Très contestable : la précipitation du calcaire libère du dioxyde de carbone atmosphérique ! Formation de calcaires : Ca HCO > CaCO 3 + H.

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1 Très contestable : la précipitation du calcaire libère du dioxyde de carbone atmosphérique ! Formation de calcaires : Ca 2+ + 2 HCO 3 - --> CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Par contre, l'altération des roches et la reprécipitation en calcaire piège du dioxyde de carbone atmosphérique.

2 Altération des roches : CaCO 3 + CO 2 + H 2 O --> Ca 2+ + 2 HCO 3 - CaAl 2 Si 2 O 8 +2CO 2 + H 2 O ---> Ca 2+ + 2 HCO 3 - + Al 2 O 3 + SiO 2 CO 2 atmosphérique Photosynthèse : CO 2 + H 2 O --> matière organique + O 2 (respiration : matière organique + O 2 ---> CO 2 + H 2 O) Accumulation de matière organique --> roches carbonées HCO 3 - Formation de calcaires : Ca 2+ + 2 HCO 3 - --> CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Roches carbonées (charbons, pétroles...) et carbonatées (calcaires) peuvent être incorporées aux continents et de nouveau altérées et érodées, soit directement, soit en passant dans le manteau supérieur par subduction

3 Oui, l'altération des roches est sensible à la température moyenne, parce que l'altération est une réaction chimique, qui dépend de la température, comme toutes les réactions chimiques. Exemples : - altération des granites plus forte en milieu équatorial (formation de latérites) qu'en milieu tempéré (formation d'argiles bisiallitiques) - au contraire, l'altération des calcaires est plus forte en milieu froid, parce que les gaz (donc le CO 2 ) sont plus solubles dans l'eau froide que dans l'eau chaude

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5 Conclusion : plus le climat est chaud, plus l'eau contient de HCO 3 -, alors que l'eau chaude dissout moins bien le dioxyde de carbone que l'eau froide. On peut imaginer que l'origine de cette apparente contradiction vient des autres ions (cations) : si l'eau des pays chauds contient plus de K +, Ca 2+, etc, elle peut contenir plus d'ions HCO 3 -.

6 Ca 2+ + 2 HCO 3 - ----> CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Bilan global (pour du plagioclase calcique) CaAl 2 Si 2 O 8 + CO 2 -----> CaCO 3 + Al 2 O 3 + 2 SiO 2 Une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone va provoquer une augmentation de l'altération des roches, donc finalement une augmentation de la précipitation de calcaire.

7 Si 1 km² de basalte capte 1,6 10 6 moles de CO 2 par an, alors 5 10 5 km² peuvent capter 5x10 5 x1,6x10 6 = 8x10 11 moles par an. Il faudrait donc 1,6x10 18 / 8x10 11 = 2 millions d'années pour consommer tout le CO 2 (en supposant une vitesse identique à l'actuel, ce qui n'est pas le cas...)

8 Si 1 km² de basalte capte 1,6 10 6 moles de CO 2 par an, alors 5 10 5 km² peuvent capter 5x10 5 x1,6x10 6 = 8x10 11 moles par an. Il faudrait donc 1,6x10 18 / 8x10 11 = 2 millions d'années pour consommer tout le CO 2 (en supposant une vitesse identique à l'actuel, ce qui n'est pas le cas...) Or à l'époque, si l'éruption a libéré 1,6 x 10 18 moles de CO 2, la teneur de l'atmosphère devait être très supérieure, donc l'altération (et la précipitation de calcaire) devait être beaucoup plus rapide qu'actuellement. Par conséquent, il a fallu moins de 2 millions d'années pour consommer tout ce CO 2. Rapport officiel : L’application à la mise en place des basaltes du Deccan qui a injecté dans l’atmosphère une très grande quantité de CO 2 n’a été traitée correctement par aucune copie. Si la loi exponentielle est souvent écrite, l’expression des conditions initiales pour trouver la constante pré-exponentielle n’a pas été écrite correctement. L’application numérique montrait que la Terre avait réagi très vite à l’augmentation de la teneur en CO 2 (et donc au réchauffement) et qu’en 300000 ans, la moitié du CO 2 injecté avait été reconsommé puis précipiter sous forme de calcaires. Pas clair du tout. Comment trouver la constante pré-exponentielle, de quelle équation ? (le texte dit que les trapps du Deccan se sont mis en place à la même latitude que la Réunion actuelle). « la moitié », c'est une chose, mais l'énoncé demandait « l'excès de gaz carbonique », c'est à dire la totalité (faute d'orthographe originelle)

9 Pour faire plaisir au jury, si on suppose que tout le CO 2 a été émis d'un seul coup : d(CO2)/dt = - k (CO2), c'est à dire, en intégrant : (CO 2 ) = (CO 2 ) 0 * e -kt On a vu que actuellement, pour 1 km² sont captées 1,6 10 6 moles de CO 2, donc pour les 5 10 5 km², cela fait d(CO 2 )/dt = 1,6 10 6 *5 10 5 = 8 10 11 moles de CO 2 par an. Comme (CO 2 ) actuel vaut 5 10 16, on peut calculer k qui vaut donc -8 10 11 / 5 10 16 soit 0,000016 (CO 2 ) 0 vaut la quantité actuelle (que l'on suppose être la quantité d'équilibre) + la quantité rejetée qui vaut 1,6 10 18, soit 160 10 16. donc -k*t = Ln( (CO 2 )/(CO 2 ) 0 ) ==> t = -Ln( (CO 2 )/(CO 2 ) 0 ) /k Application numérique : t = -Ln( 5 10 16 / 160 10 16 ) / 0,000016 soit t= 217000 ans. Il aurait fallu 217000 ans pour résorber tout le CO 2 émis lors de la grande éruption des trapps du Deccan. Mais ceci est très approximatif ! L'éruption date de -65 Ma. S'il n'y a pas plus de chiffres significatifs, on peut dire entre -65,5 et -64,5, soit un intervalle de 1 million d'années. Si, au lieu d'être émis d'un seul coup, les laves ont été émises sur quelques centaines de milliers d'années, le retour à la normale a forcément pris plus de 217000 ans.