Exercices: La planète Terre, l'environnement et l'action humaine

Le dioxyde de carbone dans l'atmosphère

Document : concentration moyenne de dioxyde de carbone ($\mathrm{CO_2}$) dans l'atmosphère

Année	1960	1980	2000	2020
Concentration (ppm)	317	339	370	414

1. Décrire l'évolution de la concentration de $\mathrm{CO_2}$ entre 1960 et 2020.

2. Calculer l'augmentation de la concentration entre 1960 et 2020.

3. Citer deux activités humaines qui expliquent cette évolution.

4. Expliquer le lien entre le $\mathrm{CO_2}$ et l'effet de serre.

Météo ou climat ?

On lit les phrases suivantes :

• Phrase 1 : « Hier, à Lille, il a plu toute la matinée. »

• Phrase 2 : « En Bretagne, les hivers sont doux et les étés frais, avec des pluies fréquentes toute l'année. »

• Phrase 3 : « Pendant la canicule d'août 2003, la température a atteint près de 40 °C à Paris. »

• Phrase 4 : « À Marseille, la température moyenne annuelle calculée sur 30 ans est de 15 °C. »

• Classer chaque phrase comme relevant de la météo ou du climat. Justifier.

• Expliquer pourquoi une vague de froid exceptionnelle en hiver ne suffit pas à contredire le réchauffement climatique.

Des ressources naturelles

On donne la liste de ressources suivante : le pétrole, le bois, le charbon, l'eau douce des rivières, le coton.

1. Classer ces ressources en deux catégories : celles qui se renouvellent à l'échelle humaine et celles dont la formation demande des millions d'années.

2. Le pétrole s'est formé en plusieurs millions d'années, alors que l'humanité en consomme des quantités importantes depuis environ 150 ans. Expliquer pourquoi cela pose un problème pour l'avenir.

3. Proposer deux gestes du quotidien permettant de réduire l'utilisation de ressources non renouvelables.

La hausse du niveau des océans

Document 1 : hausse cumulée du niveau moyen des océans depuis 1993

Année	1993	2003	2013	2023
Hausse cumulée (mm)	0	31	65	100

Document 2 : La hausse du niveau des océans a deux causes principales : la fonte des glaciers et des calottes polaires, et la dilatation de l'eau qui se réchauffe.

1. Calculer la vitesse moyenne de la hausse (en mm par an) pour chaque période de dix ans.

2. Décrire l'évolution de cette vitesse.

3. En supposant que la vitesse reste égale à 3,5 mm par an, calculer la hausse supplémentaire attendue entre 2023 et 2043.

4. Expliquer le lien entre les activités humaines et la hausse du niveau des océans.

La surpêche d'un poisson

Document : évolution des captures et du stock de poissons adultes d'une espèce

Année	1970	1980	1990	2000	2010
Captures (milliers de tonnes)	250	320	400	120	60
Poissons adultes capables de se reproduire (milliers de tonnes)	900	700	450	150	120

1. Décrire l'évolution des captures puis celle du stock de poissons adultes entre 1970 et 2010.

2. Expliquer pourquoi les captures diminuent après 1990 alors que les pêcheurs sont toujours aussi nombreux.

3. Proposer deux mesures permettant de gérer cette ressource halieutique de façon durable.

Les haies du bocage

Dans une région d'élevage, des chercheurs comptent le nombre d'espèces d'oiseaux présentes dans des parcelles agricoles de même taille, selon la longueur de haies par hectare.

Longueur de haies (m par hectare)	0	50	100	150
Nombre d'espèces d'oiseaux	12	18	24	27

1. Décrire la relation entre la longueur de haies et le nombre d'espèces d'oiseaux.

2. Proposer deux raisons pour lesquelles les haies favorisent la biodiversité.

3. Expliquer comment la destruction des haies peut fragmenter l'habitat des espèces, et ce qu'est une trame verte.

Les récifs coralliens de Nouvelle-Calédonie

Document 1 : Les coraux vivent en association avec des algues microscopiques. Lorsque l'eau reste au-dessus de 30 °C pendant plusieurs semaines, les coraux expulsent leurs algues et blanchissent. Ils peuvent alors mourir.

Document 2 : température moyenne de l'eau en février et pH moyen de l'eau de surface

Année	1990	2000	2010	2020
Température (°C)	27,5	28,0	28,5	29,5
pH de l'eau de surface	8,11	8,09	8,07	8,05

Document 3 : Les océans absorbent une partie du $\mathrm{CO_2}$ émis dans l'atmosphère. Le $\mathrm{CO_2}$ dissous rend l'eau plus acide, ce qui gêne la fabrication du squelette calcaire des coraux.

1. Calculer l'écart de température entre 1990 et 2020. Comparer la température de 2020 à la température critique du document 1.

2. Indiquer ce que montre l'évolution du pH.

3. Expliquer en quoi les activités humaines menacent les récifs coralliens de deux façons différentes.

4. Proposer, à l'échelle d'un pays et à l'échelle d'un citoyen, des actions pour limiter ces menaces. Justifier le choix de chacune.

Le risque d'inondation dans une commune

Une commune située au bord d'une rivière compte 1 200 habitants, dont 400 habitent dans la zone inondable.

Document 1 : Un aléa est un phénomène naturel (ici une crue). La vulnérabilité est la capacité d'un territoire à être touché (nombre de personnes et de biens exposés). Le risque résulte de la rencontre d'un aléa et d'une vulnérabilité.

Document 2 : mesures envisagées par la mairie

• Mesure 1 : interdire de nouvelles constructions en zone inondable.

• Mesure 2 : construire une digue le long de la rivière.

• Mesure 3 : imposer des logements avec pièces de vie à l'étage dans les nouvelles constructions.

• Mesure 4 : préserver les zones humides en amont qui absorbent l'eau en cas de pluies fortes.

Document 3 : Le réchauffement climatique augmente la fréquence des épisodes de pluies très intenses dans certaines régions.

1. Calculer la part de la population de la commune qui habite en zone inondable. Arrondir au dixième.

2. Nommer l'aléa et préciser ce qui constitue la vulnérabilité dans cette situation.

3. Associer chaque mesure du document 2 à l'un de ces types de réponse : prévention, protection, adaptation, en justifiant chaque choix.

4. En utilisant tous les documents, rédiger une argumentation pour hiérarchiser les mesures que la mairie devrait prendre en priorité, en indiquant aussi pourquoi limiter les émissions de gaz à effet de serre est une réponse à plus long terme.

L'eau, une ressource à gérer

Document 1 : En France, un habitant consomme en moyenne 148 L d'eau potable par jour pour ses usages domestiques.

Document 2 : quelques usages quotidiens

Usage	Volume d'eau (L)
Un bain	150
Une douche de 5 minutes	50
Une chasse d'eau	9

Document 3 : Dans une commune, la consommation d'eau augmente chaque été, alors que le niveau de la nappe phréatique qui fournit l'eau potable baisse lors des étés secs.

1. Calculer le volume d'eau consommé en un an par une famille de 4 personnes, en litres puis en mètres cubes ($1\,\mathrm{m^3} = 1\,000\,\mathrm{L}$).

2. Calculer l'économie d'eau réalisée par une personne qui remplace un bain par une douche, puis l'économie réalisée sur une année si cette personne le fait tous les jours.

3. Expliquer pourquoi la gestion de l'eau doit être réfléchie à plusieurs échelles (foyer, commune, pays).

4. Le maire de la commune du document 3 souhaite diminuer la pression sur la nappe phréatique. Proposer et justifier un ensemble cohérent de mesures concernant les habitants, les agriculteurs et la commune.