice 2. Indiquer la ou les bonnes réponses pour chaque série
de propositions. * 2 minutes. 2 points. L’augmentation actuelle des
concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre :
O n’a aucune incidence sur le réchauffement de l’atmosphère
terrestre O ne concerne que le CO2
O a pour cause les rejets liés aux activités humaines O entraîne
un forçage radiatif positif qui provoque le réchauffement de
l’atmosphère, des terres et des eaux.
Les paramètres qui amplifient le forçage climatique sont : O une
diminution de l’albédo O une augmentation des concentrations en
GES
O une augmentation du couvert végétal O une augmentation du
niveau marin.
Exercice 3. Reconstitution climatique grâce aux pollens. ** 15
min. 6 points. D’après TES Magnard 2020, modifié 2020. Un diagramme
pollinique est un document permettant de connaître la succession
des espèces végétales
ayant vécu dans un lieu donné. Il fait la synthèse de l’analyse
des prélèvements effectués à différentes profondeurs, la profondeur
de
prélèvement étant corrélable avec le temps écoulé depuis le
dépôt.
Document 1. Diagramme pollinique de la tourbière de la Grande
Pile en Haute-Savoie.
Document 2. Préférences climatiques d’espèces végétales
actuelles.
Espèces Températures moyennes
(°C)
Conditions climatiques
Chêne pédonculé et sessile
10 à 15 Tempérées à chaudes
Pin sylvestre 7 à 13 Tempérées Epicéa 5 à 8 Froides et
humides Herbacées < 5 Froides et
sèches
Les pollens sont récoltés dans des carottes de tourbe. Leurs
enveloppes, très différentes selon les espèces, permet leur
identification.
Questions. 1. Expliquer comment l’étude des pollens permet de
reconstituer les climats anciens. 2. Retrouver le climat qui
régnait aux temps 1, 2 et 3 (justifier la démarche). Exercice 4.
L’évolution de l’étendue de la banquise arctique. * 10 minutes. 4
points. D’après TES Bordas 2020,
Chaque année, la banquise arctique s’épaissit et s’étend de
l’automne à l’hiver puis s’amincit et rétrécit du printemps à
l’été. Néanmoins, l’évolution pluriannuelle de son étendue peut
être suivie en prenant le même mois comme référence (graphique
ci-dessous).
Document. Evolution de l’étendue de la banquise
arctique en millions de km2 (moyenne pour les mois de
septembre).
Source : NASA / NOAA.
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Questions. 1. Expliquer comment se forme la banquise arctique.
2. Commenter l’évolution de sa superficie de 1979 à 2016. 3.
Justifier si cette évolution constitue un indicateur météorologique
ou climatique. 4. Préciser si cette évolution contribue à
l’augmentation du niveau marin.
Exercice 5. La disparition du glacier Chacaltaya. *** . 20
minutes. 7 points. D’après TES Magnard 2020, modifié 2020.
Evolution du glacier Chacaltaya au cours du temps.
En 2010, en Bolivie, le glacier Chacaltaya, culminant à 5395 m
sur un des sommets qui surplombent la capitale la Paz,
a complètement fondu. Ce glacier possédait la plus haute piste
de ski du monde à une heure de la capitale. Ses plus vieilles
glaces étaient
datées de 18 000 ans. De plus, ce glacier approvisionnait en eau
la capitale.
Document 1. Une théorie sur la fonte du glacier. Pour Bernard
Francou, glaciologue français, les conséquences de l’activité
humaine sur le réchauffement
climatique sont indéniables. Néanmoins, il assure que ce n’est
pas l’augmentation de la température moyenne qui est responsable de
la fonte de ce glacier. « A 5 000 mètres d’altitude, la température
est pratiquement toujours négative. Ce n’est pas ça qui fait fondre
la glace, mais plutôt la limite pluie/ neige qui monte en altitude.
On la trouve non plus en dessous du glacier, mais au niveau du
glacier. Si le manteau neigeux ne tient pas, qu’il est altéré par
la température ou la pluie, il devient gris. Et alors que la neige
fraîche renvoie 80 % de l’énergie du soleil, un glacier habillé
d’un manteau neigeux altéré absorbe 60 % de l’énergie solaire. Le
recul est donc dramatique, puisque la plupart des glaciers perdent
aujourd’hui de 60 cm à 1,20 m d’eau par an. »
D’après Journal Sud-Ouest, 2011.
Document 2. L’augmentation estimée de la température moyenne
dans les Andes.
Document 3. Variations du glacier Chacaltaya entre 1990 et 2007
(en mm équivalent d’eau).
Document 4. L’utilisation de l’eau de fonte des glaciers.
1. Calculer le pourcentage de surface glaciaire ayant disparu
entre 2005 et 1940. 2. Indiquer par un schéma simple les causes de
la disparition du glacier Chacaltaya. Vous compléterez votre schéma
avec le vocabulaire scientifique adapté. 3. Calculer la hauteur
d’eau h obtenue après la fonte du glacier chaque jour entre 1990 et
2007 (doc. 3). 4. Expliquer en quoi cette disparition aura un
impact pour les Boliviens.
-
https://lewebpedagogique.com/bouchaud 21_TES_SCS2_dst.docx 5
Correction. Exercice 1. Question à cocher. * 2 minutes. 1
point.
a. La climatologie est l’étude des variations de température
d’un jour à l’autre en tout point de la planète.
Vrai O
Faux X
Exercice 2. Cocher la ou les bonnes réponses pour chaque série
de propositions. * 2 minutes. 2 points. Sous l’effet de
l’augmentation de température, la montée du niveau des océans est
causée par la :
O dilatation de l’eau de mer seulement O fonte de la banquise et
la dilatation de l’eau de mer
O fonte des glaciers et la dilatation de l’eau de mer O fonte de
toutes les glaces et la dilatation de l’eau de mer
Indiquer le ou les indicateurs du réchauffement climatique : O
les vendanges sont de plus en plus précoces en France. O l’été
dernier, nous avons connu une canicule.
O il peut neiger en mai à Paris et la température… O la
récurrence des épisodes de canicule augmente.
Exercice 3. Foraminifères et température. * 10 minutes. 5
points. D’après TES Hachette Education 2020, modifié 2020. 1.
Démontrer que les Neogloboquadrina pachyderma constituent un
indicateur du climat. Np existe sous deux formes, sénestre et
dextre. Comme le sens d’enroulement dépend notamment de la
température, on peut penser que la forme majoritaire par rapport à
l’autre donnera les conditions climatiques. (1)
2. Justifier quel pouvait être le climat au moment de la
formation de l’échantillon analysé (caractéristiques : profondeur
de 150 cm, âge de 28 660 ans) et préciser sur quel principe repose
la méthode (l’énoncer). J’observe qu’à la profondeur de 150 cm, il
n’y a pas de forme dextre, mais uniquement des individus sénestres
(180). (1) Or je sais que les formes sénestres sont trouvées à des
latitudes élevées, là où les températures sont basses. C’est
l’inverse pour les formes dextres (latitudes plus basses). (1) Je
conclu donc qu’à 150 cm, soit 28 660 ans, les conditions étaient
plutôt froides au niveau du site de prélèvement. (1) Cette méthode
repose sur le principe d’actualisme : on considère que dans le
passé les Np avaient les mêmes préférences climatiques
qu’actuellement. (1) Exercice 4. Spectre d’absorption de l’IR et
effet de serre. ** 15 min. 5 points. D’après TES Bordas 2020,
modifié 2020.
1. En utilisant uniquement les données du graphique, classer les
gaz de celui ayant potentiellement la plus grande influence sur
l’effet de serre à celui en ayant le moins. Justifier votre
réponse. On sait que l’essentiel du rayonnement IR terrestre se
situe entre 7 et 16 µm, ce qui délimite la zone à regarder. (1)
Dans cette zone, on constate que l’eau absorbe beaucoup d’IR.
Ensuite, on voit que c’est le CO2, puis CH4, N2O et O3 en dernier.
Quelques valeurs (% et/ou longueurs d’ondes attendues). (2)
2. Citer deux autres paramètres dont il faut tenir compte pour
évaluer le pouvoir de réchauffement (PRG) d’un GES. Il faut tenir
compte du temps de résidence atmosphérique et de la concentration
en GES. (2)
Exercice 5. La disparition du glacier Chacaltaya. *** . 20
minutes. 7 points. D’après TES Magnard 2020, modifié 2020.
1. Calculer le pourcentage de surface glaciaire ayant disparu
entre 2005 et 1940. La surface glaciaire est passée de 0,22 km2 à
0,01 km2, soit une perte de 0,21 km2. Le calcul est donc 0,21/0,22
x 100 = 95,45 % (1) 2. Indiquer par un schéma simple les causes de
la disparition du glacier Chacaltaya. Vous compléterez votre schéma
avec le vocabulaire scientifique adapté.
Hausse des températures à Limite pluie/neige plus élevée (au
niveau du glacier) à manteau neigeux altéré (gris) à albédo diminue
(+ d’énergie absorbée) à hausse de température à fonte des glaces.
Schéma (2) Il s’agit d’une rétroaction positive ou forçage radiatif
positif (possible de l’indiquer en titre). (1)
3. Calculer la hauteur d’eau h obtenue après la fonte du glacier
chaque jour entre 1990 et 2007 (doc. 3). La variation est de -24
000 mm équivalent d’eau en 17 ans soit 1411,76 mm / an / 365 = 3,87
mm/jour. (1) 4. Expliquer en quoi cette disparition aura un impact
pour les Boliviens. On apprend que ce glacier approvisionnait en
eau la capitale. (0,5) Par ailleurs, de manière générale, l’eau de
fonte des glaciers sert à l’usage domestique des Boliviens (pour
7400 Boliviens, c’est même entre 80 et 100 %). (1) Cette eau de
fonte sert aussi à l’irrigation de certaines cultures (valeurs).
(0,5)
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https://lewebpedagogique.com/bouchaud 21_TES_SCS2_dst.docx 6
Correction. Exercice 1. Question à cocher. * 2 minutes. 1
point.
La météorologie peut permettre de connaître le temps qu’il fera
demain à Vladivostok, en Sibérie.
Vrai X
Faux O
Exercice 2. Cocher la ou les bonnes réponses pour chaque série
de propositions. * 2 minutes. 2 points. L’augmentation actuelle des
concentrations atmosphériques en gaz à effet de serre :
O n’a aucune incidence sur le réchauffement de l’atmosphère
terrestre O ne concerne que le CO2
O a pour cause les rejets liés aux activités humaines O entraîne
un forçage radiatif positif qui provoque le réchauffement de
l’atmosphère, des terres et des eaux.
Les paramètres qui amplifient le forçage climatique sont : O une
diminution de l’albédo O une augmentation des concentrations en
GES
O une augmentation du couvert végétal O une augmentation du
niveau marin.
Exercice 3. Reconstitution climatique grâce à l’étude des
pollens. ** 15 min. D’après TES Magnard 2020, modifié 2020.
1. Expliquer comment l’étude des pollens permet de reconstituer
les climats anciens. On prélève des échantillons de tourbe à
différentes profondeurs (carottage) puis on recherche les pollens
rencontrés afin de les identifier et d’en déterminer l’abondance.
(1) En les comparant à des pollens produits par des espèces
actuelles, et en appliquant le principe d’actualisme (on considère
que les espèces anciennes avaient les mêmes préférences climatiques
que les actuelles), on détermine les conditions climatiques
passées. (2) 2. Retrouver le climat qui régnait aux temps 1, 2 et 3
(justifier la démarche). Temps 1. Forte proportion de pollen de
chêne (60 %) et environ 30 % de pin/ épicéa. Le chêne préfère les
conditions tempérées à chaudes, comme le pin. Climat chaud Temps 2.
Environ 70 % d’herbacées et 30 % de pin, épicéa. Les herbacées (et
l’épicéa) préfèrent les conditions froides. Climat froid. Temps 3.
Environ 90 % de chêne, et 5 % de pin et épicéa = conditions chaudes
(encore plus qu’au temps 1). (3) Exercice 4. L’évolution de
l’étendue de la banquise arctique. * 10 minutes. 4 points. D’après
TES Bordas 2020,
Questions. 1. Expliquer comment se forme la banquise arctique.
Elle se forme par solidification de l’eau de mer. (1) 2. Commenter
l’évolution de sa superficie de 1979 à 2016. On constate que la
superficie est passée d’environ 7 à 8 millions de km2 en 1979 à 5
millions de km2 en 2016 (avec même 4 millions de km2 en 2012) :
elle a donc fortement régressé. (1) 3. Justifier si cette évolution
constitue un indicateur météorologique ou climatique. Il s’agit
d’une étude d’une moyenne sur une longue période de temps : c’est
donc un indicateur climatique. (1) 4. Préciser si cette évolution
contribue à l’augmentation du niveau marin. La banquise étant de
l’eau de mer qui gèle et dégèle, cela n’a pas d’impact sur le
niveau marin (contrairement à la fonte des glaciers continentaux).
(1)
Exercice 5. La disparition du glacier Chacaltaya. *** . 20
minutes. 7 points. D’après TES Magnard 2020, modifié 2020. 1.
Calculer le pourcentage de surface glaciaire ayant disparu entre
2005 et 1940. La surface glaciaire est passée de 0,22 km2 à 0,01
km2, soit une perte de 0,21 km2. Le calcul est donc 0,21/0,22 x 100
= 95,45 % (1) 2. Indiquer par un schéma simple les causes de la
disparition du glacier Chacaltaya. Vous compléterez votre schéma
avec le vocabulaire scientifique adapté.
Hausse des températures à Limite pluie/neige plus élevée (au
niveau du glacier) à manteau neigeux altéré (gris) à albédo diminue
(+ d’énergie absorbée) à hausse de température à fonte des glaces.
Schéma (2) Il s’agit d’une rétroaction positive (possible de
l’indiquer en titre). (1)
3. Calculer la hauteur d’eau h obtenue après la fonte du glacier
chaque jour entre 1990 et 2007 (doc. 3). La variation est de -24
000 mm équivalent d’eau en 17 ans soit 1411,76 mm / an / 365 = 3,87
mm/jour. (1)
4. Expliquer en quoi cette disparition aura un impact pour les
Boliviens. On apprend que ce glacier approvisionnait en eau la
capitale. (0,5) Par ailleurs, de manière générale, l’eau de fonte
des glaciers sert à l’usage domestique des Boliviens (pour 7400
Boliviens, c’est même entre 80 et 100 %). (1) Cette eau de fonte
sert aussi à l’irrigation de certaines cultures (valeurs).
(0,5)
