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Le cycle biogéochimique du carbone
mis à jour le 29/06/2022
Analyser un schéma représentant le cycle biogéochimique du carbone pour comparer les stocks des différents réservoirs et identifier les flux principaux de carbone d’origine anthropique ou non.
mots clés : cycle, carbone, flux, dioxyde de carbone
Objectifs
Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs superficiels : l’atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches. Les échanges de carbone entre ces réservoirs sont quantifiés par des flux (tonnes/an). Les quantités de carbone dans les différents réservoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés. L’ensemble de ces échanges constitue le cycle du carbone sur Terre.
Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent : ces ressources en énergie sont dites non renouvelables.
Le cycle du carbone est décrit par un ensemble de réservoirs (atmosphère, biosphère, hydrosphère, lithosphère) échangeant des flux de carbone selon des mécanismes qui leur sont propres.
Dans un premier temps, l’activité propose d’identifier et de comprendre ces différents mécanismes à la lumière de la lecture et la compréhension de leur définition (survol de souris sur les étiquettes jaunes) puis de repérer sur le schéma les deux réservoirs impliqués ainsi que le sens de leurs échanges (déplacement des étiquettes blanches).
Consigne possible: Le document numérique proposé représente un schéma des stocks de carbone présents sur la Terre. Des échanges s’opèrent en permanence entre ces réservoirs. Utilisez les définitions (survol des étiquettes jaunes) afin de repérer le sens de ces échanges, la nature des mécanismes à l’origine de ces flux, ainsi que leur quantité en Gt/an. Déplacer alors les étiquettes blanches sur le schéma afin de les positionner au bon emplacement.
Dans un deuxième temps, il est possible de mettre en avant, par le calcul, le déséquilibre qu’apportent les activités humaines dans le cycle géochimique du carbone.
Consigne possible: Montrez par le calcul que les flux de CO2 entrants et sortants de l’atmosphère sont déséquilibrés. Indiquez vos résultats sur le schéma dans la zone de texte présente dans le réservoir atmosphère». Déterminez alors l’origine de ce déséquilibre »
Contribution de Gérard Fougerolle en HTML5.
Accéder à la ressource numérique dans une nouvelle fenêtre en cliquant ici. 
Observation
Le format de schéma choisi ne permet pas à l’élève de connaitre son degré de réussite dans cet exercice. Une correction de l’enseignant est donc nécessaire pour valider ou non le travail de l’élève.
Une validation de ce travail peut s’effectuer poste à poste auprès de chaque élève. Une copie d’écran et un envoi via l’ENT peut aussi permettre une correction ultérieure.
Références au programme
AFC1: Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs superficiels : l’atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches. Les échanges de carbone entre ces réservoirs sont quantifiés par des flux (tonne/an). Les quantités de carbone dans les différents réservoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés. L’ensemble de ces échanges constitue le cycle du carbone sur Terre. Les combustibles fossiles se sont formés à partir du carbone des êtres vivants, il y a plusieurs dizaines à plusieurs centaines de millions d’années. Ils ne se renouvellent pas suffisamment vite pour que les stocks se reconstituent : ces ressources en énergie sont dites non renouvelables.
Colineaux Frédéric, Professeur SVT Lycée Douanier Rousseau LAVALFougerolle Gérard, Professeur SVT Collège Le Grand Champ GREZ-EN-BOUERE
information(s) pédagogique(s)
niveau : Terminale ES
type pédagogique : scénario, séquence
public visé : enseignant
contexte d'usage : classe
référence aux programmes :
sciences de la vie et de la Terre - Rectorat de l'Académie de Nantes