1 MODULE III: ÉDUCATION A L’ENVIRONNEMENT ET AU DEVELOPPEMENT DURABLE Compétence : Informer et/ou éduquer les populations sur les caractéristiques de la Terre et ses enveloppes externes
Séance 1 : La planète Terre
I-Situation de la planète Terre dans le système solaire Objectif : Situer la Terre dans le système solaire
Activité : Localisation de la Terre dans le système solaire
Travail demandé : À partir du document ci-dessous localise la planète Terre dans le système solaire. Compte le nombre de planètes du système solaire.
Document 1 : Le système solaire Solution :
Notion construite :
La Voie Lactée est la galaxie à laquelle appartient le système solaire. Le système solaire est constitué de huit planètes qui sont du centre vers la périphérie : Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Selon l’UAI (L’Union Astronomique Internationale), une planète est un objet céleste :
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II-Caractéristiques et singularités de la planète Terre
Objectif : Connaitre les caractéristiques et les singularités de la Terre Activité : Les caractéristiques et les singularités de la Terre
Document 2 : Planétologie comparée du système solaire Travail demandé :
1. Relève au moins trois caractéristiques d’appartenance de la Terre à la classe des planètes rocheuses.
2 2. Précise au moins une singularité de la Terre parmi les planètes.
Solution :
Notion construite :
La Terre et trois autres planètes (Mercure, Venus et Mars) sont des planètes rocheuses ou telluriques car elles sont constituées principalement de roches silicatées.
Elles sont dites aussi internes parce qu’elles sont les planètes les plus proches du soleil.
Les autres planètes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) sont des planètes gazeuses. Elles sont dites externes parce qu’elles sont les planètes les plus éloignées du soleil.
Les particularités de la Terre reposent en partie sur la présence de l’eau liquide à sa surface favorable à la vie, d’une atmosphère épaisse, riche en dioxygène et très pauvre en dioxyde de carbone et une température moyenne en surface de +15°C.
NB : En absence d’atmosphère la Terre aurait une température de -18°C.
Zone d’habitabilité en fonction de la masse de l’étoile (région autour d’une étoile où l’eau peut exister à l’état liquide)
Activité : Calcul de la masse de la Terre
Pour calculer la masse de la Terre MT, on combine la loi de l’attraction universelle
F=kMTm / RT2 (MT=masse de la Terre et m=masse d’un petit objet de 1 kg situé à la surface de la Terre, RT= rayon de la terre=6378 km à l’équateur) avec le principe fondamental de la dynamique P=mg. On donne k=constante universelle de la gravitation= 6,67x10-11 m3/kg/s2, g=9,82 m/s2
Travail demandé :
1. Déduis de la combinaison de ces deux formules la masse de la Terre MT.
2. Détermine alors de cette formule la valeur numérique de la masse de la Terre à 10-1 près.
Solution :
3 III-Enveloppes externes de la Terre
Objectif : Connaître la structure, la composition et les propriétés chimiques des enveloppes externes de la Terre
Activité : Identification des couches de chaque enveloppe externe de la Terre
Travail demandé : Quelles sont les enveloppes externe de la terre ? Sur chaque schéma, identifie-les couches constitutives de chaque enveloppe externe de la Terre.
Document 3 : Structure, composition de l’atmosphère terrestre et effet de serre
Document 4 : Structure de la lithosphère Notion construite :
Les enveloppes externes de la terre sont : l’atmosphère, la lithosphère, l’hydrosphère et la biosphère.
a) Atmosphère
L’atmosphère est organisée en couches superposées :
troposphère : d’environ 12 km d’épaisseur, est le siège des mouvements atmosphériques où la température diminue avec l’altitude.
stratosphère : épaisse de 38 km, la température augmente avec l’altitude. C’est là que l’on trouve entre 20 et 35 km la couche d’ozone (O3) qui absorbe les rayons ultraviolets (UV) du soleil et participe donc au maintien de la vie sur Terre.
mésosphère : absorbe peu de rayonnement solaire et la température y chute avec l’altitude. Son épaisseur de 30 km.
thermosphère : très sensible aux rayons solaires, la température augmente avec l’altitude. Elle est épaisse de 420 km.
ionosphère : épaisse de 300 km, les molécules sont décomposées par les rayons solaires.
4 b) Lithosphère
La lithosphère la partie solide de la Terre qui va jusqu’à à une profondeur de 100 km. Elle est constituée à l’extérieur par la croûte continentale (qui est composé essentiellement de granite) et la croûte océanique (composé de basalte et gabbro) et le manteau supérieur en profondeur.
c) Hydrosphère
La Terre est l’unique planète du système solaire à posséder de l’eau sous les trois états, liquide, solide et gazeux. L’hydrosphère est constituée d’eau liquide en grande partie (3/4 de la surface de la Terre). C’est la raison pour laquelle, vue de l’espace, la Terre apparaît comme une planète bleue.
Conclusion : La Terre est la planète la plus exceptionnelle du système solaire à travers les particularités qu’elle possède.
Séance 2- Réchauffement climatique
Compétence : Limiter le rejet des gaz à effet de serre dans l’atmosphère I. Causes du réchauffement climatique
Objectif : -Connaitre les causes l’effet de serre
Activité : L’effet de serre et son accroissement par l’Homme
Document 1 Document 2
Rayonnement réémis par le sol
5 Document 3 : Les conséquences de l’augmentation de l’effet de serre
Travail demandé :
Observez les documents et répondez aux questions suivantes :
1. Précise le devenir du rayonnement solaire incident lorsqu’il entre dans l’atmosphère.
2. Précise ce que devient le rayonnement infrarouge émis par le sol chauffé.
3. Définir le terme effet de serre.
4. Cite les gaz naturels à effet de serre et celui produit par l’activité humaine uniquement.
5. Relève les conséquences de l’effet de serre.
Solution :
Notion construite.
Le réchauffement climatique est causé par l’augmentation de l’effet de serre par les activités humaines : c’est le forçage radiatif. En effet, les activités anthropiques augmentent les gaz à effet de serre dans l’atmosphère ce qui provoque un réchauffement accru de la planète Terre. La température de la planète a augmenté de 1,1°C au 20ème siècle. Les activités anthropiques qui causent le réchauffement climatique sont :
combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon...), la déforestation qui accroissent la quantité de CO2 atmosphérique ;
utilisation abusive des engrais nitriques augmente la quantité atmosphérique de l’oxyde nitreux N2O traitement, le stockage et l’épandage des déjections animales qui accroissent la quantité de méthane CH4 atmosphérique ;
chlorofluorocarbones (CFC) pour les réfrigérateurs et les climatiseurs augmente de 23000 fois l’effet de serre.
II. Conséquences sur les enveloppes externes de la Terre Objectif : - Connaitre les conséquences de l’effet de serre Notion construite :
Les conséquences du réchauffement climatique sur les enveloppes externes sont les suivantes : la modification de la composition de l’atmosphère entraine l’augmentation brutale et soutenue de la température moyenne de la Terre
la fonte des glaciers entraine une élévation du niveau des mers et leur acidification par l’air trop chargé en CO2 ;
les espèces animales ou végétales sont perturbées ou disparaissent comme dans les océans du fait de l’acidification de l’eau de mer ;
6 la production régulière de phénomènes climatiques extrêmes (cyclones, sècheresse, inondation).
III. Moyens de lutte contre le réchauffement climatique
Objectif : - Connaitre les moyens de lutte contre le réchauffement climatique Notion construite :
Les moyens de lutte contre le réchauffement climatique sont :
ant le CO2 ; énergies renouvelables (énergies éolienne, géothermique, hydraulique, solaire) ;
utilisation des CFC comme gaz réfrigérant pour réfrigérateurs et les climatiseurs.
Conclusion : La Terre se réchauffe naturellement à l’aide de l’effet de serre. Mais quand ce processus s’accentue, cela peut causer des effets graves à notre planète à court, moyen et long terme.
