L'élément carbone dans notre atmosphère et le cycle du carbone

Flashcards de vocabulaire sur l'élément carbone, les réservoirs terrestres, les flux biogéochimiques et les impacts des activités humaines.

Cycle du carbone

Représentation de l'ensemble des échanges et des flux de carbone s'effectuant entre les différents réservoirs terrestres.

Flux de carbone

Masse de carbone qui passe d'un réservoir à l'autre par unité de temps, généralement exprimée en gigatonnes par an ($\text{Gt/an}$ ou $\text{GtC/an}$).

Réservoirs superficiels de carbone

Les quatre grands compartiments de la Terre dans lesquels le carbone est stocké : l'atmosphère, la biosphère, l'hydrosphère et la lithosphère.

Atmosphère (réservoir de carbone)

Réservoir superficiel contenant le carbone principalement sous la forme gazeuse de dioxyde de carbone ($CO_2$), soit un stock d'environ $770\,\text{Gt}$ (ou $800\,\text{GtC}$).

Biosphère (réservoir de carbone)

Réservoir composé de matière organique vivante, comprenant la végétation terrestre ($595\,\text{Gt}$) et la biomasse marine ($5\,\text{Gt}$).

Hydrosphère (réservoir de carbone)

Réservoir contenant le carbone sous forme de $CO_2$ dissous, d'ions carbonate ($CO_3^{2-}$) et bicarbonate ($HCO_3^-$) dans l'océan de surface ($1\,000\,\text{Gt}$) et l'océan profond ($38\,000\,\text{Gt}$).

Lithosphère (réservoir de carbone)

Réservoir contenant du carbone sous forme de roches carbonées (combustibles fossiles : $6\,600\,\text{Gt}$) et de roches sédimentaires carbonatées ($150\,000\,\text{Gt}$).

Combustibles fossiles

Ressources énergétiques non renouvelables (pétrole, charbon, gaz naturel) formées à partir du carbone des êtres vivants enfouis dans le sol il y a des dizaines ou centaines de millions d'années.

Photosynthèse

Transformation biologique par laquelle les végétaux terrestres et aquatiques captent le $CO_2$ pour fabriquer des molécules organiques comme le glucose ($C_6H_{12}O_6$) à l'aide de l'énergie lumineuse.

Respiration cellulaire

Processus biologique au cours duquel les êtres vivants consomment du glucose ($C_6H_{12}O_6$) et rejettent du $CO_2$ dans l'atmosphère.

Décomposition

Transformation par laquelle des organismes décomposeurs (bactéries, champignons) dégradent la matière organique des déchets et cadavres, produisant du $CO_2$ et du méthane ($CH_4$).

Dissolution du $CO_2$

Passage du $CO_2$ atmosphérique dans l'hydrosphère où il se dissout dans l'eau pour former des ions bicarbonate ($HCO_3^-$) et carbonate ($CO_3^{2-}$).

Sédimentation carbonatée

Dépôt au fond des océans des coquilles et squelettes d'animaux aquatiques constitués de carbonate de calcium ($CaCO_3$), menant à la formation de roches carbonatées dans la lithosphère.

Volcanisme (cycle du carbone)

Processus géologique au cours duquel les roches carbonatées en fusion libèrent du $CO_2$ dans l'atmosphère au contact du magma (flux naturel inférieur à $0{,}1\,\text{Gt/an}$).

Déséquilibre du cycle du carbone

Altération du cycle naturel provoquée par les activités humaines, caractérisée par des émissions de $CO_2$ plus importantes que sa capture ou son absorption par les puits naturels de carbone.

Tonne équivalent pétrole (tep)

Unité de mesure de l'énergie des combustibles fossiles, correspondant à l'énergie libérée par une tonne de pétrole brut, égale à $42\,\text{GJ}$.

Gigatonne de carbone (GtC)

Unité de masse équivalant à un milliard de tonnes de carbone ($10^9\,\text{t}$).