Fiche de révision : Semaine 1 - La planète Terre, l’environnement et le climat

Notions fondamentales à connaître

• Système solaire : ensemble des corps célestes (planètes, astéroïdes, etc.) qui gravitent autour du Soleil sous l’effet de la gravitation.
• Plaque tectonique : zone rigide de la surface terrestre (lithosphère) en mouvement lent, flottant sur l’asthénosphère.
• Séisme : tremblement de terre provoqué par une rupture de roches en profondeur, due au mouvement des plaques.
• Éruption volcanique : libération violente ou fluide de magma, de gaz et de roches à la surface terrestre.
• Effet de serre : phénomène naturel permettant à l’atmosphère de retenir la chaleur, amplifié par les activités humaines.
• Climat : état moyen des conditions météorologiques observées sur une longue période (plusieurs décennies).
• Météorologie : observation et étude du temps qu’il fait à un instant donné et sur un lieu précis.
• Aléa : probabilité de survenue d’un phénomène naturel dangereux (séisme, tempête, inondation, etc.).
• Enjeu : personnes, biens ou infrastructures menacés par un phénomène naturel.
• Risque : combinaison entre un aléa et un enjeu.

La Terre et le système solaire

Le système solaire

Le système solaire est un ensemble de corps célestes (planètes, satellites, astéroïdes, comètes…) qui gravitent autour du Soleil, une étoile.

À retenir

• Le système solaire s’est formé il y a environ $4{,}5\,\text{milliards d’années}$.
• Il fait partie de la galaxie appelée la Voie Lactée.
• Son diamètre est d’environ $20\,\text{milliards de kilomètres}$.

Les planètes du système solaire

On compte 8 planètes dans le système solaire, classées selon leur distance au Soleil :

$\text{Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune}$

À retenir

On distingue :

• Planètes telluriques : rocheuses, proches du Soleil → Mercure, Vénus, Terre, Mars

• Planètes gazeuses : formées surtout de gaz, éloignées → Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune

Astuce

Pluton n’est plus considérée comme une planète : elle est désormais une planète naine.

La formation du système solaire

Le système solaire s’est formé en deux temps :

• Formation du Soleil à partir d’un nuage de gaz et de poussières en rotation.
• Formation des planètes par agglomération des poussières et gaz résiduels.

À retenir

• Les poussières proches du Soleil ont formé les planètes telluriques.
• Les gaz plus éloignés ont formé les planètes gazeuses.

La Terre : position et caractéristiques

• La Terre est la 3e planète en partant du Soleil.
• Elle possède un satellite naturel, la Lune, qui provoque notamment les marées.
• Sa distance au Soleil est idéale  : elle permet la présence d’eau liquide, nécessaire à la vie.
• Elle tourne sur elle-même en $24\,\text{heures}$ → cela définit la durée d’un jour.
• Elle tourne autour du Soleil en $365{,}25\,\text{jours}$ → cela définit la durée d’une année.
• Son axe est incliné, ce qui provoque l’alternance des saisons.

Exemple

L’hiver, dans l’hémisphère nord, les rayons du Soleil sont obliques → il fait plus froid. L’été, les rayons frappent plus directement → il fait plus chaud.

Astuce

La Terre n’est pas parfaitement sphérique. Elle est légèrement aplatie aux pôles et bombée à l’équateur.

Les ères géologiques

Les scientifiques ont divisé l’histoire de la Terre en grandes ères, selon les formes de vie dominantes et les événements majeurs.

À retenir

L’ère quaternaire est celle dans laquelle nous vivons actuellement.

Astuce

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La tectonique des plaques

Structure interne de la Terre

La Terre est composée de plusieurs couches :

• Noyau interne
• Noyau externe
• Manteau
• Asthénosphère : roche chaude et partiellement fondue, souple
• Lithosphère : couche rigide externe (croûte + partie supérieure du manteau)

À retenir

• La lithosphère est découpée en plaques tectoniques.
• Ces plaques reposent sur l’asthénosphère, qui agit comme un tapis roulant.

Les plaques tectoniques

Définition

Plaque tectonique : portion rigide de la lithosphère, continentale, océanique ou mixte.

• Environ 12 grandes plaques recouvrent la surface de la Terre.
• Elles se déplacent à une vitesse de quelques centimètres par an.

Exemple

La plaque pacifique est une plaque océanique, la plaque eurasienne est mixte.

Les types de mouvements de plaques

Les plaques se déplacent selon 4 types principaux de mouvements :

• Convergence : les plaques se rapprochent

→ Subduction : une plaque océanique glisse sous une plaque continentale

→ Collision : deux plaques continentales se rencontrent (formation de montagnes)

• Divergence : les plaques s’éloignent

→ Formation de dorsales océaniques où le magma remonte et forme de la nouvelle lithosphère

• Coulissage : les plaques glissent l’une contre l’autre

→ Création de failles (ex. Faille de San Andreas en Californie)

À retenir

• Ces mouvements modifient la surface de la Terre à très long terme.
• Ils sont responsables de séismes, volcans, chaînes de montagnes, océans.

Exemple

La fosse des Mariannes (subduction), Himalaya (collision), océan Atlantique (divergence).

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Les séismes : causes et risques associés

Séisme

Définition

Un séisme est un tremblement du sol provoqué par la rupture brutale de roches en profondeur, le long d’une faille.

À retenir

• La rupture dégage de l’énergie sous forme d’ondes sismiques.
• Ces ondes provoquent les secousses ressenties à la surface.

Foyer et épicentre

Définition

• Foyer sismique : lieu précis de la rupture souterraine.
• Épicentre : point situé à la verticale du foyer, à la surface.

• C’est à l’épicentre que les dégâts sont les plus importants.
• Un séisme sous-marin peut provoquer un tsunami.

Mesure des séismes

• Les séismes sont enregistrés par des sismographes.
• L’intensité est donnée par un sismogramme.
• La magnitude est mesurée sur l’échelle de Richter.

Astuce

L’échelle de Richter n’a pas de limite. Le plus fort séisme connu a atteint $9{,}5$ au Chili (1960).

Aéa, enjeu et risque

Définition

• Aléa : possibilité qu’un séisme se produise.

• Enjeu : éléments humains ou matériels menacés (habitations, usines, écoles…).

• Risque : combinaison entre l’aléa et l’enjeu.

Exemple

• Une zone sismique mais inhabitée → risque faible.
• Une zone densément peuplée avec faible aléa → risque potentiellement élevé.

Prévention des risques sismiques

• Surveillance des plaques et zones à risque (cartes d’aléa)
• Construction de bâtiments parasismiques
• Formation des populations aux gestes de sécurité

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Volcanisme et risques associés

Origine du volcanisme

Le volcanisme est dû à la remontée de magma à travers la croûte terrestre, souvent au niveau des limites de plaques.

À retenir

Le magma provient de l’asthénosphère et se forme sous l’effet de la pression et de la température.

Éruption volcanique

Une éruption a lieu quand le magma sort du volcan, en général sous forme de lave, de gaz, de cendres ou de roches.

La forme et la dangerosité du volcan dépendent de la nature du magma.

Deux types de volcans

• Volcan effusif : magma fluide, pauvre en gaz → éruptions calmes, coulées de lave longues
• Volcan explosif : magma visqueux, riche en gaz → explosions violentes, nuées ardentes

Exemple

• Volcan effusif : Piton de la Fournaise (La Réunion)
• Volcan explosif : Mont Saint Helens (États-Unis)

Formation des volcans

• Effusif : accumulation de couches de lave sur les flancs
• Explosif : explosions successives → formation d’un dôme de lave puis destruction de celui-ci

Risques volcaniques

Même principe que pour les séismes :

• Aléa : probabilité d’éruption
• Enjeu : population, infrastructures
• Risque : aléa × enjeu

Prévention des risques volcaniques

• Surveillance des volcans : température, gaz, activité sismique
• Éducation et préparation des populations
• Construction éloignée des zones à risque
• Plans d’évacuation rapide

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• Volcanisme et risques associés

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La dynamique des masses d’air et d’eau

Dynamique des masses d’air

La dynamique des masses d’air correspond aux mouvements de l’air dans l’atmosphère.

À retenir

• L’air chaud, moins dense, monte.
• L’air froid, plus dense, descend.
• Ce phénomène explique la formation des vents.

Exemple

Une montgolfière s’élève parce que l’air chauffé à l’intérieur est plus léger que l’air extérieur.

Formation des vents

Le Soleil chauffe inégalement la surface terrestre. L’air chauffé au niveau du sol monte, se refroidit en altitude, puis redescend.

→ Cela crée un mouvement circulaire d’air :

• En surface  : vent d’aspiration
• En altitude : vent de compensation

Ce cycle génère des vents constants ou dominants selon la région.

Atmosphère

L’atmosphère est la couche d’air qui entoure la Terre, permettant le développement et le maintien de la vie.

Dynamique des masses d’eau

Les vents de surface soufflent sur les océans, mettant en mouvement les masses d’eau de surface → ce sont les courants marins.

À retenir

Ces courants dépendent :

• de la force et direction des vents
• de la rotation de la Terre (effet de Coriolis)
• du relief des fonds océaniques

Études de cas – deux courants de l’Atlantique Nord

Gulf Stream  :

Courant chaud, issu du Golfe du Mexique → il traverse l’Atlantique vers l’Europe. ➜ Il réchauffe l’hiver les côtes françaises (ex. Bordeaux : $6{,}6 \, °C$ en janvier)

Courant du Labrador  :

Courant froid, venu du pôle Nord → il longe la côte nord-américaine. ➜ Il refroidit l’hiver le nord-est américain (ex. Montréal : $-10{,}2 \, °C$ en janvier)

Climat et météorologie

Définition

• Climat : conditions moyennes (température, précipitations, vent…) observées pendant au moins 30 ans dans une région.
• Météorologie : état du temps à un instant précis sur un lieu donné.

Astuce

Une nuit froide à Bordeaux ne signifie pas que le climat a changé. Il faut des données sur plusieurs années pour parler de climat.

Les zones climatiques

On distingue trois grandes zones :

• Zone équatoriale  : chaude
• Zone tempérée : entre les tropiques et les cercles polaires (ex. France)
• Zone polaire : froide

Ces zones déterminent les types de climats (océanique, continental, désertique, tropical…).

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L’évolution du climat, les risques climatiques et météorologiques

Changements climatiques passés

Le climat de la Terre a toujours évolué au cours du temps.

Exemple

Glaciation quaternaire : débute il y a $115\,000$ ans, se termine il y a $10\,000$ ans. → L’Angleterre était alors recouverte de glace. → La végétation était faite d’herbes, les mammouths et tigres à dents de sabre étaient présents.

Ces variations s’expliquent par des facteurs astronomiques :

• modification de l’orbite terrestre
• variation de l’inclinaison de l’axe → Cela modifie l’ensoleillement reçu par la Terre.

Changement climatique actuel

• Contrairement aux changements naturels, le réchauffement actuel est rapide et d’origine humaine.
• Depuis la révolution industrielle, le taux de $CO_2$ est passé de $0{,}028 \, \%$ à $0{,}040 \, \%$
• Cette hausse est liée à la combustion des énergies fossiles : charbon, pétrole, gaz.

Effet de serre

L’effet de serre est un phénomène naturel : les gaz de l’atmosphère (vapeur d’eau, $CO_2$, etc.) emprisonnent la chaleur renvoyée par le sol.

Astuce

La Lune, sans atmosphère, ne retient aucune chaleur → il y fait $-273\,°C$ comme dans l’espace.

Mais l’excès de gaz à effet de serre entraîne un réchauffement climatique :

• → montée des températures
• → fonte des glaces
• → montée du niveau des océans

Risques météorologiques

Le changement climatique amplifie des phénomènes météo déjà existants :

• Tempêtes (vents violents)
• Précipitations extrêmes → crues, inondations
• Canicules, sécheresses

À retenir

Ces risques sont évalués comme tous les risques naturels :

• Aléa  : probabilité d’un événement (ex. crue)
• Enjeu : présence humaine ou biens exposés
• Risque : aléa × enjeu

Exemple

• Zone inondable sans habitants  : aléa fort, enjeu faible → risque faible
• Zone habitée inondable  : aléa + enjeu élevés → risque fort

Moyens de prévention

• Cartes d’aléa (ex. inondations, crues, tempêtes)
• Aménagements (zones d’expansion des crues, bassins de rétention)
• Prévisions météo et alertes $ Accords internationaux : les conférences de la COP réunissent les États pour réduire les émissions.

À retenir

Les énergies renouvelables (solaire, éolien, hydraulique…) n’émettent pas de $CO_2$.

Astuce

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• L'évolution du climat, les risques climatiques et météorologiques

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