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Notions SCT

Chap. 9) La Lithosphère

1) Qu’est-ce que la lithosphère? c’est la région de la Terre formée par la croûte

terrestre (continentale et océanique) et le manteau. Elle a une épaisseur de 70 à

150 km et comprend les éléments du relief (montagnes, fosses sous-marines,etc).

2) De quoi est fait le sol? Le sol c’est la mince pellicule recouvrant la surface de la

lithosphère. Il est fait de de matériaux d’origine minérale (par la désagrégation de

la roche mère sous l’action du climat) et organique (par la désagrégation des

végétaux sous l’effet des décomposeurs (bactéries, invertébrés, champignons,) qui

se mélangent et se disposent en différentes couches parallèles, les horizons (il y

en a 4: O, A, B, C).

3) a) Qu’est-ce que le pergélisol? Le pergélisol est la partie du sol et du sous-sol

qui est gelée en permanence pendant au moins 2 années consécutives.

b) Où se situe le pergélisol? Il est présent dans les régions froides: près des pôles

et au sommet des hautes montagnes. Il peut être continu (100 % du sol est gelé),

étendu (de 50 à 90 %) ou sporadique (moins de 50 %). Son épaisseur peut aller de

30 cm à 1 000 m.

c) Qu’est ce que le mollisol? Le mollisol ou “couche active” c’est la couche

superficielle du pergélisol. Elle dégèle en été.

d) Quels sont les effets du réchauffement climatiques sur le pergélisol? Le

réchauffement climatique menace le pergélisol en le rendant du mollisol. La

surface gelée en permanence diminue et la surface du mollisol augmente.

e) Quelles en sont les 4 conséquences?

1˚) le dégel du sol peut provoquer des inondations.

2˚) le dégel du sol rend le sol plus meuble ce qui fragilise les constructions

(bâtiments, maisons, poteau, antennes, etc) qui s’appuient sur la surface gelée.

3˚) Relâchement de gaz à effet de serre par le dégel de microorganismes contenus

dans le sol.

4˚) Menace la survie de certains organismes car il modifie et rend moins

disponible leur nourriture et détruit leurs habitats naturels.

4) a) Quelles sont les 3 principaux combustibles fossiles? Les principaux

combustibles fossiles sont le pétrole, le gaz naturel et le charbon.

b) Pourquoi les combustibles fossiles ne sont pas des énergies renouvelables?

Les combustibles fossiles ne sont pas des énergies renouvelables parce qu’ils ont

pris des millions d’années à se former par la fossilisation de divers organismes

vivants (animaux et végétaux.

c) Quels sont leurs principaux inconvénients? L’exploitation, le transport et la

combustion des énergies fossiles sont une source majeure de pollution de

l’environnement et de gaz à effet de serre.

5) a) Quel type d’énergie peut-on tirer de la pechblende (UO2)? De la pechblende

on tire l’uranium dont on se sert pour produire de l’énergie nucléaire.

b) Quel est le principal problème posé par ce type d’énergie? Il n’y a pas

d’émission de gaz à effet de serre (GES) mais il y a production de déchets

radioactifs très dangereux qui demeurent radioactifs pendant des dizaines de

milliers d’années. L’entreposage sécuritaire de ces déchets radioactifs est un défi

majeur pour les pays qui utilisent cette ressource énergétique.

6) a) Qu’est-ce que la géothermie? La géothermie est l’énergie issue de la chaleur

interne de la Terre. La température du sous-sol terrestre augmente avec la

profondeur (environ + 3˚C par 100 m) et l’eau qui s’y trouve est plus chaude.

b) Quel type de géothermie est le plus adapté au Kébèk? le type de géothermie le

mieux adapté au Kébèk c’est la “géothermie à basse énergie”

c) En quoi consiste-t-il? Elle se sert de la différence entre la température de l’air

et celle du sol. L’hiver la température de l’air est plus basse alors cela sert à

chauffer et l’été comme elle est plus haute, on refroidit l’édifice.

7) Quelle est la forme d’énergie décrite par les énoncés suivants?

a) Elle provient de la fission d’un atome. Énergie nucléaire

b) Elle est issue de la décomposition des végétaux et des animaux préhistoriques.Énergie fossile

c) Elle est issue de la chaleur interne de la Terre. Énergie géothermique.

d) C’est cette forme d’énergie qui émet le plus de gaz à effet de serre.

Énergie fossile

e) Elle laisse des déchets radioactifs. Énergie nucléaire

f) Elle risque de s’épuiser d’ici quelques décennies. Énergie fossile

Chap. 10) L’Hydrosphère

8) Qu’est-ce que l’hydrosphère? L’hydrosphère c’est l’ensemble de l’eau de la

planète (sol, sous-sol et air) autant sous forme de solide (les glaciers), de liquide

(les cours d’eau) et de gaz (vapeurs d’eau = humidité de l’air).

9) a) Qu’est-ce que le bassin versant? ou “bassin hydrographique” c’est la portion

de territoire qui draine toutes les précipitations vers un même point.

b) Dans quel sens l’eau s’écoule-t-elle? L’eau va du haut vers le bas sous l’action

de la gravité ou de l’amont vers l’aval.

c) Qu’est-ce qui sépare 2 bassins versants? La “ligne de crête” ou “ligne de

partage des eaux”.

d) À quoi sert-elle? La “ligne de crête” sert à partager les eaux soit orienter la

direction de l’écoulement des eaux de ruissellement et des eaux souterraines.

Exemple: sommet des Rocheuses ------> à l’ouest, les eaux se dirigent vers le

bassin du Pacifique et à l’est vers le bassin de l’Arctique.

10) Une industrie de Gatineau a déversé des déchets chimiques et toxiques dans

la rivière des Outaouais.

Est-ce que les gens de Trois-Rivières peuvent en être affectés? Pourquoi?

Oui, les gens de Trois-Rivières peuvent être affectés. La rivière des Outaouais est

un des affluents du bassin versant du fleuve St-Laurent. Alors, les produits

chimiques descendront jusqu’au fleuve St-Laurent et, comme Gatineau est en

amont de Trois-Rivières, les produits chimiques vont suivre le courant et se

rendre à Trois-Rivières.

11) Lors de votre visite à Tadoussac, vous avez remarqué que l’eau à

l’embouchure de la rivière Saguenay était brunâtre. On vous a dit que c’était,

parce qu’au cours des 10 derniers jours, il y avait eu de fortes pluies abondantes

au Lac St-Jean.

Croyez-vous à cette explication? Pourquoi?

Oui, les pluies fortes et abondantes ont entraîné des boues dans le lac St-Jean.

Le lac St-Jean aboutit dans la rivière Saguenay qui elle se rend jusqu’au fleuve

St-Laurent. Tadoussac est à l’embouchure de la rivière Saguenay. Alors, les

boues qui sont apparues dans le lac St-Jean ont suivi le courant et descendu

jusqu’à Tadoussac.

12) Quelle différence y a-t-il entre un estuaire et un delta? Les 2 sont à

l’embouchure d’un fleuve. Pour le delta, l’embouchure se divise en plusieurs bras

cause de l’accumulation de sédiments tandis que pour l’estuaire il n’y en a pas.

13) a) Qu’est-ce que la salinité de l’eau? La salinité de l’eau c’est la

concentration, en g/L, de sels minéraux dissous dans l’eau.

b) D’où viennent ces sels minéraux? Essentiellement de l’érosion des roches de la

lithosphère, produite par les eaux de ruissellement et les eaux souterraines.

c) Quelle différence y a-t-il entre l’eau douce, l’eau saumâtre et l’eau salée?

La salinité de l’eau douce est de moins de 1,00 g/L alors que celle de l’eau

saumâtre se situe entre 1,00 g/L et 10,0 g/L. L’eau salée a une salinité

supérieure à 10,0 g/L.

14) En classe, Raphaël veut connaître la masse volumique d’un oeuf cuit dur. Il

obtient les mesures suivantes: masse = 34,50 g, volume = 25,0 cm3

Ensuite, il dépose cet oeuf dans un verre rempli d’eau douce. L’oeuf coule au

fond. Puis, il le dépose dans un verre d’eau salée. L’oeuf flotte.

a) Quelle conclusion sur la masse volumique de l’eau salée peut-on tirer des

observations de Raphaël? Raphaël en conclut que la masse volumique de l’oeuf

est supérieure à celle de l’eau douce car l’oeuf coule. La masse volumique de l’eau

salée est supérieure à celle de l’oeuf car l’oeuf flotte. La masse volumique de l’oeuf

est égale à 34,50 g / 25,0 cm3 = 1,38 g/cm3. Donc la masse volumique de l’eau

salée est supérieure à 1,38 g/cm3.

b) Raphaël colore l’eau douce avec du colorant bleu et la verse tranquillement

dans le verre d’eau salée. Qu’observera-t-il?

Raphaël verra l’eau douce se déposer sur l’eau salée parce qu’elle a une masse

volumique inférieure à celle de l’eau salée. À la fin, il y aura une couche bleue

au-dessus de l’eau salée qui sera transparente. Ce sera joli!

15) a) Qu’est-ce que la circulation océanique? Elle correspond au mouvement et

au déplacement de l’eau, sous forme liquide, à l’échelle de la planète.

b) À quoi ça sert? La circulation océanique répartit la chaleur issue de l’énergie

solaire et régule les climats à la grandeur de la planète par l’intermédiaire des

courants de surface et des courants profonds (ou de profondeur ou de densité).

16) a) Qu’est-ce que les courants de surface? Ce sont de grands mouvements

continus d’eau générés par les vents qui soufflent à la surface des océans.

b) Qu’est-ce que les courants de densité? ou courants de profondeur sont

générés par la différence de température et de salinité de l’eau de l’océan.

c) Qu’est-ce que les tourbillons océaniques? Les tourbillons océaniques sont des

déviations des courants de surface à cause des continents.

d) Qu’est-ce que la circulation thermohaline? C’est la rencontre entre les

courants de surface et de profondeur qui forment une boucle autour de la Terre.

17) Le Gulf Stream est un courant océanique qui transporte l’eau chaude de la

mer des Caraïbes et du golfe du Mexique, remonte vers le nord en longeant la

côte américaine puis se dirige vers l’Europe.

a) Le Gulf Stream est-il un courant de surface ou un courant de densité

(profondeur)? Pourquoi? Le Gulf Stream est un courant de surface parce que

c’est un courant chaud qui est influencé par les vents.

b) Le Gulf Stream a-t-il tendance à réchauffer le climat nord-américain ou à le

refroidir? Pourquoi? Le Gulf Stream a tendance à réchauffer le climat américain

parce qu’il trans porte de l’eau chaude de la mer des Caraïbes et du golfe du

Mexique vers l’Atlantique Nord.

18) Quel type de courant a une chance d’influencer:

a) les mouvements d’un sous-marin en plongée? les courants de profondeur

b) Un voilier voguant en haute mer? les courants de surface

c) L’ours polaire isolé sur une plaque de glace? les courants de surface

19) a) Quelle différence y a-t-il entre les glaciers et les banquises?

Les glaciers sont de grandes masses de glace formées par l’accumulation et le

tassement de couches de neige tandis que les banquises sont de vastes étendues

de glace qui flotte dans les régions polaires.

b) Quelle différence y a-t-il entre calotte glaciaire, inlandsis, calottes locales et

glacier dépendants du relief? Une calotte glaciaire est un glacier qui recouvre de

grandes superficies et qui se déplacent dans toutes les directions. Les inlandsis

couvrent presqu’un continent tandis que les calottes locales sont de petites

calottes qui recouvrent le sommet des montagnes. Les glaciers dépendant du

relief comprennent les glaciers de cirque (ou suspendus) dans les creux de

hautes montagnes, les glaciers de vallée (ou alpins) entourés de hautes parois et

les glaciers de piémont s’étalant dans les plaines.

20) Les bateaux de croisière amènent régulièrement les touristes sur les rives du

Groenland. Les voyageurs peuvent y observer les spectaculaires blocs de glace qui

se détachent de la côte et tombent dans l’eau.

a) Comment appelle-t-on ces blocs de glace? Des icebergs.

b) Quelques fragments de glace fondent dans l’eau de mer. Cette eau ne reste pas à

proximité de la côte, elle se déplace.

Quels sont les facteurs qui influenceront son mouvement? La salinité de l’eau, sa

température et les courants de surface.

c) L’eau de fonte sera éventuellement à l’équateur. Pourquoi? À cause de la

circulation thermohaline qui permet aux objets flottant de se balader.

d) À certains endroits, les glaciers du Groenland fondent deux fois plus vite

qu’autrefois. Quel phénomène climatique explique cette accélération?

Le réchauffement climatique fait fondre plus rapidement les glaciers.

21) a) Quelles sont les différentes façon de produire de l’énergie dans

l’hydrosphère? L’énergie hydroélectrique est produite par l’énergie mécanique

due aux mouvements de l’eau, qui peut tomber d’une hauteur (centrales à

réservoir) ou couler dans un cours d’eau (centrales au fil de l’eau).

L’énergie marémotrice est l’énergie produite par les mouvements de l’eau crées

par les marées océaniques.

L’énergie maréthermique est l’énergie produite par la différence de température

entre l’eau de la surface des océans, chauffée par le rayonnement solaire, et l’eau

profonde dont la température se maintient autour de 4 ˚C.

L’énergie des vagues est l’énergie mécanique produite par les mouvements des

vagues, de haut en bas, pouvant être convertie en énergie électrique.

L’énergie des courants marins est l’énergie produite par les mouvements de

moulin sous-marin appelé “hydrolienne”.

b) Peut-on considérer ces énergies comme propres et renouvelables? Ce sont des

énergies renouvelables car la ressource est là, inépuisable.

Ce sont des énergies propres parce qu’il n’y a aucune émission de gaz à effet de

serre ni d’émission ou de production de déchets de toutes sortes.

Chap. 11) L’Atmosphère

22) Qu’est-ce que l’atmosphère? L’atmosphère c’est l’enveloppe gazeuse qui

entoure la Terre.

23) Quels sont les vents dominants autour de la planète? Les vents dominants

sont de grands couloirs de vents dont la direction est déterminée à la fois par les

courants de convection et la force de Coriolis.

De part et d’autre de l’équateur il y a les alizées (alizée du nord-est dans

l’hémisphère nord et alizée du sud-est dans l’hémisphère sud) qui voyagent d’est

en ouest. Au-dessus, il y a les vents dominants d’ouest qui voyagent de l’ouest

vers l’est. Le Kébek se situe dans cette région donc les vents dominant suivent le

courant du fleuve. Enfin, il y a les vents d’est polaires qui vont d’est en ouest.

Illustration: (livre Synergie, figure 28 p. 252)

24) a) Qu’est-ce que l’effet de serre? L’effet de serre est un processus naturel de

réchauffement de l’atmosphère par l’emprisonnement des rayons infrarouges

réfléchis par la Terre par les gaz présents dans l’atmosphère. Il y a 2 types d’effet

de serre: l’effet de serre naturel et l’effet de serre renforcée.

b) Quels gaz sont responsables de l’effet de serre? Les gaz responsables de l’effet

de serre sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et l’oxyde de

diazote (N2O).

c) Quelle est la conséquence positive de l’effet de serre? L’effet de serre naturel

permet de conserver une température qui permet la vie. Sans l’effet de serre

naturel la température à la surface de la Terre serait de - 18 ˚C.

d) Quelle est la conséquence négative de l’effet de serre? L’effet de serre renforcé

permet l’augmentation progressive de la température de la surface de la Terre. Ce

réchauffement climatique a de grandes répercussions sur les écosystèmes.

25) Felicia a reçu la carte postale suivante:

“Bonjour Felicia,je suis finalement arrivée au pays des kangourous, après un trajet en avion de près de 24 heures. Ouf! Après avoir déposé nos bagages à l’hôtel, nous avons pris un taxi vers le centre-ville. On voyait au loin un épais nuage de fumée. le chauffeur de taxi nous a dit que des feux de forêt faisaient ravage à l’extérieur de la ville.Malgré l’inversion des saisons, les soirées sont fraîches à Sydney... Le long des trottoirs et sur les terrasses, de grosses lampes électriques réchauffent l’atmosphère! Ils sont fous ces Australiens! Nous avons d’ailleurs choisi de nous arrêter dans un restaurant typiquement australien: viandes exotiques cuites sur un feu de bois. Succulent!!!!!!!!!! Un vrai délice pour mon palais.Je te laisse et te promets de te réécrire samedi.Ton amie globe-trotterNoémie”

Quels éléments mentionnés dans cette carte postale contribuent à augmenter

l’effet de serre? Pourquoi? En premier, il y a l’avion qui émet l’oxyde de diazote

(N2O) ainsi que du méthane (CH4) et du dioxyde de carbone (CO2). Puis, il y a la

voiture de taxi qui émet les même gaz que l’avion. Également, il y a les feux de

forêt qui émettent du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4). Les grosse

lampes électriques émettent une chaleur supplémentaire qui restera emprisonnée

dans la troposphère. Enfin, il y a le feu de bois qui émet du dioxyde de carbone

(CO2) et du méthane (CH4).

26) Quelle est la différence entre l’effet de serre naturel et l’effet de serre

renforcé? L’effet de serre naturel contient une moins grande quantité de gaz que

l’effet de serre renforcé. C’est cette addition de gaz qui cause l’augmentation de la

température à la surface de la Terre.

27) a) Quelles sont les différentes façon de produire de l’énergie dans

l’hydrosphère? 1˚) L’énergie éolienne qui est une énergie cinétique provoquée

par le déplacement des vents. Il y a les éoliennes à axe horizontale (les plus

utilisées) et les éoliennes à axe vertical.

2˚) L’énergie thermique de l’air qu’on récupère avec une thermopompe et qui

permet de chauffer ou de climatiser l’intérieur des habitations. Pour que cela

fonctionne il faut que l’air contienne suffisamment de chaleur d’où le COP.

b) Peut-on considérer ces énergies comme propres et renouvelables? Ce sont des

énergies renouvelables car la ressource est là, inépuisable et propres parce qu’il

n’y a aucune émission de gaz à effet de serre ni d’émission ou de production de

déchets de toutes sortes.

Chap. 12) Les Cycles Biogéochimiques

28) a) Qu’est-ce que le cycle du carbone? Le cycle du carbone correspond à la

circulation et aux échanges entre les composantes de la biosphère. Le carbone se

retrouve dans le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), etc.

b) Quels sont les différents processus qui interviennent dans le cycle du carbone?

1˚) le processus biochimique qui consiste à l’absorption du carbone, sous forme

de dioxyde de carbone (CO2), qui se fait par la photosynthèse (végétaux) et par la

consommation d’aliments (animaux) et à l’émission du carbone, sous forme de

dioxyde de carbone (CO2), qui se fait par la respiration et sous forme de méthane

(CH4) à partir des déchets organiques (eaux usées agricoles, industrielles et

résidentielles, dégradation des êtres vivants).

2˚) le processus géochimiques qui consiste à la formation de dépôts calcaires

par la transformation du CO2, dissout dans l’eau, en calcaire et en roches

carbonatées qui formeront des sédiments au fond de l’océan à la mort des

espèces vivantes puis à la formation de roches combustibles (roches

sédimentaires et combustibles fossiles) sous l’effet de la pression et du temps et,

enfin, les émissions atmosphériques provenant de combustibles lors des

éruptions volcaniques, des feux de forêt et des combustions industrielles.

29) Pour chaque situation décrite, à quelle portion du cycle du carbone qui

appartient-elle? Comment le carbone y est impliqué?

SITUATION PORTION DUCYCLE DE CARBONE

DESCRIPTION

Un enfant qui souffle pour faire des bulles

Émission du carbone (C)

Par sa respiration l’enfant rejette le CO2 produit par les combustions à l’intérieur du corps

Des coquillages au bord de la mer

Absorption du carbone (C)

Le dioxyde de carbone (CO2) dissout dans l’eau se transforme en calcaire (CaCO3)

Un orignal qui mange des feuilles.

Absorption du carbone (C)

En mangeant les feuilles, l’orignal absorbe du carbone contenu dans les molécules organiques.

Une centrale thermoélectrique au charbon

Émission du carbone (C)

Lors de la combustion du charbon, il y a émission de dioxyde de carbone (CO2)

30) Pour chaque situation décrite, quel processus du cycle du carbone peut y

être associée? Pourquoi ce choix?

SITUATION PROCESSUS DUCYCLE DE CARBONE

JUSTIFICATION

Une foreuse qui puise du pétrole Processus

géochimique

Les roches sédimentaires et les organismes vivants se sont transformés en combustibles fossiles qu’on extrait par forage.

Un bernard-l’ermite au bord de la mer

Processusgéochimique

Le dioxyde de carbone (CO2) s’est transformé en calcaire qui forme la coquille dans laquelle le bernard l’ermite se réfugie.

Un serpent qui ingère une petite souris

Processusbiochimique

Le serpent en ingérant la souris absorbera du carbone par la transformation des molécules organique qui compose la souris.

Des dauphins qui nagent dans l’océan

Processusbiochimique

En nageant, les dauphins respirent et rejetteront du dioxyde de carbone (CO2).

Une motocyclette qui roule sur la 640

Processusgéochimique

La combustion de l’essence par le moteur de la motocyclette produit du dioxyde de carbone (CO2) qui est émis dans l’air.