Le thème
Dernière mise à jour le 24/05/14
Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains - Énergie et sol
2. Fiches & Documents
1er enjeu planétaire - L'énergie
Le soleil, une source d'énergie essentielle

Introduction

  • L'impressionnant visage changeant de la Terre vu par satellites en quelques dizaines d'années - Notre-planète.info
A. Source d'énergie de la biosphère

TP.1 - La production de matière organique par les végétaux verts

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée - Ultérieurement
  • Ci-contre résultat de deux chromatographies pigmentaires obtenues avec une feuille rouge et une feuille verte (TP Terminale S spécialité 2010).
  • Corrigé par l'image de l'expérience de mise en évidence de l'amidon dans les cellules de la feuille d'Élodée éclairée - Lien

TP.2 - Importance planétaire de la photosynthèse

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée -
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Photosynthèse, respiration dans les chaînes alimentaires d'un écosystème - Lire
    • Variations de la productivité à l'échelle de la planète - Lire
    • Les variations de masse de la biosphère surveillée par satellite en juin 2002 - Lire
    • Le métabolisme du carbone en fonction des saisons - Lire
    • Schéma du cycle du carbone montrant les transferts d'énergie - Version noir et blanc
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Production primaire océanique 1996-2006 - UNEP/GRID - Lien
    • Dans l'Atlantique Sud, lorsque le courant froid des Malouines venant de l'Antarctique rencontre le courant chaud du Brésil (Malouines, Mavinas et Falklands sont un même nom en français, espagnol et anglais) . Lien NASA 1 - Lien NASA 2
    • Les apports minéraux des grands fleuves
      • Amazone dans l'Atlantique - Lien NASA
      • Rio de la Plata dans l'Atlantique Sud - Lien NASA
      • Golfe du Mexique (Mississipi, Suwannee) et Pacifique (Tehuantepec) - NASA
    • Le réchauffement de la surface des océans - Un document de la NASA (fin 2006).
      http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=17482
    • Estimer la biomasse en Guyane pour connaître le captage du carbone - L'or vert de Guyane - Universcience - Visionner et télécharger
    • La conversion énergétique au niveau de la respiration et de la fermentation
    • Différentes formes de conversion de l'énergie

TP.3 - Exemple de biomasse fossile : le charbon

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée -
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • La confluence du Rio Negro et du Rio Solimões (Amazone, Brésil) Image NASA - Lien
      • Traduction française simplifiée et image de situation - Lien
    • Mines de charbon à ciel ouvert à Wyoming - Black Thunder et North Antelope
      • Image de la NASA avec une présentation en français enrichie de cartes de notre planète à l'époque de la formation du charbon du Wyoming - Lien
      • Retrouver le site minier dans Google Earth - Fichier kmz à télécharger
    • Affleurement de Graissessac (présenté dans le manuel Bordas p.116) montrant des veines de charbon à ciel ouvert
      • Graissessac - Présentation du site avec illustration et carte à l'époque de la formation du charbon - Lien
      • Retrouver le site minier dans Google Earth - Fichier kmz à télécharger
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Mines de lignite d'Hambach près de Cologne en Allemagne
    • Mines de charbon à ciel ouvert du Wyoming - Black Thunder et North Antelope
      • Des images des engins travaillant sur le site d'exploitation - Lien cassé, nouveau lien à rechercher
    • La tourbière de Gimel - Universcience - Visionner et télécharger
    • Formation et exploitation des charbons - Ac-Nantes
  • Dossier. Le gaz de schiste. Une extraction qui permettrait de prolonger la disponibilté mondiale d'énergie fossile. L'exploitation (document tiré de Sciences et Avenir) de ces réserves par fracturation hydraulique (animation) de la roche fait polémique au regard de risques de la pollution des nappes phréatiques. L'Amérique du Nord s'est fortement engagées dans cette exploitation, les pays d'Europe sont encore pour beaucoup réticents.
    • Présentation du gaz de schiste sur Planet Terre
    • Le site de l'Office nationale de l'Energie au Canada (Bonne présenattion et illustrations de qualité)
    • Film documentaire "Gasland" (Josh Fox, 2010, 1h44) - Me contacter au labo
    • Film documentaire "La malédiction du gaz de schiste" (de Lech Kowalski sur Arte, 2013,1h15) - Me contacter au labo
    • Emission du 1/05/2013 sur Planète Terre (France Inter, 30min) : "Le gaz de schiste, menace ou solution" - Me contacter au labo
    • Emission du 23/03/2013 sur Terre à Terre (France Culture, 30min) : "Changement climatique et gaz de schiste" - Me contacter au labo
    • Emission du 10/05/2013 sur Science publique (France Culture, 54min) : "Le gaz de schiste" - Me contacter au labo
    • Gaz de schiste : quels avantages ? Quels risques ? - Magazine télé du 24 mars 2013 - Geopotitis (RTS)
    • Débat sur Universcience (35min) - "Doit-on en finir avec le gaz de schiste ?" - Universcience
    • Film "Promised Land" (Gus Van Sant, 2013, 1h46) - Me contacter au labo
    • Carte des ressources mondiales estimées - Lien - La page du site EIA en anglais - Carte en français
    • Etat des lieux en Europe - Lien
    • Etat des lieux en France - La Tribune - Les Echos (Dossier avec animations)
B. Le défi énergétique, du non renouvelable au renouvelable

TP.4 - Les combustibles fossiles et le rejet de dioxyde de carbone

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée -
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Allons-nous vers un "pic pétrolier" de la demande ? - Bulletin électronique de l'Ambassade de France aux Etats-Unis
      "Alors qu'on évoque généralement le pic pétrolier (ou "peak oil") comme la limite de production de pétrole, imposée par les limites des réserves de pétrole exploitables, des chercheurs de l'Université de Stanford et de l'Université de Californie à Santa Cruz estiment que c'est la demande de pétrole, et non pas l'offre, qui devrait en réalité être le facteur limitant."
    • La fausse promesse d'une énergie propre - Film documentaire Arte de 55min - Ce documentaire remet en cause le bilan zéro des énergies renouvellages utilisant la biomasse, la faisabilité du stockage du CO2, l'utilisation du charbon ... Extrêmement bien documenté, ne pas manquer - Me contacter au laboratoire
    • Dossier Changement climatique - Un dossier complet (12 rubriques) - Notre-planète.info
    • Mesure du CO2 et de la température des 800 000 dernières années dans les carottes de glace en Antarctique - Logiciel gratuit Vostok pour Windows - Téléchargement gratuit au bas de la page.
    • Pourquoi stocher le CO2 - Universcience - Vidéo
    • Le stockage géologique du CO2 - Universcience - Vidéo
    • Captage et stockage du CO2

TP.5 - Les mouvements des enveloppes fluides sur notre planète ont pour origine l'énergie solaire.

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée - Ultérieurement
  • Fichier Excel interprété et corrigé - Télécharger
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Les mouvements des enveloppes fluides - Lire
    • Fichier Excel pour TP - Télécharger
    • Résultats obtenus avec différents groupes pour l(interprétation du trvaial à la maison - Lien
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Expérience de simulation du système de convexion des courants marins "Bouteilles et océanographie" - Une vidéo Universcience
    • Certaines manipulations de ce TP sont inspirées TP proposés par Pierre Perez (TP avec encens) - Lien et par Gilles Gutjar et L.Cl. Marot - Lien
    • L'anatomie d'une tempête - Lien NASA
    • Tornade en Oklahoma - 20 mai 2013
    • Trombes et tornades - Météo France et Futura Sciences
    • La rencontre de deux courants au large de la Patagonie (janvier 2011) - Superbe image prposée par la NASA - Visionner
    • Les mouvements et précipitations dans un cyclone (cyclone Rina le 28/10/2011) - Lien NASA
    • Les tempêtes ont différentes formes (images satellitales du 29/01/2013) - Lien NASA
    • Le climat de la Terre - Dossier Sagascience CNRS

TP.6 - Assouvir les besoins énergétiques de demain.

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée -
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Rappel du TP.4 - Étude du réchauffement climatique de la planète de 1880 à 2010 - Lien NASA
    • Introduction - Assouvir des besoins énergétiques croissants - Exemple des besoins en électricité
      • La lumière des villes à l'échelle de la planète (2012) The Black Marble - Vidéo NASA
      • La lumière des villes à l'échelle de la planète (2000) - Image NASA
      • La lumière des villes en 2003 avec un agrandissement de la région des Émirats - Voir
      • Dubai la nuit (2009) - Image NASA
      • Le delta du Nil la nuit (2010) - Image NASA
    • Panorama des énergies renouvelables
      • Les énergies renouvelables - Présentation des différentes formes - Universcience Vidéo
      • EDF- Panorama des énergies renouvelables pour produire de l'électricité (visiter toutes les rubriques, énergies d'origine hydraulique, éolienne, solaire, géothermique, biomassique, marines) - Lien
      • Brise de terre et brise de mer - Lien
      • Énergie éolienne - Fonctionnement d'une éolienne sur HydroQuébec
      • Énergie éolienne - Avantages et inconvénients - Lien
      • L'éolien offshore (en mer) - Lien
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Les cités du soleil - L'énergie solaire sous toute ses formes dans des villages de l'Altiplano - Universcience - Visionner et télécharger
    • Les énergies renouvelables - Présentation et dossiers - Notre-Planete.info
    • La fausse promesse d'une énergie propre - Film documentaire Arte de 55min - Ce documentaire remet en cause le bilan zéro des énergies renouvellages utilisant la biomasse, la faisabilité du stockage du CO2, l'utilisation du charbon ... Extrêmement bien documenté, ne pas manquer - Me contacter au laboratoire
    • La post-carbone attitude - Universcience - Visionner et télécharger
    • Autres exemples de dépenses électriques sur la planète
      • Midwest américain, la nuit avec une aurore boréale - Lien NASA
    • Energie, quels choix pour demain? - Journal du CNRS n°226 - Télécharger
    • L'énergie de la mer - Podcast vidéo Universcience - Ne semble plus accessible - Disponible sur clé USB (le demander au professeur)
    • Le projet "Searev" - L'énergie des vagues (de la houle - Univescience) - Visionner et télécharger
    • Énergies 100% renouvelables en 2050 - Rapport WWF
    • Les besoins énergétiques croissants en Asie - Voir la vidéo sur http://enseignants.edf.com/ - Rubrique "Lycée" - "Énergies renouvelables".
C. Un enjeu planétaire contemporain : l'énergie - Bilan et compléments

Documents

  • Changement climatique et effet de serre : responsabilité par aire géographique (carte mondiale animée de 1751 à 2008) - Notre.planete.info
  • L'énergie : les différentes sources, les défis, les enjeux - Dossier - Notre-planete.info
  • L'impressionnant visage changeant de la Terre vu par satellites - Notre-planète.info
  • Comment réduire le dégagement de gaz à effet de serre tout en produisant l’énergie dont nous avons besoin ? - Animation BRGM
2e enjeu planétaire - Les sols
Des pratiques agricoles très inégales à l'échelle planétaire tentent de couvrir les besoins alimentaires et énergétiques de l'humanité dans un environnement fragile : sols et biodiversité

A. Les pratiques agricoles pour tenter de nourrir 9 milliards d'humains en 2050

TP.7 - Les utilisations de la biomasse par l'Homme

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée -
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Introduction - Comment nourrir tout le monde ? - Podcast Vidéo Universcience - Visionner et télécharger
    • Sous alimentation dans le Monde 2001-2003 - Documentation française
    • Des ressources limitées et mal réparties
      • Une grande diversité et une grande inégalité dans l’alimentation de l’humanité à l’échelle mondiale – Des documents graphiques - Lien (document pdf)
      • Les cultures intensives dans les pays riches
        • Exemples au États Unis et en Arabie Saoudite - Lien
      • Conquérir de nouvelles terres fertiles par la déforestation
        • La déforestation à l'échelle mondiale - Lien
        • Exemple de déforestation de la forêt amazonienne - Images NASA
          • Évolution sur 9 ans dans l'état de Rondônia au Brésil - Animation pososée par la NASA (cliquer sur play) - Visionner
          • Déforestation par le feu dans la région du Mato Grosso - Lien NASA
          • Mise en relation entre les incendies et l'existence de voies d'accès pénétrantes - Lien NASA
    • L'Homme détourne la biomasse à son profit
      • Présentation des grands enjeux concernant les forêts sur notre planète - Interview de Jean-Paul Dupouey (INRA) à l'occasion de l'année internationale des forêts en 2011- - Podcast Vidéo Universcience - Visionner et télécharger
      • L'exploitation des forêts (Site officiel 2011 année internationale des forêts)
        • Cartes et graphiques sur l'évaluation des ressources forestières mondiales (Source FAO - Les forêts)
          • Carte montrant la variation annuelle nette de superficie forestière par pays, 2005-2010
          • Graphique de la répartition par continent de la destination du bois exploité entre 1990 et 2005 -
        • Carte des forêts originales qui subsitaient sur la planète en 2000 (UNEP - WCMC) - Lien
        • Consommation du bois de feu en 2004 - Documentation française
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
  • La forêt
    • Exposition et film "Les forêts et des Hommes" - L'exposition "La forêt, une communauté vivante" - Lien sur le site GoodPlanet
    • Biodiversité des forêts tropicales - H.-P. Aberlenc : 25.000 espèces d’arthropodes dans une seule forêt du Panamá - Une vidéo proposée par le CIRAD
    • Déforestation : comment arrêter le masacre ? - Emission "Géopolitis" de la TSR - Ne pas oublier de visiter les pages de liens, les vidéos du web et les cartes de l'émission - Lien
    • Festival international de géographie de Saint-Dié 2010 sur le thème de la forêt- Lien
    • Nourrir la planète dans le cadre du développement durable - Communiqué de presse du CIRAD
    • Couverture forestière dans le monde - UNEP/GRID - Lien
    • Situation forestière dans le monde (document FAO) - Lien
    • "Viandes, un arrière goût de déforestation" - Une enquête WWF 2012- Lire - Télécharger l'enquête
    • Dater les forêts secondaires tropicales d'Amérique - CIRAD - Lien
  • Les biocarburants
    • "Les biocarburants questionnent-ils le bien-fondé des modèles de consommation ? Quelles sont les implcations de la volatilité des prix sur la sécurité alimentaire ?" : 4 entretiens vidéo de quelques minutes avec Benoît Daviron du CIRAD - Lien
    • Dossier IFP Energies nouvelles - Lien
    • Alerte aux agrocarburants - Terre sacrée
    • Les micro-algues, essence du futur - Universcience - Visionner et télécharger et le Projet Shamah - Visionner et télécharger
  • Autres documents
    • Riz, maïs, blé : la sécurité alimentaire à quel prix ? - Magazine télé du 14 avril 2013 - Geopotitis (RTS)
    • Copier - Cloner - Vidéo Universcience
    • La population mondiale dépasse les 7 milliards d'habitants (Arte 2012) - Patrice Vimard, démographe à l'IRD à l'occasion de Rio+20 - Universcience - Visionner et télécharger
    • Vers un crash alimentaire (Arte 2009) - Bonne introduction au thème "Nourrir l'humanité" - Universcience - Visionner et télécharger
    • Les semences au coeur de la vie - Semencemag - Lien
    • Exercice à la maison - Modélisation des conséquences de la pêche du thon rouge - Logiciel "Sim'Thon" de P. Cosentino - Lien vers le logiciel en ligne
    • Pour une alimentation durable - Stratégie DuALIne (CIRAD) - Un élève peut s'informer en téléchargeant la présentation en 12 pages (colonne de droite) - Lien
    • EDF - Panorama des énergies revouvelables - Utilisation industrielle de la biomasse . Lien

TP.8 - La surface de sols cultivables et l'eau disponible sont les principaux facteurs limitants

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée -
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Rappel du TP.2 - Les facteurs qui limitent la production primaire à la surface du globe - Lien
    • Sols cultivables disponibles
      • Document de travail (au format pdf) : la surface des sols cultivables, facteur limitant - Lien
      • Carte mondiale de l'occupation des sols sur notre planète - notre-planète.info
      • Dégradation des sols - Dossier - UNEP/GRID en français
      • Dégradation des sols - Les enjeux - GoodPlanet.info
      • Potentiel agricole pour la culture des céréales si les conditions d'irrigation et de technologies agricoles modernes sonr réunies (ceci traduit la présence d'un sol de qualité) - UNEP - Lien
      • Un état de la dégradation des sols en 2002 - UNEP/GRID - Lien
      • Dégradation des sols et mortalité infantile - UNEP/GRID - Lien
    • Eau douce disponible
      • Document de travail (au format pdf) : l'eau, facteur limitant - Lien
      • Sur Géopolitis (TSR, Télévision de Suisse Romane)
        • Emission du 11/03/2009 - "La bataille de l'or bleu : et si le monde entier venait à manquer d'eau" - Lien
          • Carte des barrages sur le cours du Tigre et de l'Euphrate - Lien
        • Emission du 26/02/2012 - " Géopolitique de l'eau : pourquoi autant d'inégalités ? " - Lien - Consuler l'infographie sur les inégalités de l'accès à l'eau et à l'assainissement - Lien
    • Les grands fleuves, un enjeu international
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Projets d'agriculture urbaine - Rapprocher l'agriculture des villes - Notre Planete Info
    • Biodiversté, les ressources sur le sol - Mis à disposition par Acces - Consulter
    • Quand le sol se dérobe... - Débat Vidéo Universcience - Visionner et télécharger
    • Taux de la population qui a accès à une eau potable - UNEP/GRID - Lien
    • Série documentaire "Struggle over the Nile" (Al Jazeera en anglais) - Lien
    • Fleuve Sénégal, les eaux du partage - Universcience - Visionner et télécharger
    • Moi Sékou, mon exil, mon village, mon combat - Jeune immigré en France, Sékou retourne au Mali pour lutter contre la désertification qui détruit inexorablement son village natal. - Visionner et télécharger
    • Disparition du lac Tchad ? - UNEP/GRID - Lien
    • UN Water - Lien
    • Vive l'agro-révolution française - Universcience 2013 - Visionner et télécharger
    • Quelle agriculture pour nourrir la planète - Débat Universcience - Visionner et télécharger
    • L'agriculture de conservation : quelle place dans les expoitations familiales du Sud - Cirad - Lire
    • Ressources en eau et réchauffement climatique en France - Vidéo Universcience - Visionner et télécharger
    • L'impossible partage de l'eau ? - Débat Vidéo Universcience - Visionner et télécharger
    • L'eau - Émission "La tête au carré" sur France Inter du 23/03/2011 à l'occasion de la journée mondiale de l'eau - Me contacter pour obtenir une copie mp3
    • Pomper l'eau de la Mer Rouge pour sauver la Mer Morte ? La Banque Mondiale valide le projet ! - Notre Planète Info
    • La construction de barrages hydroélectrique n'est pas toujours la meilleure solution - Le barrage Gibe III en Ethiopie (2013) Planète Info - Les barrages hydroélectriques, avantages et inconvébients - Planète Info
    • Nouvelles données concernant les acquisitions de terres à grande échelle - CIRAD - La menace pèse sur les pauvres - CIRAD - Le site Land Matrix
    • Sur Géopolitis (Emission de la TSR du 16/01/2011) - "L'accaparement des terres agricoles : peut-on acheter un pays ?" - Lien - Carte des pays acheteurs ou loueurs - Lien
    • Diminution des réserves en eau douce sans le bassin de l'Euphrate (2006 - 2009) - Lien NASA

B. Les sols forment une fine pellicule vivante et fragile à la surface de la lithosphère

TP.9 - Par une étude expérimentale, comprendre l'originalité des sols et les propriétés qui permettent la vie

  • Fiche TP -
    • Fiche collective de résultats à compléter durant la séance par chaque poste de travail - Format pdf - Format Doc
    • Fiche des résultats obtenus par la classe de 2e5 le 02/02/2011 à utiliser pour le compte-rendu - Format pdf
    • Aide au compte-rendu - Cette aide présente des pistes de réflexion et propose des démarches - Format pdf
  • Fiche corrigée - Ultérieurement
  • Corrigé concernant les expériences relatives à la recherche expérimentale du fonctionnement des fentes de dessication des sédiments argileux - Lien
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Document de travail : étude des propiétés des sols et des sédiments meubles - Lien
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
    • Documents cartographiques à l'échelle de la planète sur le sol - Lien FAO

TP.10 - Origine et conservation des sols

  • Fiche TP -
  • Fiche corrigée - Ultérieurement
  • Corrigé de l'observation comparée, macroscopique et microscopique d'un granite sain, d'un granite altéré et d'une arène granitique - Lien
  • Documents à utiliser pour résoudre le TP
    • Document de travail (au format pdf) : étude de l'origine des sols - Lien
  • Documents complémentaires pour en savoir plus
C. Un enjeu planétaire contemporain : nourrir l'humanité - Bilan et compléments

Documents

  • Nourrir l'humanité, un diaporama - Acces
  • Elevage intensif : responsabilité dans l'augmentation des gaz à effet de serre - Notre.planete.info