Première partie :
Respiration et occupation des milieux de vie

Chapitre 1 : La respiration dans les différents milieux de vie

I) La respiration une caractéristique commune à tous les êtres vivants.

- Les végétaux comme les animaux respirent : ils absorbent du dioxygène dans le milieu et y rejettent du dioxyde de carbone.
- Ces échanges gazeux sont réalisés dans l'air ou dans l'eau : ils caractérisent la respiration des êtres vivants.

Tableau des compositions (en %) de l'air entrant et de l'air sortant des trachées d'un criquet

 

Gaz respiratoires
Pourcentage dans l'air
entrant dans les trachées
Pourcentage dans l'air
sortant des trachées.
dioxygène
21 %
4 %
dioxyde de carbone
0,03 %
6,5 %

 

Exercice de remédiation

 

II) Des organes adaptés à la respiration en milieu aérien ou aquatique.

Les animaux réalisent des échanges gazeux au niveau d'organes respiratoires.

- En milieu aérien, les échanges gazeux entre l'air et l'organisme sont réalisés au niveau des poumons ou des trachées. Ex. : l'escargotle criquet.
- En milieu aquatique, les échanges entre l'eau et l'organisme sont réalisés au niveau des branchies.
Ex. le poisson.

III) La diversité des organes respiratoires et des comportements particuliers permet d'occuper différents milieux.

- Les animaux qui vivent et respirent dans le même milieu possèdent généralement le même type d'organe respiratoire. Lorsque ce n'est pas le cas, l'animal adopte un comportement respiratoire particulier. Ainsi, certains animaux aquatiques viennent respirer en surface. Ex. : La grenouillela nèpe.
- Le renouvellement de l'air ou de l'eau au contact des organes respiratoires est assuré le plus souvent par des mouvements respiratoires.

Le coin des curieux :
Le lombric (ver de terre), ne possède ni poumons, ni branchies, ni trachées. Cet animal possède une respiration tégumentaire. La surface de son corps (tégument), luisante, est maintenue constamment humide par la production de mucus. Le film liquide ainsi formé permet la diffusion du dioxygène et du dioxyde de carbone directement au travers du tégument.

Chapitre 2 : Conditions de respiration et répartition des êtres vivants

I) L'importance de la teneur en dioxygène du milieu.

- Les êtres vivants se répartissent dans le milieu en fonction de la teneur en dioxygène (quantité de dioxygène contenue dans un volume d'eau donné). Certaines espèces vivent dans des eaux riches en dioxygène, comme la truite fario, le vairon, le goujon, mais aussi les larves d'éphéméroptères, de trichoptères, des gammares ou des planaires. On trouve d'autres espèces dans des eaux pauvres en dioxygène, comme le Barbeau commun, la Brème commune le chironome, le tubifex ou la sangsue.

- La répartition des êtres vivants dans les milieux dépend donc des conditions de la respiration, c'est-à-dire du besoin plus ou moins grand de dioxygène.

II) Les facteurs qui déterminent la teneur en dioxygène.

Plusieurs facteurs influencent la teneur en dioxygène du milieu.

- Des caractéristiques physiques (température et agitation). Une eau froide et agitée est plus riche en dioxygène qu'une eau chaude et stagnante.
- Les végétaux chlorophylliens : à la lumière, ils rejettent du dioxygène dans le milieu. Les végétaux contribuent ainsi à oxygéner le milieu.

III) Influence de l'homme sur les conditions de la respiration.

- L'homme agit sur la répartition des êtres vivants car son activité modifie les conditions de la respiration, en influençant la température, l'agitation ou le peuplement végétal d'un cours d'eau.

- La pollution des eaux des rivières provoque aussi une diminution de la teneur en dioxygène de l'eau. En effet, la dégradation des substances polluantes par des micro-organismes, est consommatrice de dioxygène.

- La présence d'azote et de phosphore accentue le développement des algues dans les rivières et les plans d'eau, c'est l'eutrophisation. La dégradation de ces végétaux par les micro-organismes est également consommatrice de dioxygène.

- L'homme peut donc augmenter la teneur en dioxygène dans le milieu, en limitant ses rejets de substances polluantes dans les rivières( azote, phosphore).

Larves d'éphéméroptères : insectes,
Trichoptères : Les trichoptères sont des insectes ailés au développement aquatique, (porte bois).
Gammares : crustacés amphipodes du milieu marin littoral et des eaux douces.
Planaires : Les planaires sont des vers plats libres nageurs ou rampants. Des espèces vivent en mer, d'autres en eau douce, jusque dans les sols très humides.
Chironome : vers de vase.
Tubifex : larve d'insectes, vers de vase.

Deuxième partie :
Fonctionnement de l'organisme et besoin en énergie

Chapitre 3 : Des échanges entre les organes et le sang

Un muscle auquel on demande un effort important, finit par se fatiguer. Souvent des crampes se manifestent après un travail musculaire soutenu. Pour se contracter normalement, le muscle a des besoins qu'il faut satisfaire, il produit des déchets qu'il faut éliminer du muscle et de son environnement proche.

I) L'organisme au repos ou en activité.

- Lors de séances d'éducation physique et sportive (EPS), le professeur demande parfois de mesurer le rythme cardiaque (Pouls) ou le rythme respiratoire. Cette prise de mesure renseigne sur la réponse de l'organisme à l'effort physique.

Pouls : battement rythmé d'un vaisseau sanguin provoqué par les battements du cœur.

Mesures effectuées en cours d’EPS avant et après la course


- Au cours d'un effort physique, le rythme cardiaque et le rythme respiratoire s'accélèrent, la température corporelle augmente. Ces variations sont la réponse de l'organisme à l'activité demandée, elles répondent à des besoins.

II) Irrigation sanguine et activité musculaire.

- Les muscles sont des organes richement irrigués par le sang. Les vaisseaux sanguins sont très ramifiés et forment un réseau de capillaires qui assure l'irrigation de chaque parcelle d'un organe. Les capillaires sont des vaisseaux sanguins plus fins que les cheveux, ils mesurent en moyenne 1 mm de long pour un diamètre de 7 à 10 micromètre. (1micromètre = 0.001 mm). Leur paroi est très mince, le sang y circule très lentement. C'est dans ces vaisseaux qu'ont lieu les échanges entre le sang et les organes.

- Lors d'un effort physique, l'activité musculaire augmente, les besoins du muscle également. Pour répondre à ces besoins accrus, le rythme cardiaque augmente. Cette augmentation du rythme cardiaque se traduit au niveau des vaisseaux sanguins par une augmentation du débit sanguin. Ce dernier peut-être jusqu'à 20 fois supérieur à l'activité par rapport au repos.

Des variations de débit sanguin dans les organes (source Bordas 2006)

III) Les échanges entre le muscle et le sang.

- Les muscles réalisent avec le sang des échanges qui varient selon leur activité. Richement irrigués ils prélèvent en permanence dans le sang des nutriments et du dioxygène. Ils y rejettent des déchets, dont le dioxyde de carbone. La consommation de nutriments et de dioxygène, le rejet de dioxyde de carbone varient selon leur activité.

Variations de la composition du sang qui traverse un muscle

Teneur en glucose (nutriment) du sang entrant dans un muscle lors d’un exercice physique


- Nutriments et dioxygène libèrent de l'énergie utilisable, entre autre, pour le fonctionnement des organes. L'énergie libérée au cours de la réaction chimique entre des nutriments et du dioxygène, est utilisée pour le fonctionnement des organes et transférée en partie sous forme de chaleur. Ce qui explique l'élévation de température corporelle lors d'un effort.

Chapitre 4 : l'approvisionnement du sang en dioxygène

Pour fonctionner, les muscles consomment du dioxygène prélevé dans le sang et y rejettent du dioxyde de carbone. Les échanges réalisés au niveau de l'appareil respiratoire, entre l'organisme et son milieu de vie, assurent en permanence l'approvisionnement du sang en dioxygène et l'élimination du dioxyde de carbone.

I) Air inspiré, air expiré le trajet de l'air.

- Lors d'une inspiration, de l'air pénètre dans l'organisme. Cet air ressort de l'organisme par une expiration. Une inspiration et une expiration constituent un mouvement respiratoire. Le renouvellement de l'air dans l'appareil respiratoire est provoqué par la dilatation et l'affaissement des poumons, entraînés par les mouvements de la cage thoracique suite aux contractions des muscles respiratoires et du diaphragme.

- Lors de l'inspiration, l'air inspiré circule dans la trachée et/ou les fosses nasales, les bronches et les bronchioles. Celles-ci débouchent dans les alvéoles pulmonaires. L'air expiré suit le trajet inverse.

- Les mesures des compositions de l'air inspiré et de l'air expiré, permettent de mettre en évidence des échanges de gaz entre l'organisme et le milieu. A chaque inspiration l'air contient plus de dioxygène et moins de dioxyde de carbone que l'air expiré par l'expiration suivante.

 

II) Les alvéoles pulmonaires, zones d'échanges entre l'air et le sang.

- A l'extrémité des bronchioles, l'air inspiré arrive dans les alvéoles pulmonaires. Il s'appauvrit en dioxygène et s'enrichit en dioxyde de carbone avant d'être expiré.

- La finesse de la paroi des capillaires et des alvéoles pulmonaires, la grande surface d'échange et l'importante irrigation sanguine des parois des alvéoles pulmonaires, permettent les échanges entre le sang et l'air contenu dans les alvéoles pulmonaires.

- Une partie du dioxygène contenu dans l'air des alvéoles, passe dans le sang en traversant la paroi des alvéoles et des capillaires sanguins. A l'inverse, du dioxyde de carbone passe du sang dans l'air. Ces échanges expliquent les différences de composition des airs mesurées à l'inspiration et à l'expiration.

 


III) Les effets du tabac et de la pollution sur la santé.

- Des substances nocives plus ou moins abondantes dans l'environnement perturbent le fonctionnement de l'appareil respiratoire. Certaines sont à l'origine de maladies graves. Cancer du poumon, crises d'Asthmes, problèmes respiratoires, allergies.

Ces substances nocives proviennent des rejets industriels, des gaz d'échappement des automobiles et des camions. D'autres proviennent de la fumée de cigarettes. Les autorités mettent en oeuvre des politiques pour lutter contre ces pollutions.

En luttant contre le tabagisme, on protège sa santé et celle des autres.

Chapitre 5 : l'approvisionnement du sang en nutriments

Les organes n'utilisent pas directement les aliments que nous consommons. Ceux-ci doivent être transformés en nutriments avant d'être absorbés puis distribués par le sang à tous les organes.

I) La transformation des aliments en nutriments, une double action mécanique et chimique.

Dans la bouche, les aliments mélangés à la salive qui contient une enzyme salivaire, sont coupés et broyés par les dents, c'est la mastication. La mastication est essentielle, elle permet une bonne digestion. Déglutis, (avalés) les aliments passent dans l'œsophage, puis dans l'estomac.

Les puissantes contractions de la paroi de l'estomac brassent plusieurs heures les aliments imprégnés de sucs gastriques qui contiennent eux une enzyme de l'estomac. Une partie des aliments devient soluble sous l'action conjuguée des sucs gastriques et du brassage.

Evacués régulièrement de l'estomac, vers l'intestin grêle, les aliments continuent à être solubilisés par les enzymes pancréatiques et intestinales. Ils sont pour l'essentiel digérés. L'intestin grêle contient alors des substances solubles résultantes de cette digestion : les nutriments.

Conclusion : les aliments subissent lors de leur digestion une action mécanique (mastication et brassage) et une action chimique (salive, sucs digestifs qui contiennent des enzymes). Les aliments sont ainsi transformés, simplifiés en nutriments.

Exemple de résultats de la digestion de quelques aliments


II) Le passage des nutriments dans le sang, l'absorption intestinale.

Schémas pour comprendre

Au terme de la digestion, l'intestin grêle renferme un liquide contenant principalement des substances solubles : les nutriments.

Les nutriments franchissent la paroi de l'intestin grêle et passent dans le sang des très nombreux capillaires, c'est l'absorption intestinale. La paroi de l'intestin grêle forme de nombreux replis recouverts d'un grand nombre de villosités et de microvillosités qui assurent cette absorption intestinale. Cette paroi intestinale forme ainsi une grande surface de contact entre de très nombreux capillaires sanguins et les nutriments présents dans l'intestin grêle.

La partie des aliments non digérés progresse dans l'intestin grêle et forme les matières fécales.

Conclusion : dans l'intestin grêle, les nutriments sont absorbés, c'est à dire qu'ils traversent la paroi de l'intestin grêle pour passer dans le sang. C'est l'absorption intestinale.

III) Des comportements alimentaires à contrôler.

Des habitudes alimentaires correctes, une alimentation équilibrée ainsi qu'une bonne hygiène bucco-dentaire permettent de préserver l'intégrité du système digestif, de la dentition et de prévenir les maladies dues à une alimentation déséquilibrée, tel que le diabète et l'obésité.

Quatre repas, dont un petit déjeuner copieux, répartis régulièrement dans la journée permettent :

  • Un apport permanent de nutriments aux organes, évitant les coups de fatigue en fin de journée.
  • Une limitation efficace de l'acidité de la bouche diminuant ainsi les risques de caries.

    Un brossage régulier des dents est indispensable après chaque repas.
  • Chapitre 6 : L'élimination des déchets

    Tous nos organes ont besoin de nutriments pour fonctionner et de dioxygène. Ils utilisent ces nutriments et ce dioxygène pour assurer leur fonction. En contrepartie ils produisent des déchets, tel que le dioxyde de carbone, qui se déversent dans le sang.

    I) Les organes produisent des déchets lors de leur fonctionnement

    Lors de leur fonctionnement, les organes utilisent des nutriments et du dioxygène, ils produisent en contrepartie des déchets qui sont déversés dans le sang. Il y a plusieurs types de déchets : le dioxyde de carbone, issu de la respiration cellulaire, l'urée et l'acide urique issus de l'utilisation des protides. Ces déchets ne doivent pas s'accumuler dans le sang, ils doivent être éliminés.

    II) L'élimination du dioxyde de carbone au niveau des alvéoles pulmonaires

    Le dioxyde de carbone produit lors de la respiration cellulaire doit être éliminé du sang. Ce dernier est rejeté sous forme gazeuse au niveau des alvéoles pulmonaires, il traverse la paroi dans le sens inverse du dioxygène. Ainsi le sang qui quitte les poumons est appauvri en dioxyde de carbone, alors que l'air expiré est lui, enrichi en dioxyde de carbone.

    III) Les reins filtrent le sang et produisent l'urine

    En permanence les reins filtrent le sang. Les déchets, l'urée et l'acide urique sont excrétés dans l'urine. L'urine résulte donc d'une filtration du sang, elle n'a pas la couleur du sang car elle ne contient pas de globule rouge, elle ne contient pas également de nutriments comme le glucose.

    Pour assurer cette filtration du sang, les reins sont très richement vascularisés. De très nombreux capillaires sanguins sont associés à de minuscules tubes collecteurs d'urine, qui eux-mêmes convergent pour former l'uretère. L'uretère conduit alors l'urine dans la vessie, l'urètre elle, conduit l'urine de la vessie vers l'orifice urinaire. Ce système de filtration permet de réguler la quantité d'eau contenue dans l'organisme.

    Si les reins ne sont pas fonctionnels, l'élimination des déchets ne se fait pas, leur accumulation dans le sang peut être très toxique et au final, dangereuse pour l'organisme. Le sang est alors filtré de façon artificielle par un " rein artificiel " lors de dialyse.

    Chapitre 7 : Circulation du sang et continuité des échanges

    La circulation sanguine assure les apports de nutriments et de dioxygène aux organes, elle assure également le transport des déchets vers les reins et du dioxyde de carbone vers les poumons

    I) Le sang circule en sens unique dans un système circulatoire clos.

    Le sang circule à sens unique dans un appareil circulatoire clos :

    • les artères, gros vaisseaux sanguins riches en fibres musculaires, amènent le sang aux organes à partir du coeur, artère pulmonaire et artère Aorte ;
    • Au contact des organes le sang circule dans des réseaux très ramifiés de vaisseaux sanguins très fins : les capillaires ;
    • Les veines pulmonaires et la veine Cave, vaisseaux élastiques, ramènent le sang au cœur.

    II) La mise en mouvement du sang par le cœur.

    Le cœur est un muscle creux, qui réunit deux parties indépendantes : le cœur droit et le cœur gauche. Chaque partie droite et gauche, est formée d'une oreillette qui reçoit le sang des veines, puis d'un ventricule qui en se contractant expulse le sang dans l'artère. Les contractions rythmiques du ventricule droit et du ventricule gauche mettent le sang en mouvement.

    III) La double circulation du sang.

    Le sang suit un double trajet dans l'organisme :

    - La circulation pulmonaire, issue du cœur droit, permet les échanges respiratoires avec les poumons. Le sang quitte le cœur par l'artère pulmonaire, passe dans les réseaux des capillaires pulmonaires, où il y a des échanges de gaz avec l'air contenu dans les alvéoles pulmonaires puis retourne au cœur gauche par 4 veines pulmonaires.

    La circulation générale, issue du cœur gauche, permet les échanges avec tous les autres organes. Le sang quitte le cœur par l'artère aorte, il est conduit dans les capillaires de tous les organes du corps, puis retourne au cœur droit par les veines caves.

    Une bonne alimentation, une pratique du sport et une bonne hygiène de vie sont importantes pour conserver un système circulaire en bon état de fonctionnement, et limiter les risques de maladies cardio-vasculaires, d'athérosclérose et d'infarctus.



    Troisième partie :
    Géologie externe, évolution des paysages

    Chapitre 8 : Découvrir un paysage

    La géologie (de géo = terre, logos = science, discours) est la science qui s'intéresse à la planète Terre, aux roches qui la composent, aux phénomènes, internes et externes qui l'affectent, ainsi qu'à son histoire. Elle permet aux hommes de découvrir les substances minérales dont ils ont besoin pour leurs multiples activités, mais aussi de prévoir et de comprendre certaines catastrophes naturelles, séismesvolcanismes,Tsunami.

    I) Du paysage à l'affleurement.

    - Les éléments qui constituent un paysage sont nombreux, relief, végétation, cours d'eau, affleurements. Certains sont d'origine naturelle, d'autres sont dus aux activités de l'Homme. 

    Un relief se caractérise par la présence de montagnes, de collines, de falaises, mais aussi de plateaux, de plaines ou de vallées dans lesquelles coulent des cours d'eau. Les affleurements de roches renseignent sur la nature du sous-sol.
    - L'implantation humaine se manifeste par la présence d'habitations groupées ou isolées, de routes, d'activités industrielles ou agricoles.

    II) Les roches et leurs propriétés.

    - Les affleurements permettent de découvrir les roches constituant le sous-sol de la région. Les formes du relief observées en surface sont souvent, sous un même climat, en relation avec la nature et la disposition des roches.
    - Les roches ont des propriétés dont dépendent les formes du relief observé. Les roches compactes et relativement dures, comme le calcaire, résistent à l'action des eaux de ruissellement. Par contre, les marnes plus friables, sont en partie entraînées par ces eaux. Les pentes des versants calcaires sont souvent marquées par des falaises. Celles des versants marneux présentant généralement des pentes plus douces.
    - Certaines roches fissurées, comme le calcaire, laissent l'eau s'infiltrer dans le sous-sol : ce sont des roches perméables. D'autres, comme l'argile, la retiennent en surface : ce sont des roches imperméables. Les propriétés des roches influencent fortement l'aspect des paysages.


    III) Les roches archives du passé.

    - Certaines roches contiennent des traces du passé : les fossiles. Ces fossiles sont des indices précieux pour le géologue. Ils permettent de reconstituer la faune et la flore des paysages anciens, et en comparant avec des paysages actuels, de reconstituer le déplacement des populations animales et d'apporter une preuve supplémentaire à la dérive des continents.

    IV) Les phénomènes géologiques.

    La géologie explique les phénomènes externes, érosion, transport et sédimentation. Les phénomènes liés à l'activité interne de la Terre,volcanismesismicité, formation des chaînes de montagnes et tectonique des plaques.

    En aidant à la compréhension de ces phénomènes, le géologue prévient et informe
    les populations des risques de cette Terre, afin de les protéger.

    Chapitre 9 : L’eau et le modelé du paysage, érosion

    A la surface de la Terre, toutes les roches subissent l'action des agents atmosphériques (vent, précipitation…) et de l'homme. Avec le temps, les roches sont désagrégées, modifiées ou dissoutes. Les produits de désagrégation qui restent sur place participent à la formation du sol.

    I) Les agents de l'érosion.

    Deux mécanismes contribuent à l'érosion :

    A) Mécanismes de désagrégations.

    Ils sont physiques et chimiques :

    - Physiques :
    le vent participe à la désagrégation en arrachant les minéraux à la roche mère.
    L'eau qui se transforme en glace dans les montagnes, occupe plus d'espace et se déplace. La glace fait ainsi exploser la roche, des blocs de rochers se détachent et sous l'effet de leur poids, dévalent la pente. Lors de leur chute ces rochers se rompent à leur tour en blocs de plus en plus petits. Au bas de la pente se forment des éboulis et des moraines.


    - Chimiques :
    L'eau riche en dioxyde de carbone provoque la dissolution de la roche qui est emportée sous forme de solutions, c'est le cas du calcaire.


    B) Les mécanismes de transport.

    - Le vent qui transporte les sables, exemple dans le désert, ou la Dune du Pilat.
    - L'eau qui transporte les matériaux provenant de l'altération des roches mères. Puis leur transport est ensuite assuré par les torrents, les rivières puis les fleuves jusqu'à la mer ou l'océan. Ces eaux transportent :
    - des substances dissoutes ;
    - des particules très fines,
    les argiles ;
    - des particules plus grosses, de tailles très différentes (cailloux, graviers, sable).


    II) L'érosion des granites.

    Sur les plateaux du Mont Lozère, on retrouve de nombreux amoncellements de boules de Granite. Dans les carrières que l'homme a creusées dans ce plateau, on observe un changement d'aspect du sous-sol avec la profondeur. Le Granite est une roche cohérente, perméable au niveau des fissures. Formé d'un assemblage de cristaux :
    - des cristaux de quartz, gris, translucides et de forme irrégulière ;
    - des cristaux de feldspaths, de teinte claire, blanche ou rose, présentent des faces planes brillantes à la lumière ;
    - des cristaux brillants de mica blanc ou de mica noir.

    Les micas et les feldspaths se désagrègent au contact de l'eau en une arène meuble. Certains minéraux sont transformés en Argile. Sous l'action de l'eau qui ruisselle, les éléments meubles de l'arène sont entraînés, dégageant peu à peu des boules de roches saines, caractéristiques des paysages de chaos.

    zoom 35 ko
    Du granite sain à l'arène granitique

    III) La dissolution des calcaires.

    La surface de certaines régions calcaires présente des champs de ruines. Sur certaines dalles de ces calcaires, les fissures sont nombreuses, larges et profondes. En profondeur, ces fissures deviennent étroites puis fermées. L'eau pénètre dans ces fissures pour entraîner l'érosion de ces massifs calcaires.

    La roche calcaire, cohérente et perméable au niveau des fissures, est en grande partie dissoute par les eaux de ruissellement et d'infiltration riches en dioxyde de carbone. Les marnes, peu cohérentes, imperméables, sont érodées. (Marnes : roches sédimentaires composées de 20 à 80 % de calcaire).

    Chapitre 10 : La formation des roches sédimentaires

    Les éléments issus de la désagrégation des roches, de leur transformation ou de leur dissolution sont transportés par l'eau, à l'état solide ou dissous ainsi que par le vent sous forme de sable et de particules. Ces éléments se déposent à la surface de la Terre, sous forme de sédiments qui pourront se transformer au cours du temps en roches sédimentaires.

    I) Transport de matériaux et dépôts sédimentaires. 

    La formation des roches sédimentaires s'effectue en quatre grandes étapes :


    Désagrégation, dissolution et érosion des roches préexistantes.
    - Transport des produits libérés ou transformés. L'eau transporte les produits de l'érosion sous forme solide (blocs, galets, sables, fines particules) et sous forme dissoute (calcium, sodium). Le vent participe aussi aux déplacements des particules issues de l'érosion.
    - Dépôt des matériaux ou sédimentation. Quand la vitesse de l'eau et le débit diminuent, les éléments les plus grossiers se déposent d'abord, puis les graviers, les sables, les boues. Les dépôts forment des sédiments d'origine détritiques.
    La transformation des sédiments en roche sédimentaire, c'est la diagenèse.

    II) Du sédiment à la roche.

    - Le calcium dissous lors de l'érosion chimique est transporté par les eaux de pluies, par les rivières et les fleuves jusqu'à la mer. Là de nombreux organismes marins (plancton) utilisent ce calcium pour fabriquer leur squelette, leur coquille calcaire. Ainsi le calcium participe à la formation d'un nouveau produit, le calcaire (ou carbonate de calcium). Le calcaire est très peu soluble dans l'eau de mer. A la mort des organismes marins, les squelettes calcaires tombent sur le fond et s'y accumulent. Ils forment ainsi un sédiment d'origine biochimique.

    - Au cours du temps, les sédiments s'accumulent, superposés. Leur tassement entraîne une perte d'eau. D'une consistance meuble, les sédiments sont peu à peu transformés en roches sédimentaires cohérentes et compactes exemple : GrèsCalcaire et Gypse.


    III) Les roches sédimentaires riches en traces du passé.

    - Les formations sédimentaires sont généralement disposées en strates qui contiennent des fossiles, c'est le cas de l'affleurement de la Drôme, au nord du Mont Ventoux. Ces fossiles d'animaux, bélemnites, ammonites, renseignent sur l'environnement et le milieu ancien du paysage étudié.

    Ces fossiles, témoignent des milieux de vie passés. Divers indices présents dans des formations sédimentaires superposées montrent que dans une région donnée, les conditions climatiques et biologiques régnant lors du dépôt des sédiments ont évolué au cours du temps. Ainsi les strates superposées ne possèdent pas les mêmes fossiles, ce qui permet d'établir une chronologie des événements et de reconstituer l'histoire d'un paysage.

    Chapitre 11 : Ressources géologiques et environnement

    Pour ses besoins de constructions et énergétiques, l'homme prélève dans son environnement des matériaux. Ces ressources minérales contenues dans le sous-sol sont utilisées brutes ou après transformations. Ces ressources sont issues d'un processus de formation très long, qui s'étale pour certains sur des centaines de millions d'années. Leur utilisation et leur exploitation doivent être gérées correctement afin de préserver l'environnement et afin d'assurer aux générations futures des ressources en quantité suffisante. L'homme doit mettre en place des ressources énergétiques moins polluantes et respectueuses de l'environnement.

    I) Ressources géologiques et construction

    De tout temps l'homme a su extraire et utiliser les ressources géologiques pour construire (granite, calcaire, argile, sable…) ou encore comme matières premières pour l'industrie et l'artisanat (minerais, ocres…).Les techniques de constructions utilisées ont évolué, ainsi entre l'an 40 et l'an 60 de notre ère, le Pont du Gard qui traverse le Gardon, fût construit à partir d'une roche, le calcaire coquiller, extraite de la carrière de Vers en aval du Pont du Gard. Ce pont nécessita 50 000 tonnes de blocs calcaires.
    Non loin du pont du Gard, le Pont TGV d'Avignon qui enjambe le Rhône, fût construitde 1996 à 1999 en béton précontraint et en béton armé. Ce pont nécessita 110 000 m3 de béton.

    Le béton est un terme générique qui désigne un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats obtenus soit directement à partir d'alluvions meubles (sables, galets) comme dans la Durance, soit par concassage de roches cohérentes (granite, calcaire), agglomérés par un liant. Le liant est soit " hydraulique " appelé couramment ciment, ou " hydrocarboné " on parle de bitume. Lorsque les liants hydrauliques se réduisent à du sable, on parle de mortier.

    A l'inverse des blocs de calcaires utilisés pour la construction du pont du Gard, le béton est formé à partir de matériaux différents qui subissent des transformations.

    II) Ressources géologiques et énergies.

    Pendant longtemps, les chimistes et les géologues se sont interrogés sur l'origine de cette huile minérale, la présence de substances dérivant de la chlorophylle, pigment végétal mis les scientifiques sur la piste.

    La formation du pétrole débute dans une mer où flottait un plancton abondant d'algues et d'animaux microscopiques dont les cadavres s'accumulaient sans cesse sur les fonds argileux, rejoints par les restes des méduses, des poissons et autres habitants de l'océan. Ces matières organiques sont alors fermentées par des bactéries anaérobies (sans dioxygène) et transformées en une bouillie, puis en un mélange liquide, le pétrole qui imprégna peu à peu la vase argileuse.

    Au cours des temps géologiques, la sédimentation marine a varié, aux vases imprégnées de pétrole succédèrent d'autres dépôts : calcaire, sables, marnes. Les couches se plissèrent ensuite et le pétrole quitta les roches mères où il avait pris naissance pour rejoindre les roches poreuses voisines, devenues des réservoirs à pétrole. Les forages profonds, permettent d'atteindre ces réservoirs naturels.

    Le pétrole est transformé pour donner de nombreux dérivés industriels : mazout, gas-oil, essence, huiles lourdes, lubrifiants, plastiques, asphalte et bitume.

    III) Gestion des ressources et respect de l'environnement.

    Notre économie et notre civilisation dépendent très largement du pétrole et de ses dérivés, mazout, gas-oil, essence, huiles lourdes, lubrifiants, plastiques mais aussi asphalte et bitume. Le pétrole et ses dérivés comme le bitume ou asphalte sont utilisés depuis longtemps.

    Les civilisations des Sumériens ( 5000-1750 avant JC), des Akkadiens ( vers 2325-2160 avant JC), en Mésopotamie l'employaient comme ciment dans la construction des " ziggourats ", sortes de tours élevées, mais aussi dans la fabrication de vase, les égyptiens enduisaient de bitume les bandelettes qui entouraient leurs momies. Dans l'antiquité, le bitume était utilisé pour étanchéifier les embarcations. Trois siècles avant Jésus-Christ, les chinois découvrirent la flamme éclairante du pétrole, et ils furent les premiers à forer des puits dans le sol pour augmenter sa production.

    L'exploitation accrue du pétôle el croissance des besoins industriels mondiaux dès les années 1970 ont considérablement diminué les réserves mondiales de pétrole. De plus son utilisation massive a entraîné une augmentation de la pollution atmosphérique de la planète.

    Désormais il est temps de se tourner vers d'autres sources d'énergie, beaucoup moins polluantes et inépuisables. L'homme développe ainsi l'utilisation de l'énergie solaire, de la géothermie, et de l'énergie éolienne. Ces dernières sont inépuisables et non polluantes.

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