Étude des graphes Pour chaque graphe, identifier : Le titre Le facteur étudié en abscisse, l’unité choisie Le facteur étudié en ordonnée, l’unité choisie Préciser l’information apportée par le graphe Confronter les 2 graphes et proposer une conclusion.

Modélisation du cycle du carbone en classe de seconde Jacques Barrère jacques.barrere@ac-orleans-tours.fr Michèle Prieur michele.prieur@inrp.fr Eric Sanchez eric.sanchez@inrp.fr

Flux d’émission de CO2 liés à la combustion de carburants fossiles

Moyennes annuelles des températures globales (océans et continents)

Observation : les émissions de CO2 sont corrélées avec la température globale Les scientifiques démontrent que : les émissions anthropiques de CO2 sont responsables d’un réchauffement climatique.

Pour contrôler le réchauffement climatique, il existe un enjeu majeur à maîtriser les rejets de CO2 Comment évaluer l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps ?

Comment évaluer l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps ? Construire un modèle numérique permettant d’évaluer l’évolution de la concentration de l’atmosphère en CO2 au cours du temps

Bois, pétrole, gaz, calcaire… Modèle simplifié de l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps Atmosphère Q CO2 instant t Apports anthropiques  q / an q CO2 par an Bois, pétrole, gaz, calcaire… Q’ CO2 instant t

Modèle simplifié de l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps Variable CO2 Compartiment(s) Atmosphère Flux Apports anthropiques de CO2 Calcul du CO2dans l’atmosphère un an plus tard Q + q Équation donnant le CO2 dans l’atmosphère l’année n + 1 (Q année n) + q

Paramétrage du modèle (bilan TP physique-chimie) Concentration de l’atmosphère en CO2 en 1991 (en ppmv) 355.7 ppmv Quantité de carbone dans l’atmosphère en 1991 (en Gt de C) 778Gt de C Conversion de la quantité de C dans l’atmosphère exprimée en Gt en concentration de CO2 exprimé en ppmv = mC*355.7/778 ppmv

Paramétrage du modèle Concentration de l’atmosphère en CO2 en 1991 (en ppmv) 355.7 ppmv Masse de carbone dans l’atmosphère en 1991 (en Gt de C) 778Gt de C Conversion de la quantité de C dans l’atmosphère exprimée en Gt en concentration de CO2 exprimé en ppmv = mC * 355.7/778 ppmv Flux de C entre 1991 et 2001 en Gt 64,6 Gt de C Flux moyen de C en Gt par an 6,4 Gt/an

Compartiment atmosphère Paramétrage du modèle Compartiment atmosphère Masse de C initiale = 778 Gt de C CO2 atm Concentration de l’atmosphère en CO2 Calcul de conversion d’une masse de C en concentration de CO2 : Atm*(355.7/778) ppmv Atm Calcul de la masse de C dans l’atmosphère en : en 1992 : 778 + 6,4 = 784,4 en 1993 : 784,4 + 6,4 = 790,8 année n + 1 : masse de C année n + Apports Flux de C anthropique  = 6,4 Gt de C/an Apports