Devoir n°3 Groupe de spécialité (2009/2010) Sujet martinique Session septembre 2005 On se propose d'étudier les variations du niveau de la mer. Les transgressions et les régressions ont marqué régulièrement l'histoire géologique des continents. Une des plus importantes élévations du niveau marin connues (de l'ordre de 200 mètres) est celle qui s'est produite lors du Crétacé. Grâce à la mise en relation des informations extraites des documents 1, 2 et 3, trouvez les causes possibles de la transgression généralisée du Crétacé. Document 1 : estimation de la production de croûte océanique depuis le Crétacé en millions de km3 par millions d'années (108 km3/Ma).

Document 2 : données géographiques concernant l'extension des calottes polaires durant les 300 derniers millions d'années (d'après Crowley et Berner, Science 2003).

Document 3 : données géochimiques (d 18O) concernant la température de l'eau de mer pendant le crétacé (d'après Pucéat et al., Science 2003).

Correction du devoir n°3 Groupe de spécialité (2009/2010) NOM :

Saisies des données Déductions - Interprétations points

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Doc. 1 Au Crétacé, par rapport à l’actuel, le volume des glaces continentales était plus faible. En réalité, il était nul (il n’y avait aucune calotte continentale). Or, le niveau de la mer était plus élevé de 200 m.

La fonte des glaciers continentaux augmente la quantité d’eau présente dans les bassins océaniques et donc, toutes choses égales par ailleurs, le volume d’eau marin. Ce qui va conduire à une élévation du niveau de la mer. Ceci explique que la fonte des glaces continentales soit contemporaine de l’élévation du niveau de la mer. L’hypothèse est validée

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Doc.1 Cependant, les glaces continentales étaient absentes au Crétacé ce qui est aussi prévu pour l’an 3000, . Pourtant alors que le niveau de la mer était 200 m plus haut au Crétacé, les prévisions pour l’an 3000 indique une élévation seulement de 80 m.

Si seule la fonte des glaces suffisait à expliquer la montée du niveau de la mer, l’élévation constatée au Crétacé ne serait pas supérieure à celle pendant une période sans glace continentale comme ce qui est prévu à l’an 3000. L’hypothèse de la fonte des glaces n’est pas suffisante. D’autres facteurs interviennent et expliquent la montée des eaux océaniques.

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Doc.3 On remarque une évolution identique de la vitesse d’expansion océanique du niveau marin. On remarque que la période du Crétacé se caractérise par une forte expansion océanique. L’activité est maximale pendant cette période (100 km/Ma)

Ceci pourrait s’expliquer si l’expansion océanique cause une augmentation du niveau marin. L’autre cause de la transgression du Crétacé serait l’augmentation de l’expansion océanique Est-ce le cas ?

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Doc.2a Le passage au Crétacé est marqué par l’ouverture d’océans, l’océan Atlantique et le bras de l’océan Pacifique qui sépare l’Afrique de Madagascar.

Relation Doc 2-Doc 3 La forte augmentation de l’expansion océanique mesurée au Crétacé est un signe de l’ouverture de ces 2 océans

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Doc.3 On remarque que les profils des dorsales diffèrent selon leur type. Le plancher océanique est plus élevé ( =remonté) si la dorsale est rapide.

Si le plancher océanique est moins profond, le volume des bassins océanique est plus faible. Ce qui conduira, si le volume d’eau reste constant à une montée du niveau océanique.

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/1 Or l’ouverture d’un océan est causé

par l’activité des dorsales océaniques. L’augmentation du taux de l’expansion océanique au Crétacé, s’explique donc par des dorsales plus actives. Dans ce cas, les dorsales auront un profil de dorsale rapide et donc le planche océanique s’élèvera ce qui expliquera la montée des eaux.

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Devoir n°4bis Groupe de spécialité (2009/2010) Sujet métropole Session 2006 DIVERSITÉ ET COMPLÉMENTARITÉ DES MÉTABOLISMES La phase photochimique de la photosynthèse aboutit à une production de dioxygène et de composés intermédiaires RH2. A partir des informations extraites des documents 1 à 3 mises en relations avec vos connaissances, décrivez l’enchaînement des mécanismes qui aboutissent à ces productions. Document 1 : expérience d’Engelmann Une préparation microscopique, réalisée en plaçant une algue verte filamenteuse entre lame et lamelle dans une goutte d’eau, est éclairée par un spectre de la lumière (juxtaposition de bandes de lumières colorées correspondant aux différentes longueurs d’onde). Des bactérie mobiles, recherchant le dioxygène, sont alors ajoutées dans la préparation. Le schéma ci-dessous présente la répartition des bactéries après quelques minutes.

D'après Nathan, Terminale S spécialité 2002

Document 2 : concentration en dioxygène d'une culture d'algues vertes soumise à différentes conditions expérimentales. Des algues vertes unicellulaires sont cultivées dans un milieu nutritif constitué d'eau H2

16O et de substances minérales. Au temps zéro, l'eau du milieu nutritif contient autant de dioxygène dissous sous forme 18O2 que sous forme 16O2. On rappelle que les algues vertes respirent.

D'après Nathan, Terminale S spécialité 2002

Document 3 : expérience de Hill Document 3a : Dans les conditions naturelles, il existe dans le stroma des chloroplastes un accepteur d'électrons et de protons noté R à l'état oxydé et RH2 à l'état réduit. Document 3b : On réalise un broyat de feuilles d'épinards de manière à obtenir une suspension de chloroplastes et de mitochondries. Lors du broyage, les thylakoïdes restent intacts mais les constituants du stroma se trouvent dilués dans le milieu d'extraction et ne peuvent plus intervenir dans les réactions. Cette suspension est placée dans une enceinte permettant de suivre les variations de la teneur du milieu en dioxygène dans différentes conditions. Le réactif de Hill est un accepteur d'électrons : lorsqu'il accepte un électron, il passe de l'état oxydé à l'état réduit.

D'après Hatier, Terminale S spécialité 2002

Correction du devoir n°4bis Groupe de spécialité (2009/2010) NOM

Points Saisies des données Déductions - Interprétations points

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Doc 1. Expérience d'Engelmann Le document 1 montre que les bactéries sont plus nombreuses dans le rouge (vers 680nm) et dans le bleu (vers 480nm).

Comme ces bactéries recherchent le dioxygène, c'est donc dans les longueurs d'onde rouges et vertes que la concentration en oxygène est plus grande et donc que l'algue verte produit le plus de dioxygène.

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2. Origine du dioxygène A l'obscurité le milieu s'appauvrit en dioxygène. Les deux isotopes 16O et 18O disparaissent de manière égale (pentes parallèles): A la lumière le milieu continue de s'appauvrir en 18O2, mais s'enrichit en 16O2.

Les algues vertes consomment le dioxygène et respirent. La consommation d'oxygène concerne les 2 isotopes à part égale. L'appauvrissement en 18O2 s'explique par la persistance de la respiration. L'enrichissement en 16O2 s'explique par sa production du fait de la photosynthèse. Comme dans le milieu, c'est l'eau est constituée de l'isotope l'16O, le dioxygène produit vient de l'eau. 6CO2 + 12H2

160 → C6H12O6 + 6H2O + 616O2

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3. La production des composés réduits La concentration en oxygène diminue ou reste constante à l'obscurité ou en l'absence de réactif de Hill. Par contre, elle augmente en présence de lumière ou de présence de réactif de Hill.

Les thylakoïdes des choloroplastes sont capables de produire du dioxygène s'il sont éclairés et mis en présence d'un accepteur d'électrons (içi le réactif de Hill). Par contre si l'un de ces éléments manque, le dioxygène n'est pas produit. Dans les conditions naturelles, c'est l'accepteur d'électron R présent dans le stroma des chloroplastes qui permet la réaction.

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Bilan : A la lumière, et plus particulièrement aux longueurs d'onde 680nm et 480nm, des réactions d'oxydoréduction réalisées dans les chloroplastes produisent de l'oxygène en oxydant l'eau. Cette réaction est couplée à la réduction d'accepteurs d'hydrogène R, naturellement présents dans le stroma des chloroplastes. L'ensemble peut se résumer par l'équation chimique : 12R + 12H2

160 → 12RH2 + 616O2

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