Revision sheet: Les enjeux de la couche d'ozone et du changement climatique

Plan du Cours

  1. Ozone troposphérique et ozone stratosphérique
  2. Mesure de l’ozone stratosphĂ©rique et unitĂ©s Dobson
  3. Cycle de Chapman et équilibre photochimique
  4. DĂ©couverte du trou d’ozone et rĂŽle des CFC
  5. Lien eau potable et risques sanitaires
  6. Évolution de la production agricole et impacts nutritionnels
  7. Biodiversité : fragmentation des habitats et vulnérabilité
  8. Diversité génétique et diversité spécifique
  9. DĂ©sertification et rĂ©versibilitĂ© Ă  l’échelle humaine
  10. AccĂšs Ă  l’énergie et Ă©missions de gaz Ă  effet de serre
  11. Accord de Paris et objectifs climatiques
  12. MRV des émissions forestiÚres et télédétection

1. Ozone troposphérique et ozone stratosphérique

Notions clés & Définitions

  • Ozone troposphĂ©rique : Ozone prĂ©sent dans la troposphĂšre, considĂ©rĂ© comme nocif car il se forme surtout lors de trafic Ă©levĂ© et de fortes chaleurs.
  • Ozone stratosphĂ©rique : Ozone situĂ© dans la stratosphĂšre, qualifiĂ© de protecteur car il absorbe les UV et contribue Ă  limiter leur impact.
  • Cycle de Chapman : Cycle photochimique de l’ozone qui dĂ©crit la formation et la destruction de l’ozone sous l’action des UV dans la stratosphĂšre.
  • Dobson Unit : UnitĂ© de mesure utilisĂ©e pour exprimer la quantitĂ© d’ozone dans l’atmosphĂšre Ă  partir de l’absorption des UV.
  • CFC : Chloro-fluoro-carbures, gaz relativement inertes en basse atmosphĂšre, capables de dĂ©grader la couche d’ozone une fois atteignant la stratosphĂšre.

Points essentiels

  • L’ozone troposphĂ©rique est local et associĂ© Ă  des conditions de trafic et de chaleur, tandis que l’ozone stratosphĂ©rique protĂšge en absorbant les UV.
  • L’ozone est mesurĂ© via satellites et instruments au sol, et l’absorption des UV permet d’en dĂ©duire la concentration atmosphĂ©rique.
  • L’ozone ne se rarĂ©fie pas quand on monte en altitude, avec un pic autour de 20 km.
  • Sous 220 Dobson Unit, on observe une rarĂ©faction appelĂ©e « trou » (baisse de concentration d’ozone).
  • Le cycle de Chapman inclut une production par UV (O2 → O puis O + O2 → O3) et une destruction par UV (O3 → O puis O + O3 → O2).
  • L’équilibre dynamique du cycle de Chapman ne suffit pas Ă  expliquer les observations, car d’autres rĂ©actions doivent intervenir en plus des rĂ©actions UV simples.

Astuce mémo

TroposphĂšre = toxique (trafic + chaleur) ; StratosphĂšre = filtre UV (bon ozone).

2. Mesure de l’ozone stratosphĂ©rique et unitĂ©s Dobson

Notions clés & Définitions

  • UnitĂ© Dobson : UnitĂ© de mesure qui exprime la quantitĂ© totale d’ozone dans la colonne atmosphĂ©rique, utile pour comparer l’état de la couche d’ozone dans le temps et entre rĂ©gions.
  • Ozone stratosphĂ©rique : Ozone prĂ©sent dans la stratosphĂšre, qui absorbe une partie du rayonnement UV et joue un rĂŽle central dans l’évolution du “trou” d’ozone.
  • Copernicus : Programme europĂ©en de surveillance par satellites qui mesure l’ozone et d’autres gaz atmosphĂ©riques pour dĂ©tecter et suivre les variations.
  • ODS : Substances appauvrissant la couche d’ozone, dont les Ă©missions illĂ©gales peuvent provoquer des hausses mesurables de la concentration d’ozone.

Points essentiels

  • Les variations de concentration en CFCs dans l’atmosphĂšre sont dĂ©tectables par les scientifiques, ce qui permet d’identifier des augmentations anormales.
  • En 2018, une hausse de la concentration liĂ©e aux CFCs conduit Ă  la dĂ©couverte de productions illĂ©gales d’ODS en Asie du Sud-Est et dans certaines zones de Chine.
  • La surveillance internationale crĂ©e une pression qui pousse les pays concernĂ©s Ă  corriger la situation, par exemple en fermant des usines illĂ©gales.
  • Copernicus surveille l’ozone par satellite et suit aussi d’autres espĂšces comme le dioxyde d’azote et le mĂ©thane.
  • La mesure par satellites complĂšte les observations au sol/mer, ce qui amĂ©liore la capacitĂ© Ă  suivre l’évolution spatio-temporelle de l’ozone.

Astuce mémo

Dobson = “colonne d’ozone” : plus la valeur est grande, plus l’ozone total dans la colonne est Ă©levĂ©e.

3. Cycle de Chapman et équilibre photochimique

Notions clés & Définitions

  • Cycle de Chapman : Cycle photochimique de l’atmosphĂšre qui dĂ©crit la formation et la destruction de l’ozone sous l’action du rayonnement UV.
  • Équilibre photochimique : État oĂč les vitesses de production et de destruction d’une espĂšce chimique atmosphĂ©rique se compensent, rendant sa concentration relativement stable.
  • Amplification polaire : Renforcement du rĂ©chauffement aux hautes latitudes, liĂ© Ă  des rĂ©troactions qui amplifient l’effet initial.
  • AlbĂ©do : Pouvoir rĂ©flĂ©chissant d’une surface, qui dĂ©termine la part du rayonnement renvoyĂ©e vers l’espace.
  • Feedback positif glace-neige : RĂ©troaction oĂč la diminution de la glace rĂ©duit l’albĂ©do, ce qui augmente l’absorption d’énergie et accĂ©lĂšre encore le rĂ©chauffement.

Points essentiels

  • La fonte de l’Antarctique et du Groenland contribue Ă  l’augmentation du niveau de la mer.
  • L’Arctique se rĂ©chauffe plus vite que le reste du monde, car il absorbe davantage d’énergie.
  • L’amplification polaire est attribuĂ©e Ă  un feedback positif liĂ© Ă  l’albĂ©do de la glace et de la neige.
  • RĂ©duire la boucle de rĂ©troaction est prĂ©sentĂ© comme une prioritĂ© pour limiter l’emballement du rĂ©chauffement.
  • La tempĂ©rature moyenne observĂ©e est donnĂ©e Ă  1,57°C, et l’objectif de l’accord de Paris est dĂ©jĂ  dĂ©passĂ© dans le contenu source.

Astuce mémo

Glace ↓ albĂ©do ↓ → absorption ↑ → rĂ©chauffement ↑ : boucle qui s’emballe.

4. DĂ©couverte du trou d’ozone et rĂŽle des CFC

Notions clés & Définitions

  • Trou d’ozone : Le trou d’ozone dĂ©signe une diminution locale de la couche d’ozone, ce qui laisse davantage d’UV atteindre la surface terrestre.
  • CFC : Les CFC sont des composĂ©s chlorĂ©s utilisĂ©s autrefois en industrie et qui peuvent contribuer Ă  la destruction de l’ozone.
  • Ozone : L’ozone est une forme d’oxygĂšne qui absorbe une partie des rayonnements UV et limite l’énergie reçue au sol.
  • Rayonnement UV : Le rayonnement UV est une partie du spectre solaire dont une fraction est filtrĂ©e par l’ozone avant d’atteindre la Terre.

Points essentiels

  • L’ozone renvoie/absorbe les UV, ce qui rĂ©duit l’énergie solaire arrivant au sol et diminue l’absorption par la Terre.
  • Moins d’ozone signifie davantage d’UV transmis, donc un filtrage solaire moins efficace.
  • La couche d’ozone agit comme un filtre : elle contrĂŽle la quantitĂ© d’UV qui peut contribuer au rĂ©chauffement de surface.
  • Les CFC sont associĂ©s Ă  la destruction de l’ozone, ce qui favorise l’apparition d’une zone appauvrie en ozone.
  • Le rĂŽle de l’ozone est protecteur : plus d’ozone implique en gĂ©nĂ©ral moins d’UV atteignant la surface.

Astuce mémo

Ozone = pare-soleil UV : moins d’ozone → plus d’UV → plus d’énergie au sol.

5. Lien eau potable et risques sanitaires

Notions clés & Définitions

  • Upwelling : PhĂ©nomĂšne ocĂ©anique de remontĂ©e d’eaux froides depuis les profondeurs vers la surface, modifiant la tempĂ©rature de l’ocĂ©an.
  • El Niño : Perturbation du Pacifique qui affaiblit les trade winds et rĂ©duit le contraste de tempĂ©rature entre les deux cĂŽtĂ©s de l’ocĂ©an.
  • La Niña : PhĂ©nomĂšne opposĂ© Ă  El Niño qui renforce les trade winds et accentue le dĂ©placement d’eau chaude vers l’AmĂ©rique.
  • Paludisme : Maladie transmise par des moustiques, dont le risque augmente quand les conditions favorisent la prolifĂ©ration des insectes.
  • Vagues de chaleur : Épisodes de tempĂ©ratures Ă©levĂ©es qui deviennent plus frĂ©quents et plus marquĂ©s, avec une mortalitĂ© croissante.

Points essentiels

  • L’upwelling crĂ©e un contraste de tempĂ©rature entre l’Afrique et l’AmĂ©rique, ce qui influence la formation des nuages et des pluies via l’air chaud montant et l’air frais redescendant.
  • El Niño affaiblit les trade winds, diminue les remontĂ©es d’eau froide et rĂ©chauffe les zones normalement plus froides du Pacifique, ce qui modifie vents et pluies.
  • Les impacts d’El Niño touchent surtout les tropiques, avec plus de risques d’inondation (ex. PĂ©rou) et de sĂ©cheresse (ex. IndonĂ©sie, Inde, BrĂ©sil).
  • Le GIEC (2007) relie El Niño Ă  une hausse des Ă©pidĂ©mies de paludisme et malaria via l’augmentation des pluies, donc plus de moustiques.
  • AprĂšs El Niño, un effet inverse peut survenir : La Niña, qui renforce les trade winds et tend Ă  abaisser les tempĂ©ratures globales avec des effets opposĂ©s.
  • Le rĂ©chauffement climatique augmente la frĂ©quence et l’intensitĂ© des vagues de chaleur, et leur mortalitĂ© augmente avec le temps.

Astuce mémo

Trade winds : El Niño = vents faibles → moins de pluie/plus de dĂ©sĂ©quilibre ; La Niña = vents forts → effets opposĂ©s.

6. Évolution de la production agricole et impacts nutritionnels

Notions clés & Définitions

  • SĂ©dentarisation : Processus par lequel l’installation durable des humains devient possible grĂące Ă  l’agriculture.
  • AnthropocĂšne : PĂ©riode dĂ©finie par le fait que l’activitĂ© humaine bouleverse l’équilibre gĂ©ophysique de la planĂšte.
  • Bombe dĂ©mographique : PĂ©riode de forte hausse de la population liĂ©e Ă  un accroissement naturel Ă©levĂ©, avec plus de naissances que de dĂ©cĂšs.
  • Indice de fĂ©conditĂ© : Indicateur qui correspond au nombre moyen d’enfants par famille et qui sert Ă  suivre l’évolution dĂ©mographique.
  • One Health : Approche reliant la santĂ© humaine Ă  celle des animaux et des Ă©cosystĂšmes pour protĂ©ger la santĂ© globale.

Points essentiels

  • L’agriculture favorise la sĂ©dentarisation et permet l’essor de civilisations, puis certaines s’effondrent aussi pour des causes environnementales.
  • La rĂ©volution industrielle marque l’entrĂ©e dans une nouvelle Ăšre gĂ©ologique attribuĂ©e Ă  l’action humaine, appelĂ©e AnthropocĂšne.
  • Vers 1900, la croissance dĂ©mographique s’accĂ©lĂšre avec l’urbanisation et les progrĂšs mĂ©dicaux, passant d’environ 1 milliard (1800) Ă  8 milliards (2022).
  • Un taux d’accroissement de 2% double la population environ tous les 35 ans.
  • La transition dĂ©mographique se dĂ©crit en phases : prĂ©-transition (natalitĂ© et mortalitĂ© Ă©levĂ©es), phase 1 (mortalitĂ© baisse), phase 2 (natalitĂ© baisse), post-transition (croissance proche de 0).
  • L’indice de fĂ©conditĂ© mondial passe d’environ 5 Ă  2,3 entre 1960 et 2020, ce qui contribue Ă  stabiliser la population mondiale.

Astuce mémo

2% → double en ~35 ans (2→35).

7. Biodiversité : fragmentation des habitats et vulnérabilité

Notions clés & Définitions

  • One Health : Approche de santĂ© globale reliant la santĂ© humaine Ă  celle des Ă©cosystĂšmes, car les perturbations de la nature rejaillissent sur les risques sanitaires.
  • ThĂ©orie du Donut : Cadre qui dĂ©finit un espace sĂ»r et juste pour l’humanitĂ© en Ă©quilibrant besoins sociaux et limites Ă©cologiques Ă  ne pas dĂ©passer.
  • Courbe de Kuznets : ModĂšle reliant revenu et pollution en prĂ©voyant une hausse initiale puis une baisse aprĂšs un certain niveau de revenu.
  • Good Move : Action de gouvernance visant Ă  amĂ©liorer la qualitĂ© de l’air, avec un effet mesurable aprĂšs quelques annĂ©es.
  • UNFCCC : Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques qui organise la coopĂ©ration internationale via un cycle de mise en Ɠuvre de 5 ans.

Points essentiels

  • La fragmentation et la modification des habitats par l’Homme affectent les biomes et peuvent augmenter l’exposition des humains Ă  de nouvelles espĂšces (ex. parasites).
  • Les interactions dĂ©veloppement–environnement sont complexes car elles ne suivent pas une relation simple uniquement liĂ©e Ă  la dĂ©mographie ou Ă  la pauvretĂ©.
  • À l’échelle locale, la courbe de Kuznets suggĂšre qu’une hausse du revenu augmente d’abord la pollution, puis la rĂ©duit quand elle devient trop coĂ»teuse pour les individus.
  • À l’échelle rĂ©gionale, la dĂ©gradation environnementale peut ĂȘtre subie par d’autres que ceux qui la gĂ©nĂšrent, crĂ©ant une dĂ©connection spatiale et temporelle.
  • À l’échelle globale, la dynamique peut conduire Ă  une croissance des impacts, mĂȘme si le bien-ĂȘtre individuel augmente avec le revenu.
  • La qualitĂ© de l’air peut s’amĂ©liorer aprĂšs des mesures publiques : en Belgique, aprĂšs deux ans, la qualitĂ© de l’air s’est amĂ©liorĂ©e suite Ă  une action de type Good Move.

Astuce mémo

Donut = Social OK + Écologie OK : vivre “dans l’anneau” sans dĂ©passer les limites.

8. Diversité génétique et diversité spécifique

Notions clés & Définitions

  • DiversitĂ© spĂ©cifique : La diversitĂ© spĂ©cifique regroupe le nombre et la variĂ©tĂ© d’espĂšces prĂ©sentes dans un milieu.
  • DiversitĂ© gĂ©nĂ©tique : La diversitĂ© gĂ©nĂ©tique correspond Ă  la variĂ©tĂ© des gĂšnes au sein d’une mĂȘme espĂšce.
  • BiodiversitĂ© des petits organismes : La biodiversitĂ© peut concerner surtout les micro-organismes et invertĂ©brĂ©s, pas uniquement les grands mammifĂšres.
  • RĂ©servoir de biodiversitĂ© : Un Ă©cosystĂšme peut agir comme un rĂ©servoir de biodiversitĂ© en hĂ©bergeant de nombreuses formes de vie.

Points essentiels

  • Dans les forĂȘts tropicales, la biodiversitĂ© ne se limite pas aux grands animaux, elle concerne aussi de nombreux petits organismes.
  • Une forĂȘt tropicale Ă  maturitĂ© fonctionne comme un rĂ©servoir de carbone et de biodiversitĂ©.
  • La diversitĂ© spĂ©cifique et la diversitĂ© gĂ©nĂ©tique contribuent ensemble Ă  la biodiversitĂ© d’un Ă©cosystĂšme.
  • La perte d’espĂšces peut s’accompagner d’une baisse de diversitĂ© gĂ©nĂ©tique, ce qui rĂ©duit la capacitĂ© d’adaptation des populations.
  • Les conditions climatiques et la structure en Ă©tages de la canopĂ©e favorisent la coexistence d’organismes variĂ©s, donc la diversitĂ©.
  • MĂȘme sans “immuabilitĂ©â€, la forĂȘt peut maintenir une forte biodiversitĂ© grĂące Ă  un Ă©quilibre dynamique et des cycles saisonniers inattendus.

Astuce mémo

BiodiversitĂ© = espĂšces + gĂšnes : “qui vit” (spĂ©cifique) et “avec quelles variantes” (gĂ©nĂ©tique).

9. DĂ©sertification et rĂ©versibilitĂ© Ă  l’échelle humaine

Notions clés & Définitions

  • DĂ©forestation : La dĂ©forestation correspond Ă  la perte de couverture forestiĂšre, souvent liĂ©e Ă  des usages du sol concurrents comme l’agriculture, l’exploitation et les infrastructures.
  • RĂ©versibilitĂ© forestiĂšre : La rĂ©versibilitĂ© forestiĂšre dĂ©signe la capacitĂ© d’une forĂȘt Ă  repousser aprĂšs coupe, sans garantir le retour complet de la biodiversitĂ©.
  • DĂ©finition de forĂȘt FAO : La dĂ©finition de forĂȘt fixe des seuils (surface, hauteur, couvert) et exclut les terres Ă  vocation agricole ou urbaine prĂ©dominante.
  • TĂ©lĂ©dĂ©tection spatiale : La tĂ©lĂ©dĂ©tection spatiale utilise des satellites pour mesurer les changements de surface et amĂ©liorer l’estimation de la dĂ©forestation.
  • Land sparing : Le land sparing est une stratĂ©gie d’amĂ©nagement qui sĂ©pare le territoire en zones protĂ©gĂ©es, zones agricoles intensives et zones d’exploitation forestiĂšre intensive.

Points essentiels

  • La coupe suivie de repousse peut ĂȘtre moins grave, mais des feux ravageurs rendent la rĂ©cupĂ©ration beaucoup plus difficile.
  • La dĂ©forestation n’est pas rĂ©cente : en Europe, sur plusieurs siĂšcles, une grande partie des forĂȘts a Ă©tĂ© coupĂ©e.
  • La FAO indique un frein progressif de la dĂ©forestation, avec des tendances diffĂ©rentes selon les rĂ©gions (retour en Asie/Europe, Ă©quilibre relatif en OcĂ©anie/AmĂ©rique, pertes en Afrique).
  • La superficie forestiĂšre mondiale diminue malgrĂ© des reprises locales, et l’évaluation varie fortement selon les pays.
  • La majoritĂ© des forĂȘts mondiales est concentrĂ©e dans environ 10 pays, ce qui rend les bilans trĂšs dĂ©pendants de quelques acteurs.
  • La dĂ©finition de forĂȘt inclut les terres >0,5 ha avec arbres >5 m et couvert >10%, ou capables d’atteindre ces seuils, et considĂšre aussi une forĂȘt en devenir comme une forĂȘt.

Astuce mémo

Couper ≠ perdre si ça repousse, mais Feu = RĂ©versibilitĂ© cassĂ©e.

10. AccĂšs Ă  l’énergie et Ă©missions de gaz Ă  effet de serre

Notions clés & Définitions

  • Huile de palme : Ressource vĂ©gĂ©tale utilisĂ©e dans de nombreux produits, dont la production peut ĂȘtre liĂ©e Ă  la dĂ©forestation selon les pratiques agricoles.
  • DĂ©forestation : Transformation d’une couverture forestiĂšre en surfaces non forestiĂšres, pouvant libĂ©rer du carbone et rĂ©duire les puits naturels.
  • TourbiĂšres : ÉcosystĂšmes riches en matiĂšre organique oĂč le drainage et le feu peuvent accroĂźtre fortement les Ă©missions de gaz Ă  effet de serre.
  • Certification RSPO Mix : Type de certification qui autorise l’usage d’huile de palme certifiĂ©e durable mĂ©langĂ©e Ă  de l’huile non certifiĂ©e.
  • Certification EU-FELGT : Certification europĂ©enne prĂ©sentĂ©e comme plus stricte, visant Ă  imposer de nouvelles pratiques d’exploitation forestiĂšre pour les produits importĂ©s.

Points essentiels

  • La sensibilisation a rĂ©duit d’environ un tiers la dĂ©forestation, mais n’a pas modifiĂ© les pratiques de feu ni la dĂ©forestation des tourbiĂšres.
  • Les entreprises renforcent des cahiers de charges et des normes d’usage de l’huile de palme pour limiter les impacts sur les forĂȘts.
  • Quatre types de certification sont citĂ©s, dont GreenPalm (paiement pour certification) et RSPO Mix (mĂ©lange certifiĂ© durable et non certifiĂ©).
  • La certification EU-FELGT est dĂ©crite comme plus stricte que la RSPO et vise des pratiques d’exploitation forestiĂšre pour les produits importĂ©s en UE.
  • La rĂ©gulation europĂ©enne sur le bois illĂ©gal (EU-FELGT) a Ă©tĂ© abandonnĂ©e car les exigences de certification Ă©taient jugĂ©es difficilement applicables sur le terrain.
  • La FSC est dĂ©crite comme plus facile Ă  obtenir, tandis que la PEFC est prĂ©sentĂ©e comme plus exigeante dans le contenu fourni.

Astuce mémo

Certification = niveau de preuve : RSPO Mix = mélange, EU-FELGT = contrÎle plus strict (et plus difficile à appliquer).

11. Accord de Paris et objectifs climatiques

Notions clés & Définitions

  • Accord de Paris : TraitĂ© international visant Ă  coordonner l’action des États contre le changement climatique via des objectifs et engagements climatiques.
  • Objectifs climatiques : Cibles chiffrĂ©es ou orientations fixĂ©es pour limiter le rĂ©chauffement et rĂ©duire les impacts du changement climatique.
  • RĂ©partition saisonniĂšre de l’énergie : Variation au cours de l’annĂ©e de l’énergie reçue et restituĂ©e, qui crĂ©e des surplus vers l’équateur et des dĂ©ficits vers les pĂŽles.
  • Circulation des masses d’air : DĂ©placements Ă  grande Ă©chelle de l’air qui redistribuent chaleur et humiditĂ© et conditionnent moussons et rĂ©gimes de prĂ©cipitations.
  • Circulation thermohaline : Circulation ocĂ©anique pilotĂ©e par les diffĂ©rences de tempĂ©rature et de salinitĂ©, qui transporte l’énergie vers d’autres rĂ©gions.

Points essentiels

  • Le bilan Ă©nergĂ©tique moyen est excĂ©dentaire Ă  l’équateur et dĂ©ficitaire aux pĂŽles, ce qui traduit une dynamique saisonniĂšre liĂ©e aux solstices.
  • Dans la ZCIT, l’air fortement rĂ©chauffĂ© s’élĂšve, formant de grands nuages convectifs, puis se dirige vers les pĂŽles en altitude.
  • PrĂšs du sol, l’air plus frais revient vers l’équateur et engendre les vents alizĂ©s, ce qui participe au dĂ©placement saisonnier de la ZCIT et aux moussons.
  • La force de Coriolis dĂ©vie le dĂ©placement de l’air vers la droite en hĂ©misphĂšre nord et vers la gauche en hĂ©misphĂšre sud.
  • La circulation atmosphĂ©rique s’organise en trois cellules par hĂ©misphĂšre, ce qui crĂ©e des climats et des prĂ©cipitations contrastĂ©s.
  • Les courants de surface dĂ©pendent surtout des vents, des contrastes de tempĂ©rature et de salinitĂ©, tandis que les courants profonds relĂšvent de la circulation thermohaline.

Astuce mémo

Équateur = monte (ZCIT) ; PĂŽles = descente (dĂ©ficit) ; OcĂ©an = chaud→froid (thermohaline).

12. MRV des émissions forestiÚres et télédétection

Notions clés & Définitions

  • MRV des Ă©missions : Le MRV regroupe la mesure, la notification et la vĂ©rification des Ă©missions et absorptions de gaz Ă  effet de serre.
  • TĂ©lĂ©dĂ©tection : La tĂ©lĂ©dĂ©tection dĂ©signe l’observation de la Terre Ă  distance (capteurs) pour estimer l’état de la vĂ©gĂ©tation et les flux de carbone.
  • ProductivitĂ© primaire nette : La productivitĂ© primaire nette (NPP) reprĂ©sente le carbone/biomasse rĂ©ellement accumulĂ© par la vĂ©gĂ©tation aprĂšs sa respiration.
  • ProductivitĂ© primaire brute : La productivitĂ© primaire brute (GPP) correspond Ă  la quantitĂ© totale de carbone fixĂ©e par la photosynthĂšse.
  • ProductivitĂ© primaire de l’écosystĂšme : La productivitĂ© primaire de l’écosystĂšme (NEP) mesure le bilan net de carbone de l’écosystĂšme en incluant plusieurs pertes et transferts.

Points essentiels

  • La biomasse totale correspond au stock de carbone, tandis que la productivitĂ© correspond au flux de carbone.
  • La NPP se calcule par NPP = GPP − Rplant, oĂč Rplant est la respiration de la vĂ©gĂ©tation.
  • La NEP se calcule par NEP = GPP − (Rplant + Rheterotr+ Flessivage + Fperturbations), en ajoutant respiration hĂ©tĂ©rotrophe et pertes/transferts.
  • La productivitĂ© primaire n’est pas forcĂ©ment liĂ©e Ă  la quantitĂ© de biomasse verte en place, mais elle est fortement corrĂ©lĂ©e Ă  l’évapotranspiration rĂ©elle (elle-mĂȘme liĂ©e Ă  la tempĂ©rature et Ă  l’humiditĂ©).
  • La NPP varie de façon non linĂ©aire avec les prĂ©cipitations et la tempĂ©rature, donc un mĂȘme changement climatique n’a pas un effet proportionnel.
  • Le permafrost limite la dĂ©composition car la matiĂšre reste gelĂ©e, ce qui favorise un stockage important de carbone.

Astuce mémo

Stock = biomasse, Flux = productivitĂ© : Biomasse totale (stock) ≠ NPP/NEP (flux).

RepĂšres chronologiques

DateÉvĂ©nement
2009197 pays signent un traitĂ© pour la protection de la couche d’ozone
2018hausse de la concentration liĂ©e aux CFCs menant Ă  la dĂ©couverte de productions illĂ©gales d’ODS
1987protocole de MontrĂ©al : baisse des Ă©missions de CFCs (moitiĂ© d’ici l’an 2000)

Tableaux de synthĂšse

Ozone : troposphĂšre vs stratosphĂšre

ZoneRÎleCaractéristiques
TroposphÚreOzone « mauvais » (toxique)Local, se forme lors de trafic élevé et de fortes chaleurs
StratosphÚreOzone « bon » (protecteur)Absorbe les UV ; concentration ne se raréfie pas en montant en altitude

PiÚges & confusions fréquents

  1. Confondre « trou d’ozone » et absence totale d’ozone : le cours insiste qu’il s’agit surtout d’une baisse de concentration, pas d’un trou rĂ©el.
  2. Croire que l’ozone diminue forcĂ©ment avec l’altitude : au contraire, il ne se rarĂ©fie pas et atteint un pic vers 20 km.
  3. Penser que le cycle de Chapman suffit Ă  expliquer les observations : le cours dit que les vitesses des rĂ©actions UV seules ne permettent pas de reproduire les concentrations observĂ©es, donc d’autres rĂ©actions interviennn
  4. MĂ©langer les causes : attribuer la baisse d’ozone aux avions supersoniques alors que, dans le cours, les CFC sont retenus comme coupables.
  5. InterprĂ©ter une annĂ©e avec « trou plus petit » comme un signe de guĂ©rison : le cours explique que la taille varie d’annĂ©e en annĂ©e (variabilitĂ© interannuelle).
  6. Confondre Arctique et Antarctique pour le mécanisme : la baisse en octobre est expliquée par le vortex polaire, le refroidissement et les nuages stratosphériques en Antarctique.
  7. Confondre la réversibilité : croire que « coupe + repousse » garantit le retour complet de la biodiversité, alors que le cours précise que la réversibilité forestiÚre ne garantit pas le retour complet.

Checklist Examen

  1. DĂ©finir ozone troposphĂ©rique et ozone stratosphĂ©rique, et expliquer pourquoi l’un est toxique et l’autre protecteur.
  2. Expliquer comment la concentration d’ozone est dĂ©duite Ă  partir de l’absorption des UV et nommer l’unitĂ© Dobson Unit.
  3. Donner la rĂšgle clĂ© d’altitude : l’ozone ne se rarĂ©fie pas en montant et atteint un pic vers 20 km.
  4. DĂ©crire le cycle de Chapman : rĂ©actions de production et de destruction sous UV, et l’idĂ©e d’équilibre dynamique.
  5. Expliquer pourquoi le cycle de Chapman seul ne suffit pas et ce que cela implique pour l’existence d’autres rĂ©actions.
  6. Raconter la dĂ©couverte du trou : annĂ©es 70 en Antarctique (Halley Bay), baisse en octobre, et rĂŽle des CFCs comme gaz inertes en basse atmosphĂšre capables de dĂ©grader l’ozone.
  7. Clarifier le concept médiatique de « trou » : pourquoi il a été inventé pour la compréhension et pourquoi il ne faut pas le prendre au sens strict.
  8. PrĂ©senter le protocole de MontrĂ©al (1987) : objectif de rĂ©duction de moitiĂ© des Ă©missions de CFCs d’ici l’an 2000 et logique d’accord global.
  9. Expliquer la variabilité saisonniÚre et interannuelle : vortex polaire, nuages stratosphériques, espÚces réservoirs, chimie hétérogÚne quand le soleil revient.
  10. DĂ©crire l’évolution des engagements : amendement de Londres (1996), autorisations pour pays en voie de dĂ©veloppement, et l’enchaĂźnement vers Copenhague/PĂ©kin/Kigali (2016) pour accĂ©lĂ©rer la rĂ©duction (notamment HCFCs).
  11. Expliquer l’épisode 2018 : hausse de CFCs, productions illĂ©gales d’ODS, rĂŽle de la surveillance et pression internationale (fermeture d’usines).
  12. Expliquer l’enjeu « MRV/observations » et la modĂ©lisation : retour attendu vers une situation d’avant Ă©mission (d’ici 2068) et lien avec la diminution des nuages polaires stratosphĂ©riques.
  13. Décrire les mécanismes biophysiques globaux du climat : bilan radiatif, circulation atmosphérique (ZCIT, moussons, cellules), circulation thermohaline et rÎle de la force de Coriolis.
  14. Expliquer les processus écologiques globaux liés aux changements : acidification des océans (pH, CaCO3, coraux), amplification polaire (albédo glace-neige) et rÎle du pergélisol (CO2/CH4).

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Test your knowledge on Les enjeux de la couche d'ozone et du changement climatique with 24 multiple-choice questions with detailed corrections.

1. Quel Ă©noncĂ© dĂ©crit correctement l’ozone troposphĂ©rique ?

2. Quel rĂŽle est attribuĂ© Ă  l’ozone stratosphĂ©rique ?

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Ozone troposphĂ©rique — dĂ©finition ?

Ozone nocif dans la basse atmosphÚre, formé par pollution.

Ozone stratosphĂ©rique — rĂŽle ?

Absorbe UV, protĂšge la surface terrestre.

UnitĂ© Dobson — mesure ?

QuantitĂ© d’ozone dans la colonne atmosphĂ©rique.

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