Chapitre 6 L'importance du pétrole sur Terre

Depuis 200 ans, l'Homme exploite le pétrole de la Terre qui a mis des millions d'années à se former. On est arrivé à la moitié des réserves de pétrole.

Comment expliquer la raréfaction du pétrole?

Hypothèses :
H1 : On ne trouve pas partout du pétrole
H2 : C'est long à se former


I] L'origine du pétrole
A] Localisation des réserves
Aide:


Carte Du Monde Réserves De Pétrole


Fiche de travail

(1 élève : 1 rédacteur. Présenter de la meilleure façon, un classement, par continent, des réserves de pétrole.)

Compétences:
Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique)
Choisir ou utiliser le matériel adapté pour travailler

A retenir: Actuellement les réserves de pétrole sont inégalement réparties et se trouvent essentiellement au niveau de l'Asie et notamment de l'Asie du Sud Ouest (Arabie)

B] Formation du pétrole
Aide:






Carte Du Monde Réserves De Pétrole
Fiche de travail

(1 élève: 1 rédacteur. Réaliser un schéma fonctionnel de la formation du pétrole. Expliquer dans un texte, les conditions climatiques de l'Arabie au Jurassique)

Compétences:
Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique)

A retenir : La formation du pétrole demande des conditions très particulières (température, pression, localisation...) ce qui explique sa rareté et son caractère non renouvelable. Durant le Jurassique, l'Arabie, alors située en climat tropical, possédait les conditions nécessaires pour avoir une forte production de matière organique océanique.



Pour avoir du pétrole, il faut un climat adapté (tropical) et de la matière organique provenant d'êtres vivants que l'on trouve sur la Terre. Si le pétrole manque sur Terre, peut être que l'Homme pourra en trouver ailleurs (Lune, Mars?)

Comment expliquer que la Terre réunissent les conditions nécessaires (climat et Vie) à la formation du pétrole ?

II Les conditions sur Terre
A] Les climats
1) Définitions
Aide:
Documents : graphique climats, carte des climats
Fiche de travail

(1 élève : 1 rédacteur. Définir, dans un texte, le climat tropical)

Compétences : Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat...)









A retenir : Le climat tropical se définit par une moyenne de température élevée (la température des mois les plus froids ne descend jamais en dessous de 15°C) et une pluviométrie élevée l'été (plus de 200mm de pluie contre 80mm chez nous)

Vocabulaire :
-climat : Le climat correspond aux conditions météorologiques moyennes (températures, précipitations, ensoleillement, humidité de l'air, vitesse des vents, etc.) qui règnent sur une région donnée durant une longue période. Pour l’Organisation météorologique mondiale, elle doit être d’au minimum 30 ans.

Il existe d'autres climats : tempéré, polaire, équatorial...

Comment expliquer les différences de climats sur Terre ?

2) Origines des climats
Aide:


(2 élèves : 2 rédacteurs/scientifiques. Proposer une hypothèse d'après la carte des climats, les graphiques et l’énergie solaire au sol. Proposer une modélisation de l'éclairement de la Terre, réaliser un schéma du modèle et présenter de la meilleure façon les résultats obtenus.)

Hypothèse : La Terre ne reçoit pas la même quantité d'énergie par le Soleil car elle est sphérique.

Compétences : Proposer une ou des hypothèses à une question ou un problème, Proposer des expériences pour tester une hypothèse et justifier, Organiser son espace de travail, Suivre un protocole, Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique), Adopter un comportement éthique et responsable




A retenir : La Terre présente des températures de plus en plus élevées au fur et à mesure que l'on se rapproche de l'équateur. Les différents climats s'expliquent en partie, par les différences d'énergie solaire reçue aux différents endroits de la Terre. Celle-ci étant sphérique, l'énergie solaire reçue à l'équateur est beaucoup plus élevée que celle reçue aux pôles.

On vient de voir que l’énergie solaire est inégalement répartie sur Terre et que le climat tropical est défini, en partie, par ces températures élevées.

Quel est le lien entre cette répartition inégale de l’énergie solaire et les climats ?

3) Impacts de l'apport inégal d'énergie solaire à la surface de la Terre
Aide:








(4 élèves : 4 rédacteurs/scientifiques. Proposer une hypothèse d'après les 2 documents. Proposer une modélisation de la circulation de l'air et de l'eau, réaliser un schéma du modèle et présenter de la meilleure façon les résultats obtenus.),

Compétences : Proposer une ou des hypothèses à une question ou un problème, Proposer des expériences pour tester une hypothèse et justifier, Organiser son espace de travail, Suivre un protocole, Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique), Adopter un comportement éthique et responsable

Hypothèse : La répartition de la chaleur sur Terre entraîne la circulation de l'eau et de l'air

Expérience circulation courants marins from MrProfSVT on Vimeo.

Expérience ciruclation des vents from MrProfSVT on Vimeo.

A retenir : La répartition de la chaleur entraîne des déplacements des masses d'air et des masses d'eau. En effet, de l'air et de l'eau chauds sont moins denses, ce qui les fait monter. Au contraire, de l'air et de l'eau plus froids augmentent leur densité, ce qui les fait descendre.

TF1 La météo du 30 Juillet 2015 20h from MrProfSVT on Vimeo.

Les mouvements ne se font pas que du haut vers le bas mais aussi d'Ouest en Est.

Aide:
Documents :










(4 élèves : 4 rédacteurs/scientifiques. En étudiant les documents, rédiger un texte démontrant qu'il existe d'autres facteurs que l'apport solaire)

Compétences : Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Adopter un comportement éthique et responsable

Doc sur Coriolis: Les boucles d'air chauds et froids, d'orientation nord-sud, sont déviés par la rotation de la Terre: c'est la force de Coriolis.
Doc sur les Anticyclones et les Dépressions: Les Anticyclones sont des zones de hautes pressions. Les Dépressions sont des zones de basses pressions. L'air circule toujours des Anticyclones aux Dépressions.
Doc sur la spirale d'Ekman: Le vent entraîne l'eau en surface qui est aussi déviée par la force de Coriolis. Les couches inférieures de l'eau, entraînée par la couche du dessus, sont, elles aussi, déviées par la force de Coriolis: c'est la spirale d'Ekman
Doc sur la salinité de l'eau: L'eau, en approchant des pôles, se transforme en glace. Le sel de la mer, ne gelant pas, reste dans l'eau tandis que celle-ci s'insère dans les glaciers. La salinité de l'eau augmente alors ce qui alourdit l'eau. Cette dernière va alors s'enfoncer dans les fonds océaniques entrainant une circulation de l'eau.

A retenir : Il existe d'autres facteurs qui influent sur la circulation des masses d'air (Coriolis, la pression atmosphérique, les frottements entre les différentes couches...) et des masses d'eau (Coriolis, frottements, entre les différentes couches, salinité...). Les circulations des masses d'air sont étudiées par la météorologie afin de faire des prévisions météorologiques.

Vocabulaire :
-Météorologie : La météorologie est une discipline scientifique interdisciplinaire qui vise à comprendre les phénomènes atmosphériques sur une courte période (jours ou semaines)

Pour obtenir du pétrole, il faut non seulement un climat adapté mais aussi la présence d'organismes vivants.

Rappel : Comment expliquer que la Terre réunisse les conditions nécessaires (climat et Vie) à la formation du pétrole ?

B] La présence de la Vie sur Terre
Aide sur l'importance de la Vie sur Terre:
Logiciel Planète 3D à télécharger ICI









http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html

(2 élèves : 2 rédacteurs/scientifiques. En utilisant le logiciel Planet3D, compléter le tableau système solaire. En utilisant les données Pression/Températures, compléter le graphique État de l'eau. En vous aidant de vos découvertes précédentes et du document Importance de la masse de la planète, expliquer pourquoi on trouve de l'eau liquide sur Terre)

Compétences : Utiliser le numérique pour travailler (recherche, logiciel...), Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique), Adopter un comportement éthique et responsable

A retenir : Notre système solaire est composé d’une étoile (le Soleil) autour de laquelle gravitent 8 planètes. Il existe deux types de planètes : les planètes telluriques (dont la Terre) et les planètes gazeuses. La planète Terre possède de l'eau liquide propice à la Vie. Elle est la seule de notre système solaire.



La Terre devrait avoir une température moyenne de -18°C comme la Lune. Pourtant la température moyenne est de 15°C ce qui permet la présence d'eau liquide.



(1 élève : 1 scientifique. A l'aide du document Données de la Lune, proposer une hypothèse sur la différence de température entre la réalité et la théorie)
Compétences : Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Proposer une ou des hypothèses à une question ou à un problème)

Hypothèse : La présence de l'atmosphère influe sur la température de la Terre

Rappel : Composition de l’atmosphère (CO2, N2 et H2O))
L’atmosphère est composée de 78% de diazote, 21% de dioxygène et 1% d’autres gaz notamment H2O et CO2 et des gaz rares. On peut donc préciser notre hypothèse : la présence de certains gaz influe sur la température de la Terre.



(1 élève : 1 scientifique. En étudiant les documents, rédiger un texte démontrant que les gaz présents dans l'atmosphère permettent de la réchauffer)

Compétences : Rendre compte à l’écrit ou à l’oral avec un vocabulaire précis, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Adopter un comportement éthique et responsable

Bilan : Après extinction de la lumière (modélisant le Soleil), la T° diminue dans les 3 enceintes c’est donc bien l’énergie solaire qui est le premier facteur déterminant la température de surface.
Il y a augmentation de la T° dans les 3 conditions expérimentales qui ont en commun la plaque de plexiglas modélisant la présence d’une atmosphère. L’atmosphère est donc responsable d’un réchauffement.
L’augmentation de T° est plus importante dans les enceintes où l’atmosphère est enrichie en H2Ov ou en CO2 que dans le témoin.
Je sais que des gaz présents dans l’atmosphère (CO2 et H2O) sont capables d’absorber un rayonnement infrarouge et d’en émettre un à leur tour.
J’en conclus que l’atmosphère est responsable d’un réchauffement : les gaz qu’elle contient réémettent un rayonnement infrarouge entraînant une élévation de la température et expliquant la température de surface à la surface de la Terre.

A retenir : La planète Terre possède une atmosphère capable de retenir la chaleur émise par le Soleil. Cela est possible grâce à des gaz (Vapeur d'eau et Dioxyde de Carbone notamment). On appelle ce phénomène naturel : l'effet de serre. Le CO2 et H2OVapeur sont donc des gaz à effet de serre.

La Terre est donc une planète unique dans le système solaire par sa position, sa taille, sa masse, son atmosphère, sa température... qui lui permettent d'accueillir la Vie. Certains organismes vivants, que l'on trouve dans divers climats, pourront donner, après des millions d'années, du pétrole. Cette source d’énergie est donc unique dans le système solaire et est non renouvelable à l'échelle humaine.