Chapitre 9: La LITHOSPHÈRE
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<strong>Chapitre</strong> 9: <strong>La</strong> <strong>LITHOSPHÈRE</strong><br />
1) a) Qu’est-ce que la lithosphère? c’est la région de la Terre formée par la<br />
croûte terrestre (continentale et océanique) et le manteau. Elle a une épaisseur<br />
de 70 à 150 km et comprend tous les éléments du relief (montagnes, plaines,<br />
fosses sous-marines, volcans).<br />
b) Que renferme-t-elle? <strong>La</strong> lithosphère renferme plusieurs ressources minérales<br />
et énergétiques indispensables à l’être humain.<br />
A) Le sol . . . un mystère<br />
1) a) Qu’est-ce que le sol? Le sol c’est la mince pellicule recouvrant la surface de<br />
la lithosphère.<br />
b) De quoi est-il fait? Le sol se forme de matériaux d’origine minérale (par la<br />
désagrégation de la roche mère sous l’action du climat) et organique (par la<br />
désagrégation des végétaux sous l’effet des décomposeurs (bactéries, invertébrés,<br />
champignons,) qui se mélangent et se disposent en différentes couches parallèles,<br />
les horizons (il y en a 4: O, A, B, C).<br />
*2) a) Qu’est ce que la capacité tampon du sol? <strong>La</strong> capacité tampon, appelée<br />
aussi pouvoir tampon, c’est la capacité des sols à résister aux variations de pH.<br />
b) De quoi dépend-elle? L’acidité ou la basicité d’un sol dépend de sa teneur en<br />
dioxyde de carbone (CO2), sels minéraux et matières organiques.<br />
c) À quoi cette capacité sert-elle? Un sol neutre (6 < pH < 7) favorise la croissance<br />
des plantes alors qu’un sol acide verra son activité microbiologique diminuée.<br />
*3) a) Qu’est ce que l’épuisement des sols? L’épuisement des sols correspond à<br />
une perte des matériaux et des éléments nutritifs des sols ce qui diminue sa<br />
fertilité.<br />
b) Quels sont les 3 facteurs qui causent l’épuisement des sols?<br />
1˚) l’érosion par l’eau (érosion hydrique).<br />
2˚) l’érosion par le vent (érosion éolien).<br />
3˚) la dégradation physique (compactage des sols) et la dégradation chimique.<br />
c) Comment les humains causent-ils l’épuisement des sols? Plusieurs pratiques<br />
agricoles (labourage intensif, broutage excessif, défrichage des haies) et<br />
forestières (coupe à blanc, ) ainsi que l’urbanisation (étalement urbain) favorisent<br />
l’épuisement des sols.
*4) a) Qu’est ce que la contamination des sols? <strong>La</strong> contamination des sols est<br />
l’apport de substances nocives, provenant principalement de l’activité humaine,<br />
qui modifient l’équilibre des sols.<br />
b) Quels sont les 3 types de contaminants qui affectent les sols?<br />
1˚) Les contaminants organiques qui comprennent les microorganismes<br />
(bactéries, virus, parasites), les matières organiques mortes, les hydrocarbures et<br />
les produits organiques persistants (POP) (solvants, pesticides) (les pires). Ils<br />
proviennent surtout de l’industrie agroalimentaire.<br />
2˚) Les contaminants inorganiques qui comprennent les métaux lourds (Pb, Hg,<br />
Zn, Cd, Ni, As) et les acides.Ils proviennent surtout des sites d’enfouissement de<br />
déchets, des sites d’extraction de minerais et de pétrole, de l’épandage d’engrais.<br />
ainsi que de la pollution atmosphérique (auto, smog).<br />
3˚) Les contaminants nucléaires proviennent des centrales nucléaires (déchets<br />
radioactifs mal entreposés, déversements accidentels) ou d’installations militaires<br />
(réacteurs de sous-marins, missiles démantelés). Les éléments radioactifs sont<br />
facilement absorbés par les végétaux puis se dirigent dans la chaîne alimentaire.<br />
B) Le pergélisol . . . c’est quoi?<br />
1) a) Qu’est-ce que le pergélisol? Le pergélisol est la partie du sol et du sous-sol<br />
qui est gelée en permanence pendant au moins 2 années consécutives.<br />
b) Où se situe le pergélisol? Il est présent dans les régions froides: près des pôles<br />
et au sommet des hautes montagnes. Il peut être continu (100 % du sol est gelé),<br />
étendu (de 50 à 90 %) ou sporadique (moins de 50 %). Son épaisseur peut aller de<br />
30 cm à 1 000 m.<br />
c) Qu’est ce que le mollisol? Le mollisol ou “couche active” c’est la couche<br />
superficielle du pergélisol. Elle dégèle en été.<br />
Illustration: (livre Synergie, figure 126 p. 321)
B) Les ressources énergétiques, un atout?<br />
1) Quels sont les ressources énergétiques de la lithosphère? Les ressources<br />
énergétiques de la lithosphère sont les énergies fossiles (énergie thermique), les<br />
énergies nucléaires (énergie nucléaire) et la géothermie (issue des profondeurs de<br />
la Terre.<br />
2) a) Pour les énergies fossiles, quels sont les principaux combustibles? Les<br />
principaux combustibles fossiles sont le pétrole, le gaz naturel et le charbon.<br />
b) De quoi sont-ils faits? Les 3 sont des composés riches en carbone (C). Le<br />
pétrole et le gaz naturel sont formés pendant des millions d’années par la<br />
fossilisation de divers organismes et ils sont extraits par forage.<br />
Le charbon provient de la fossilisation des végétaux seulement et est extrait de<br />
mines souterraines ou à ciel ouvert. Ce sont des énergies non renouvelables.<br />
c) À quoi servent-ils? <strong>La</strong> chaleur produite par leur combustion peut servir<br />
directement: chauffer, actionner des moteurs, produire de l’électricité. Ils<br />
assurent plus de 80 % des besoins énergétiques mondiaux dont 40 % par le<br />
pétrole. Le charbon est à la base de la production de 40 % de l’électricité.<br />
d) Quels sont leurs principaux inconvénients? L’exploitation, le transport et la<br />
combustion des énergies fossiles sont une source majeure de pollution de<br />
l’environnement et de gaz à effet de serre.<br />
3) a) Pour les énergies nucléaires, quels sont les principaux combustibles?<br />
L’uranium (U) et le plutonium (Pu) sont les principaux combustibles nucléaires.<br />
b) D’où proviennet-ils? Ils sont extraits de minéraux radioactifs tels que la<br />
pechblende (UO2). Le Canada (roches du Bouclier canadien) est un des<br />
principaux fournisseurs d’uranium au niveau mondial.<br />
c) À quoi servent-ils? On s’en sert dans les centrales nucléaires où par la fission<br />
nucléaire, on produit de l’énergie thermique qui est transformée en énergie<br />
électrique.<br />
d) Quels sont leurs principaux inconvénients? Il n’y a pas d’émission de gaz à<br />
effet de serre (GES) mais il y a production de déchets radioactifs très dangereux<br />
qui demeurent radioactifs pendant des dizaines de milliers d’années.<br />
L’entreposage sécuritaire de ces déchets radioactifs est un défi majeur pour les<br />
pays qui utilisent cette ressource énergétique.
4) a) Qu’est-ce que la géothermie? <strong>La</strong> géothermie est l’énergie issue de la<br />
chaleur interne de la Terre. <strong>La</strong> température du sous-sol terrestre augmente avec<br />
la profondeur (environ + 3˚C par 100 m) et l’eau qui s’y trouve est plus chaude.<br />
b) À quoi sert-elle? 1˚) On peut produire de l’électricité avec les vapeurs d’eau<br />
chaude pressurisée (régions volcaniques (Islande) ou région à la frontière avec les<br />
plaques tectoniques (Californie).<br />
2˚) On peut climatiser les édifices par la “géothermie à basse énergie” qui se sert<br />
de la différence entre la température de l’air et celle du sol. L’hiver la température<br />
de l’air est plus basse alors cela sert à chauffer et l’été comme elle est plus haute,<br />
on refroidit l’édifice.<br />
Illustration: (livre Synergie, figure 134 p. 325)<br />
Exercices d’application<br />
1) David achète à la pépinière une hydrangée. Il veut aussi se procurer un sachet<br />
de sol qui servira à planter l’arbuste dans son jardin. Sachant que David habite<br />
près d’une autoroute et que les pluies qui tombent dans sa région sont plus<br />
acides que la normale, quel type de sol devrait-il choisir? Il devra utiliser un sol<br />
foncé, riche en matières organiques avec une bonne capacité tampon afin de<br />
neutraliser le surplus d’acide dû aux pluies.<br />
2) Dans l’Arctique canadien, des maisons s’enfoncent dans le sol et les pistes<br />
d’atterrissage se fissurent. Pourquoi? À cause du réchauffement climatique, les<br />
couches superficielles du pergélisol dégèlent et cela menace la stabilité des<br />
constructions qui s’appuie sur ces couches.
3) Naomie, qui habite le village de Kuujjuaq, dans le nord du Québec, veut<br />
construire une maison sur pilotis.<br />
a) Sachant que l’épaisseur du mollisol dans sa région est de 1,50 m, quelle<br />
longueur devraient avoir les pilotis? Pourquoi? Naomie devra creuser à une<br />
profondeur de plus de 1,50 m afin de rejoindre la couche du pergélisol qui est<br />
toujours gelée. Cela donnera un appui plus solide aux pilotis.<br />
b) À long terme, la stabilité de la maison de Naomie sera-t-elle assurée? <strong>La</strong><br />
stabilité n’est pas assurée car à cause du réchauffement climatique la couche du<br />
mollisol augmente sans cesse et le dégel pourrait finir par atteindre l’endroit sur<br />
lequel les pilotis s’appuie.<br />
4 ) Quels sont les trois combustibles qui viennent directement de la lithosphère?<br />
Ce sont les 3 combustibles fossiles: le pétrole, le gaz naturel et le charbon.<br />
5) Quelle est la forme d’énergie décrite par les énoncés suivants?<br />
a) Elle provient de la fission d’un atome. Énergie nucléaire<br />
b) Elle est issue de la décomposition des végétaux et des animaux préhistoriques.<br />
Énergie fossile<br />
c) Elle est issue de la chaleur interne de la Terre. Énergie géothermique.<br />
d) C’est cette forme d’énergie qui émet le plus de gaz à effet de serre.<br />
Énergie fossile<br />
e) Elle laisse des déchets radioactifs. Énergie nucléaire<br />
f) Elle risque de s’épuiser d’ici quelques décennies. Énergie fossile<br />
6 ) Les énergies fossiles proviennent de la décomposition naturelle de végétaux et<br />
d’animaux. Pourquoi les considère-t-on comme des énergies non renouvelables?<br />
Tout simplement parce que cette décomposition se fait sur des millions d’années.<br />
Ce qu’on utilise aujourd’hui ne pourra pas être remplacée avant des millions<br />
d’années.