Module 4 Flashcards
Quelle molécule est extrêmement présente et imporante pour le monde du vivant?
Carbone
Le carbone forme un squelette dans quelles molécules fondamentales?
Sucres
Lipides
Protéines
Quels sont les grands réservoirs de carbone dans l’écosphère en ordre décroissant?
Sédiments Océans Charbon et hydrocarbures Sols et forêts Atmosphère
Qu’est-ce que l’écosphère?
L’ensemble de l’atmosphère, la biosphère, les océans et la lithosphère. Elle siège des écosystèmes et des cycles écologiques.
Sous quelle forme trouve-t-on majoritairement le carbone dans les sédiments?
Sédiments calcaires (carbonates)
Comment se forment ces sédiments de calcaire?
Lente descente vers le fond des océans suite à la mort d’organismes marins qui peuvent incorporer les carbonates dans leur squelette ou leur coquille.
De quelle manière naturelle sont réinjectés les sédiments calcaires dans l’atmosphère?
Éruptions volcaniques
Sur combien d’années s’étend le cycle physique du carbone?
Plusieurs centaines de millions d’années
Sous quelle forme se dissout le CO2 atmosphérique dans l’eau des océans?
Bicarbonates (HCO3-)
Qu’est-ce que la pompe chimique des océans?
Accumulation du carbone dans les océans par l’incorporation du HCO3- dans les squelettes ou coquilles d’organismes vivants et marins.
Qu’est-ce que la pompe physique des océans?
Plus grande solubilité du CO2 dans les eaux plus froides. Par contre, les eaux chaudes sont des émetteurs de carbone.
Qu’est-ce que la pompe biologique des océans?
Mis en actions au moment des floraisons de phytoplanctons qui absorbent une quantité phénoménale de carbone via la photosynthèse pour fabriquer la biomasse. Une partie de ce carbone fixé est acheminé aux profondeurs océaniques.
S’il y avait une hausse de température, quel serait l’effet auprès des pompes à carbone océaniques?
La pompe physique dégagerait une plus grande quantité de CO2 et la pompe biologique fixerait moins de CO2 puisque le phytoplancton serait partiellement privé d’oxygène qui se dissout mal dans l’eau chaude.
Quand ont été formés les réserves de charbon et d’hydrocarbures?
Il y a 350 millions d’années
Quels processus ont permit la formation de carburant à partir de matière organique?
Lente décomposition chimique (plus d’un MA)
Pression géologique importante
Depuis quand exploite-ton les carburants fossiles?
Révolution industrielle (XVIII siècle)
Dans le réservoir des sols et forêts, sous quelles formes retrouve-t-on le carbone?
La végétation su pied (couverture végétale) Le sol (matière organique, bactéries, etc)
Quels sont les principaux processus d’échanges de carbone dans les sols et forêts?
Photosynthèse
Respiration
Décomposition
Les sols et forêts ont-ils un grand effet sur l’accumulation ou la diminution de CO2 atmosphérique à long terme?
Non car les processus sont très dynamiques. Ce réservoir est transitoire pour le carbone.
Quelles molécules jouent un rôle dominant dans le maintien de l’équilibre thermique de la terre?
CO2 et CH4 atmosphérique
Comment est-ce que le CO2 et le CH4 atmosphérique jouent-ils un rôle dominant dans le maintien de l’équilibre thermique de la Terre?
En absorbant et en réémettant vers celle-ci une quantité importante de rayonnement infrarouge (effet de serre).
Quels échanges naturels entre réservoirs sont les plus importants?
Entre l’atmosphère et les écosystèmes terrestres (sols+forêts), soit 119,6 et 120 GtC par an.
Entre la surface océanique et les eaux océaniques intermédiaires et profondes, soit 90,2 et 101 GtC par an
À quel échange entre réservoirs les activités humaines contribuent-elles le plus?
Flux vers l’atmosphère en ajoutant 6,4 GtC par an à cause des carburants fossiles et 1 GtC par an par modification dans l’utilisation des terres.
Par quel % les humains contribuent-ils à l’augmentation de la quantité de carbone dans l’atmosphère?
1% par année (total de 165 GtC de plus qu’au 597 GtC que contenait l’atmosphère à l’état naturel en 1750)
Par quel % est-ce que le CO2 a-t-il augmenté depuis 1750?
35% (280 ppmv à 379 ppmv)
Par quel % est-ce que le méthane (CH4) a-t-il augmenté depuis 1750?
150% (750 ppbv à 1774 ppbv)
Quels gaz ont fait leur apparition dans l’atmosphère après 1750 et pourquoi?
CFC et HFC car ils sont uniquement d’origine industrielle.
Si le rayonnement visible contribue 168 W/m^2 à la surface de la Terre, combien en contribue le rayonnement infrarouge?
324 W/m^2
Qu’arrivera-t-il si la concentration de GES dans l’air continue à augmenter?
La surface terrestre absorbera et émettre d’avantage de rayonnement infrarouge (chaleur), ce qui contribuera à augmenter la température moyenne global de la terre/atmosphère.
Quelle est l’amplification artificielle de l’effet de serre et l’effet de serre naturel?
1,6 W/m^2 (supplémentaire par m^2 pour se réchauffer)
324 W/m^2
Pourquoi ne peut-on pas uniquement résumer le phénomène d’amplification de l’effet de serre à l’étude de l’accroissement des différents GES dans l’atmosphère?
Leur augmentation peut engendre des rétroactions complexes qui peuvent accentuer ou limiter le réchauffement.
Qu’est-ce qu’un forçage radiatif?
Une perturbation extérieure imposée au bilan radiatif du système climatique de la terre qui peut conduire à une variation des paramètres climatiques. (+ = réchauffement et - = refroidissement).
En se basant sur l’idée des forçages radiatifs, est-ce que celui associé aux GES est important comparativement aux autres forçages?
Oui (particulièrement celui associé au cycle solaire naturel)
Donnez des exemples de forçages radiatifs négatifs.
Aérosols (sulfates, carbones organiques, etc)
Albédo
Les forçages radiatifs négatifs compensent-ils pour le forçage radiatif associé aux GES?
Non
Qu’est-ce que l’albédo?
Rayonnement énergétique réfléchi par une surface ou un milieu par rapport au rayonnement incident (Qs = 100).
Quels sont les principaux GES en ordre décroissant d’influence?
Vapeur d'eau Dioxyde de carbone Méthane Oxyde nitreux Gaz halocarbonés
Comment est produit la vapeur d’eau et augmentera-t-elle au cours du réchauffement climatique?
Produit naturellement par la respiration, la transpiration et l’évaporation. Si la surface de la terre augmente, la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère augmentera aussi.
Comment est produit le dioxyde de carbone et par quels processus transite-t-il entre les différents réservoirs?
Produit par la décomposition de la matière organique, la respiration des plantes et des animaux et par des sources anthropiques comme la combustion de certains matériaux (Ex: pétrole). Il transite via la respiration et la photosynthèse jusqu’à son accumulation dans la croûte terrestre (lithosphère).
Comment le dioxyde de carbone peut-il être réintroduit dans l’atmosphère?
Naturellement: éruptions volcaniques
Artificiellement: combustion fossile
Comment est produit le méthane?
Produit par la décomposition de matières organiques en l’absence d’oxygène (anaérobique)
Quelles sont les sources de méthane?
Naturelles: marécages, tourbières, etc
Artificielles: rizières, processus de digestion des ruminants, extraction des combustibles fossiles, sites d’enfouissement de déchets, etc
Les molécules de méthane sont-elles plus efficaces à retenir la chaleur que les molécules de dioxyde de carbone?
Oui (21X)
Comment est produit l’oxyde nitreux (N2O)?
Produit de manière naturelle par l’activité biologique des sols et par les océans mais aussi par les humains en utilisant intensément des engrais azotés et des combustibles fossiles.
Qu’est-ce qu’un gaz halocarboné?
Composés chimiques qui contiennent du carbone et des éléments comme le brome, le chlore ou le fluor.
Lesquels des gaz halocarbonés sont les plus connus?
Les chlorofluorocarbones (CFC) qui sont uniquement le produit d’activités industrielles comme la majorité des gaz halocarbonés.
Quel GES a la plus grande capacité de rétention de la chaleur?
Les gaz halocarbonés
Quelle est la principale source anthropique de GES dans l’atmosphère?
L’utilisation de combustibles fossiles
Quelles sont les 2 principales formes d’énergie à l’échelle planétaire?
Charbon 40% et gaz naturel 22% (bond exceptionnel en production)
L’hydroélectricité, le nucléaire et les autres formes d’énergies renouvelables représentent quel % de la production mondiale d’énergie?
30%
Le pétrole représente quel % de la production mondiale d’énergie?
8% de façon stable
Entre 1900 et 2000 la production mondiale d’énergie a multiplié de combien par rapport à la population mondiale qui a quadruplé?
17X
Qu’est-ce qu’un carte anamorphose?
Carte dont les superficies des espaces sont proportionnelles à l’importance d’une donnée représentée.
Quels pays émergents et non-émergents sont les plus grands émetteurs de CO2?
Amérique du Nord
Chine et Inde
Quels sont les 4 premiers pays qui présentent les émission de CO2 par habitant les plus élevées?
États-Unis
Canada
Océanie
Ex-Union soviétique
De combien les émissions de CO2 par habitant sont-elles plus élevées en Amérique du Nord qu’en Inde ou en Chine?
10X supérieur
Quel % de la population mondiale est responsable pour 22% des émissions mondiales de CO2?
6%
Quel % de la population mondiale est responsable pour 26% des émissions mondiales de CO2?
58%
Quels pays ont réussit à réduire leurs émissions de CO2 entre 1980 et 2000?
Les pays d’Europe
Ex-Union soviétique aussi mais à cause d’un effondrement politique
Qu’est-ce que le bilan thermique?
Indication de la manière dont l’énergie disponible à un endroit est utilisée (réalisé à différentes échelles, ex: au niveau d’une plante ou planétaire).
À quels niveaux mesure-t-on le bilan thermique?
De la surface (courants océaniques)
De l’atmosphère (courants atmosphériques)
Du cycle de l’eau
Comment est-ce que l’ensemble des flux thermiques à un endroit donné est-il toujours à l’équilibre?
Les transferts d’énergie à cet endroit mènent spontanément à un état d’équilibre thermique, soit que le système climatique planétaire tend vers l’équilibre.
Dans l’équation du bilan thermique de la surface, quels sont les termes d’échanges d’énergie locale (échanges verticaux) et quels sont les termes latéraux?
Verticaux: RN (bilan de rayonnement total)
LE (chaleur absorbée lors de l’évaporation
H (chaleur sensible)
Latéraux: D (chaleur transportée par les courants océaniques pour équilibrer l’ensemble des flux)
Lorsque D est positif, est-ce que la région gagne ou perd de la chaleur?
Gagne de la chaleur par les courants océaniques à partir d’une autre région.
Lors du calcul du bilan thermique de l’atmosphère, quelle variable représente les quantités d’énergie/chaleur qui seront transportées par les courants atmosphériques pour équilibrer les flux?
D’ = chaleur transportée par les courants atmosphériques
Quelle est l’utilité du bilan thermique associé au cycle de l’eau?
Évaluer la quantité de la chaleur latente échangée sur de grandes distances, c’est-à-dire entre différentes bandes zonales.
Quelle est la particularité des variables de l’expression utilisée pour évaluer la contribution du cycle de l’eau?
Il faut toujours retenir la valeur absolue.
Qu’arrive-t-il si les pluies tombées localement sont plus importantes que ce qui a été évaporée localement?
Une partie des précipitations de cette région proviennent de l’évaporation de l’eau d’une autre région donc une certaine quantité d’énergie a été volée de l’autre région en étant acheminé par les courants aériens afin d’être libéré sous forme de chaleur latente lors d’épisodes de précipitations. Il y a donc une importation de chaleur latente.
Qu’arrive-t-il si les pluies tombées localement sont moins importantes que ce qui a été évaporée localement?
Une partie de l’eau évaporée de cette région formera des précipitations destinées à une autre région donc une certaine quantité d’énergie/chaleur latent a été volée par l’autre région Il y a donc une exportation de chaleur latente.
Décrivez l’ensemble des bilans thermiques de la bande zonale de 70 à 90 degrés Nord.
Déficitaire en énergie puisqu’elle reçoit de l’énergie via les courants océaniques (10) et les courants atmosphériques chauds (82) et humides (8 via chaleur latente)
Décrivez l’ensemble des bilans thermiques de la bande zonale de 50 à 70 degrés Nord.
Déficitaire en énergie (moins que 70 à 90) puisqu’elle reçoit de l’énergie via les courants océaniques (14) et les courants atmosphériques chauds (23) et humides (28 via chaleur latente)
Décrivez l’ensemble des bilans thermiques de la bande zonale de 30 à 50 degrés Nord.
Elle exporte et importe les plus petites quantités d’énergie car elle ne reçoit que 9 des courants océaniques et 3 des courants atmosphériques chauds alors qu’elle exporte seulement 2 sous forme de chaleur latente
Décrivez l’ensemble des bilans thermiques de la bande zonale de 10 à 30 degrés Nord.
La plus grande exportatrice de chaleur latente (30) via l’évaporation d’eau des océans tropicaux.
Décrivez l’ensemble des bilans thermiques de la bande zonale de 0 à 10 degrés Nord.
Reçoit une grande quantité de chaleur latente (27) des régions tropicales puisque peu d’eau est évaporée à l’équateur en raison des épais cumulonimbus. Exportation de chaleur via les courants atmosphériques chauds (57) et les courants océaniques (25)
