Étude des graphes

• Pour chaque graphe, identifier :– Le titre– Le facteur étudié en abscisse, l’unité choisie– Le facteur étudié en ordonnée, l’unité choisie

• Préciser l’information apportée par le graphe

• Confronter les 2 graphes et proposer une conclusion.

Modélisation du cycle du carbone en classe de seconde

Jacques Barrère jacques.barrere@ac-orleans-tours.fr

Michèle Prieur michele.prieur@inrp.fr

Eric Sanchez eric.sanchez@inrp.fr

Flux d’émission de CO2 liés à la combustion de carburants fossiles

Moyennes annuelles des températures globales (océans et continents)

Observation : les émissions de CO2

sont corrélées avec la température globale

Les scientifiques démontrent que : les émissions anthropiques de CO2 sont responsables d’un

réchauffement climatique.

Pour contrôler le réchauffement climatique, il existe un enjeu majeur à maîtriser les

rejets de CO2

Comment évaluer l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps ?

Comment évaluer l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps ?

Construire un modèle numérique permettant d’évaluer l’évolution de la

concentration de l’atmosphère en CO2 au cours du temps

Modèle simplifié de l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps

AtmosphèreQ CO2 instant t

Apports anthropiques  q / an

q CO2 par an

Bois, pétrole, gaz, calcaire…Q’ CO2 instant t

Modèle simplifié de l’enrichissement de l’atmosphère en CO2 au cours du temps

Variable CO2

Compartiment(s) Atmosphère

Flux Apports anthropiques de CO2

Calcul du CO2dans l’atmosphère un an plus tard

Q + q

Équation donnant le CO2 dans l’atmosphère l’année n + 1

(Q année n) + q

Paramétrage du modèle(bilan TP physique-chimie)

Concentration de l’atmosphère en CO2 en 1991 (en ppmv)

355.7 ppmv

Quantité de carbone dans l’atmosphère en 1991 (en Gt de C)

778Gt de C

Conversion de la quantité de C dans l’atmosphère exprimée en Gt en concentration de CO2 exprimé en ppmv

= mC*355.7/778 ppmv

Paramétrage du modèle

Concentration de l’atmosphère en CO2 en 1991 (en ppmv)

355.7 ppmv

Masse de carbone dans l’atmosphère en 1991 (en Gt de C)

778Gt de C

Conversion de la quantité de C dans l’atmosphère exprimée en Gt en concentration de CO2 exprimé en ppmv

= mC * 355.7/778 ppmv

Flux de C entre 1991 et 2001 en Gt

64,6 Gt de C

Flux moyen de C en Gt par an 6,4 Gt/an

Paramétrage du modèle

Compartiment atmosphère

Masse de C initiale = 778 Gt de C

Flux de C anthropique 

= 6,4 Gt de C/an

Calcul de la masse de C dans l’atmosphère en :

-en 1992 : 778 + 6,4 = 784,4-en 1993 : 784,4 + 6,4 = 790,8-année n + 1 : masse de C année n + Apports

Atm

Apports

CO2 atm

Concentration de l’atmosphère en

CO2

Calcul de conversion d’une masse de C en concentration de CO2 :Atm*(355.7/778) ppmv