Les Sphères Terrestres, la Biodiversité et le Cycle du Carbone

Cette liste de fiches traite des concepts fondamentaux des géosciences, de la biologie de l'évolution et des enjeux environnementaux présentés dans le cours.

Lithosphère

La couche externe solide de la Terre, comprenant les croûtes continentales et océaniques ainsi que la partie la plus externe du manteau. Elle a une épaisseur d'environ $100\,km$.

Asthénosphère

La couche sous-jacente à la lithosphère, plus fluide, sur laquelle se déplacent les plaques tectoniques à des vitesses de l'ordre du $cm/an$.

Hydrosphère

Ensemble des eaux continentales et océaniques de la Terre. L'océan contient $97\,\%$ de l'eau avec une salinité d'environ $35\,g/L$.

Eau bleue

L'eau que l'on trouve dans les cours d'eau, les lacs et les nappes phréatiques, facilement utilisable pour les activités humaines.

Eau verte

L'eau stockée dans les sols et la biomasse (végétation).

Cryosphère

Sous-ensemble de l'hydrosphère comprenant toutes les masses d'eau sous forme de glace (banquise, glaciers, calottes glaciaires, neige).

Troposphère

La couche la plus basse de l'atmosphère qui contient l'air respirable et les nuages.

Biosphère

Partie de la planète où la vie se développe de façon permanente, s'étendant du sommet de la troposphère jusqu'à la lithosphère superficielle (environ $-3500\,m$).

Biome

Vaste zone géographique (ensemble d'écosystèmes) caractérisée par un climat particulier, une faune et une flore spécifiques (ex: la taïga).

Écosystème

Ensemble formé par la biocénose (êtres vivants) et le biotope (milieu physico-chimique) en interaction sur une échelle donnée.

Biocénose

La communauté d'organismes d'espèces différentes en interaction au sein d'un écosystème.

Biotope

L'environnement physico-chimique (climat, sol, eau) dans lequel évolue une biocénose.

Population

Ensemble d'individus d'une même espèce capable de se reproduire entre eux, coexistant dans un même milieu à une période donnée.

Mutation

Modification aléatoire de la séquence d'ADN, résultant d'erreurs de réplication ou d'agents mutagènes ($UV$, produits chimiques).

Dérive génétique

Changement aléatoire de la fréquence des génotypes au sein d'une population au fil du temps.

Sélection naturelle

Mécanisme favorisant la survie et la reproduction des organismes les plus adaptés à leur environnement.

Flux de gènes

Échanges d'informations génétiques entre différentes populations.

Diagenèse

Processus de formation des roches sédimentaires piégeant le carbone dans les réservoirs géologiques (sous forme de calcaire, pétrole ou gaz).

Bilan radiatif

Différence entre le flux d'énergie surfacique entrant et le flux d'énergie surfacique sortant, mesurée en $W/m^2$.

Albédo

Grandeur (de $0$ à $1$) caractérisant la capacité d'une surface à réfléchir le rayonnement ; une surface claire a un albédo plus élevé qu'une surface sombre.

Corps noir

Objet théorique qui absorbe tout rayonnement reçu et réémet une énergie dont la longueur d'onde dépend de sa température (ex: le Soleil à $5780\,K$).

Gaz à effet de serre ($GES$)

Gaz atmosphériques absorbant le rayonnement infrarouge émis par la Terre, tels que $H_2O$, $CO_2$, $CH_4$, $NO_2$ et $O_3$.

Anthropocène

Terme suggérant que l'être humain est devenu une force géologique majeure capable de modifier durablement le système Terre.

Dualisme

Conception occidentale séparant la « nature » (extérieur) de la « culture » (produit des sociétés humaines).

Biocentrisme

Éthique environnementale affirmant que tout individu vivant détient une valeur intrinsèque et une dignité morale.

Écocentrisme

Approche éthique globale accordant une valeur morale aux systèmes naturels (espèces, écosystèmes) plutôt qu'aux individus seuls.

Éon Hadéen

Période de $4,6$ à $4,0\,Ga$ marquée par la formation de la Terre, de la lithosphère primitive et des premiers océans.

Stromatolithes

Structures calcaires marines formées par l'activité des cyanobactéries photosynthétiques, constituant les plus anciennes traces de vie consensuelles ($3,4\,Ga$).

Grande oxygénation

Augmentation drastique de la concentration en $O_2$ dans l'océan et l'atmosphère vers $2,4\,Ga$, au cours de l'éon Protérozoïque.

Proxy (géologique)

Indicateur indirect (fossiles, composition des roches, stries glaciaires) permettant de reconstituer les climats ou l'atmosphère du passé.

Cycles de Milankovitch

Variations des paramètres orbitaux de la Terre entraînant des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires (cycle principal de $100\,000\,ans$).

Radiation évolutive

Diversification massive et rapide de la biodiversité occupant de nouvelles niches écologiques, souvent après une crise biologique.