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Wednesday, 4 September 2024
Examens corriges Exercice II L'acidification des océans (9 points) pdf Exercice II L'acidification des océans (9 points) Bac S 2013 Nouvelle Calédonie.... Bac S 2013 Nouvelle-Calédonie CORRECTION ©. EXERCICE II? L'ACIDIFICATION DES OCÉANS (9... Part of the document Bac S 2013 Nouvelle-Calédonie CORRECTION © EXERCICE II - L'ACIDIFICATION DES OCÉANS (9 points) 1. Acidification des océans 1. 1. (1, 5) Le document 1 montre qu'à Mauna Loa la concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère augmente depuis 1958, ce qui entraine une hausse de la pression de CO2 et une baisse du pH de l'océan. 2. (1) Le document 2 permet de comprendre que si la concentration en dioxyde de carbone gazeux dans l'air augmente alors la concentration en CO2 aqueux dans l'océan augmente aussi. Le document 3 montre que l'apparition de CO2 aqueux dans l'océan a pour conséquence la formation d'ions oxonium H3O+ dans l'océan via les réactions 1 et 2. Comme pH = - log [H3O+], si [H3O+] augmente alors le pH diminue.
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L'océan est un milieu très stable depuis au moins 100 millions d'années… Mais l' Homme, par ses activités vient changer cet équilibre: en 100 ans l'océan est devenu 30% plus acide, il sera 50% plus acide à la fin de ce siècle … L'acidification des océans est un problème majeur, lié au réchauffement climatique, la biodiversité des océans est menacée …. Le rôle des océans? Les océans jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat terrestre, du cycle de l'eau et du taux de CO2 atmosphérique. Le dioxyde de carbone (CO2) présent dans l'atmosphère est l'un des plus importants gaz à effet de serre. NB: Avec l'ère industrielle, l'utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel), la déforestation et la production de ciment ont émis plus de 440 milliards de tonnes de CO2 dans l'atmosphère…. Les océans de la Planète ont absorbé en 200 ans plus de la moitié de ce gaz (CO2) libéré par la combustion des combustibles fossiles. C'est bien pour contrôler l'effet de Serre mais cet apport supplémentaire de CO2 dans les océans affecte leur chimie.

La barrière de corail sur la côte nord de l'île de Tahiti crédit: G. Camoin / CNRS Photothèque Alors que l'attention se focalise sur l'accroissement des températures de l'océan et les phénomènes de blanchiment que cela provoque parmi les coraux, on évoque peu la diminution du PH des océans avec l'augmentation de la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique. C'est ce qu'a notamment indiqué le Dr Christopher Langdon, le 20 février, lors de la rencontre de l'Union Américaine de Géophysique. Un environnement océanique acide croissant pourrait bien entraîner la destruction des récifs, ajoute-t-il. Les milliards de tonnes de CO2 que nous émettons tous les ans (27 milliards de tonnes actuellement /an) depuis des décennies ont déjà un impact perceptible sur l'acidité du milieu marin – autrement dit sur son pH. La raison? Le CO2 – qui était autrefois appelé acide carbonique – libère un proton lorsqu'il se solubilise. Il acidifie donc le milieu. Or, à partir d'un certain seuil, la température de l'eau excédera l'optimum thermal pour les coraux, ce qui, en combinaison avec l'acidification de l'océan, perturbera la capacité des coraux à fabriquer leur squelette de carbonate de calcium.

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Ces structures peuvent être composées de calcite (par exemple chez les coccolithophoridés [algues unicellulaires] et les foraminifères planctoniques), ou d' aragonite (ptéropodes [escargots planctoniques], coraux, mollusques tels que les huîtres), les deux formes cristallines principales du carbonate de calcium. Certains autres mollusques, comme les ormeaux, sécrètent des coquilles composées de couches alternées de calcite et d'aragonite. Du carbonate de magnésium peut aussi se former de façon analogue chez plusieurs crustacés et chez certaines algues. La solubilité du carbonate de calcium dépend de la température, de la pression et de la salinité de l'eau. Pour l'exprimer, on définit le facteur de saturation Ω. Lorsqu'il est supérieur à 1, le carbonate de calcium précipite; lorsqu'il est inférieur à 1, il se dissout. L'horizon de saturation (Ω = 1) se situe en général en profondeur (fig. 1). Le carbonate de calcium peut donc exister sous forme solide de la surface de l'océan jusqu'à la profondeur à laquelle se situe l'horizon de saturation.

En revanche, dans l'océan profond trop « acide », il se dissout. Quand la teneur en CO 2 de l'eau de mer augmente, on pourrait penser que l'on favorise la formation du carbonate de calcium. En fait, l'excès de CO 2 réagit avec ce composé pour former des ions bicarbonates et calcium. Donc, on déstabilise le carbonate de calcium. La formation de carbonate de calcium dans les organismes calcaires marins ne se résume toutefois pas à une précipitation purement chimique. Elle implique des mécanismes biochimiques complexes qui ne sont pas ici présentés.

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On lit 3% de (CO 2, H 2 O), 96% de HCO 3 – (aq) et 1% de CO 3 2– (aq). Interpréter des résultats D'après le diagramme de prédominance établi à la question 5 de la partie 1, si le pH diminue, on s'éloigne du domaine de prédominance des ions carbonates CO 3 2–, donc la quantité d'ions hydrogénocarbonate HCO 3 – est plus importante. Et, si le pH diminue, la concentration en ions carbonate CO 3 2– va être encore plus faible qu'elle ne l'est déjà à pH = 8, 1 car la diminution du pH influence la réaction équilibrée HCO 3 – (aq) + H 2 O ⇆ CO 3 2– (aq) + H 3 O + (aq) en favorisant la réaction inverse, qui transforme CO 3 2– en HCO 3 –. Ainsi, les coquilles constituées de carbonate de calcium CaCO 3(s) vont se dissoudre de plus en plus avec l'augmentation du pH.

a G. [pic] = mS. a (0, 25) ainsi a = G. [pic] ( Le mouvement du satellite est circulaire uniforme sur l'orbite de rayon RT+z donc a = [pic] En égalant les deux expressions de l'accélération, on a [pic]= G. [pic] v² = [pic] (0, 5) v = [pic] (1) ( Pendant une période T, le satellite parcourt son orbite de longueur 2? (z+RT) à la vitesse v, donc T = [pic]. (2) Dans l'expression (2), on remplace v par son expression (1), T = [pic] T² = [pic] (0, 5) finalement on obtient T = 2( [pic] T = 2( [pic] = 5, 89 × 103 s (0, 5) T = 98 min = 1h 38 min ----------------------- 15, 6 cm 7, 0 cm 11, 5 cm 8, 0 cm 7, 7 cm T

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