1
Q
Qu’est-ce que reçoit la Terre du Soleil? D’ou provient l’énergie du soleil? qu’arrivera-t-il si le soleil meurt?
A
- la terre reçoit de l’énergie électromagnétique, du plasma sous forme de vent solaire
- Soleil est à 150km de la terre, sa masse est composée d’hydrogène, 25% qui reste est de l’hélium, plasma morceaux d’atomes
- l’énergie du soleil se crée dans son noyau et ça prend des milliers d’années pour se rendre à la surface et ensuite ça nous rejoint en 8 minutes
- une fois la fin de la vie du soleil, supernova, terre deviendra une étuve, réserve d’hydrogène vont s’épuiser, fusion d’hydrogène, carburant viendra à manquer, géantes rouge 170 millions de km, nébuleuse planétaire
2
Q
Expliquer le processus des vents solaires
A
nuages de particules chargée, noyaux d’hydrogène accompagné d’électrons libres, voyagent plus lentement que la lumière: prend 3 jours pour atteindre la Terre
- aurore boréales : particules de plasma qui atteint l’atmosphère à grande vitesse, inquiétude par rapport aux impacts sur les surcharges électriques (dérange les transmission radio et satellite)
- la plupart des vents solaires n’atteignent pas la terre, rejoint les pôles
3
Q
Qu’est-ce qu’une constante solaire
A
quantité d’énergie solaire qui atteint le sommet de l’atmosphère
4
Q
Expliquez le processus de cycles solaires
A
- sur une période de 11 ans, en ce moment beaucoup d’activité, donc au sommet du cycle
- découvert grâce au télescope au début du XVIIe siècle
- Variation de l’activité solaire, ca varie beaucoup d’un cycle à l’autre
- Période du minimum de Maunder
- Cycle solaire dépend des tâches solaires (plus il y a de tâche, plus il y a d’activité solaire, plus d’énergie émise par le Soleil)
- dépressions ou l’activité magnétique intense qui empêche la convection, donc réduit la température
- causes peu connues
- Plus d’éruption solaire, éjection de masse coronale, projection de grande quantité de plasma vers la Terre
5
Q
Expliquez la période du minimum de Maunder
A
- période de 50 ans
- très peu d’activité solaire
- impact sur le climat planétaire, petit âge glaciaire
- éruption volcanique émission d’aérosols dans l’atmosphère dont la couleur fait en sorte qu’ils reflètent les rayons du soleil, on bloque les rayons et donc empêche le rayonnement et va diminuer les températures terrestres
- colonisation a engendré une petite ère glaciaire, beaucoup d’autochtones ont été tués, terres agricoles et villages abandonnées, dépopulation après l’âge des chèvres, végétation qui a poussé après séquestration de beaucoup de carbone, diminution de la quantité de dioxyde de carbone, diminution des effets de serres, refroidissement de la planète
6
Q
Quelle est la quantité d’énergie solaire qui atteint la terre + longeur d’onde
A
- constante solaire: quantité d’énergie solaire qui atteint le sommet de l’atmosphère
- moitié de la Terre qui reçoit de la lumière, qui est donc exposée au Soleil, on peut diviser cette constante en 2: 1360/2 = 680W m2
- quand une énergie lumineuse est directionnelle, énergie reçues aux équinoxes : différentes latitudes varient la quantité de lumière
- Constante solaire il faut diviser en 4 pour savoir la quantité reçue en moyenne car distribution inégale: équateur reçoît moins d’énergie qu’aux pôles, 340 W m2
- différence entre quantité d’énergie que la terre reçoit et ce qu’elle émet: changements climatiques
- Si terre température constante: elle émet la même énergie qu’elle reçoit
- Si terre reçoit plus d’énergie qu’elle en émet, ce qui fait qu’elle se réchauffe
- Radiation de courte longueur d’onde: ce que la terre reçoit
- Chaleur que la Terre va émettre, la radiation de la longue longueur d’onde
7
Q
C’est quoi l’atmosphère
A
- mélange de gaz, liquide et solide
- retenue autour de la Terre par gravité, sinon ces gaz seraient perdus dans l’espace
- elle a une masse
- elle change constamment, à long terme et à court terme: quantité de vapeur d’eau va changer
- Mélange gazeux: 78% azote, 21% oxygène, 0.93% argon, 0.039% dioxyde de carbone, 0.002% néon
- contient généralement 1 à 4% de la vapeur d’eau à la surface de l’atmosphère
- 90% de la masse de l’atmosphère se trouve à 16.5 km de la surface de la terre, c’est pour ca qu’elle est retenue par gravité autour de la Terre
- très mince
8
Q
Qu’est-ce que l’atmosphère primitive
A
Primitive
- capture gaz qui flottait dans l’espace
- vent solaires balayaient la terre
- atmosphère a été éliminée après sa naissance
9
Q
Qu’est-ce que l’atmosphère secondaire
A
Secondaire
- matière première
- dégazage des éléments légers
- vapeur d’eau, dioxyde de carbone, diazote (pas de dioxygène)
- phase de refroidissement, condensation de la vapeur d’eau, formation des océans
- Dioxyde de carbone, diazote, méthane, ammoniac
- Apparition de la vie, oxygénation de l’atmosphère, la vie a produit de l’oxygène pendant un petit bout de temps CO2 + H2O + énergie solaire = photosynthèse
10
Q
Expliquez le processus de la photosynthèse
A
- façon par laquelle la vie a évolué
- trace fossil d’organisme photo synthétisée, structure sédimentaire, premiers organismes cyanobactérie avaient tendance à vivre sous forme de colonie dans des zones interidale, pellicule gluante capable de capter des sédiments qui sont en suspension dans l’eau, sédiments se solidifient et vivent sur les sédiments stromatolite fossile
- augmentation rapide de l’oxygène dans l’atmosphère: sortie de l’eau de la terre, apparition des plantes terrestres, organismes photosynthétiques ont envahies la terre
11
Q
Quelle est la structure de l’atmosphère
A
- exosphère: éléments les plus légers
- mésosphère
- stratosphère: couche d’ozone, couche atmosphérique très importante pour l’apparition de la vie en dehors de l’eau
- troposphère: climat, météo 12 premiers km absorption de chaleur dans la couche d’ozone
12
Q
Parlez du rôle de l’atmosphère dans l’absorption, des latitudes et de la quanité d’énergie solaire qui est retenue
A
- l’atmosphère à un rôle d’absorption des rayonnements solaires dans les gaz de l’atmosphère (50% du rayonnement qui est géré par l’atmosphère)
- quantité d’énergie qui est réfléchie va varier en fonction de ou l’on se trouve sur la Terre (beaucoup d’énergie qui est absorbée par l’équateur)
- 48% du rayonnement solaire qui atteint la surface de la Terre (système à l’équilibre: même quantité qui est absorbée et qui est émise)
- Énergie de la Terre dissipiée
- varie en fonction de la latitude de la quantité de l’énergie qui est émise
- équateur émet moins de chaleur
- plus d’énergie à l’extérieur de l’équateur
13
Q
Quels sont les 3 mécanismes qui permettent de dissiper l’énergie de la Terre
A
- Évaporation
- quand la vapeur d’eau passe de la phase liquide à la phase gazeuse, énergie dissipée dans l’atmosphère, on perd une quantité de la chaleur qui est accumulée à travers le processus d’évaporation - Convection
- Petite partie de l’énergie va être transportée par convection, mouvement verticale des particules qui transportent de la chaleur avec elles - Rayonnement thermique net
- émission de rayonnement électromagnétique par un corps qui est chaud
14
Q
Parlez du processus d’effet de serre
A
- différentes molécules présentes dans l’atmosphère qui vont avoir comme particularités de ne pas être transparentes (ne laissant pas passer de rayonnements)
- Capable d’absorber le rayonnement, molécules s’excitent et réémettent de la chaleur autour d’eux et vont se perdre vers l’espace et l’autres partie va aller vers la terre
- Eau va jouer un rôle aussi, rôle de rétroaction dans le système climatique
- on est capable de bien quantifier le rayonnement qui arrive à la surface de la terre : réchauffement (ou refroidissement) climatique = débalancement du bilan énergétique de la Terre
- différence entre ce qui est retenu et ce qui est émis = 0.76W par mètres 2 avec une grande incertitude, terme forçage radiatif peut être divisé en différentes parties, déséquilibre radiatif qui explique le réchauffement planétaire
15
Q
Quels sont les facteurs d’influence sur le climat et la température
A
- Énergie incidente (latitude)
- géométrie de la terre: si la Terre était uniforme, il serait simple d’expliquer les patrons de température sur la terre
- il fait plus chaud à l’équateur qu’il fait chaud sur les pôles - Albédo
- fraction du rayonnement qui est réfléchie par une surface
- plus l’albédo est élevé, plus la réflexion est importante
- Surface plus pâle: albédo plus évelé
- boucle de rétroaction climatiques qui explique le fait que le climat se réchauffe plus rapidement
- boucle de rétroaction positive - Circulation atmosphérique et océanique
- Évaporation (refroidissement)
- couverture nuageuse
- altitude
16
Q
Parlez de la boucle de rétroaction positive/négative
A
Positive (fait en sorte que le climat se réchauffe) pas bon, plus il fait chaud, moins il y a de glace et moins il y a de glace, plus il fait chaud / plus il fait chaud, plus il y a de feux, plus il y a de feux, plus il fait chaud
Négative: autorégulation, absorption dans l’eau
17
Q
Parlez du mouvement de convection dans l’air
A
mouvement de convection: plus l’air est chaud, molécules vont bouger plus rapidement et auront besoin de plus d’espace (occupent un plus grand volume), l’air va devenir moins dense et va s’élever à la surface, fait circuler les molécules
- l’air: mouvement de convection qui va se produire
–air froid: molécules bougent moins rapidement, plus lourde et dense, elles vont s’écrouler
–air chaud: molécules bougent plus rapidement et occupent un plus grand volume, air moins dense, s’élève
18
Q
Parlez de la pression atmosphérique
A
- plus on est proche de la surface, plus la pression va être élevée
- plus on s’éloigne de la surface, moins il y a de molécules au dessus de nous, donc la pression va diminuer
- Haute pression: grande densité
- basse pression: plus faible densité
19
Q
Décrivez le modèle à 2 cellules: Terre est immobile et uniforme
A
- À l’équateur air chaud: tendance à montée, par mouvement de convection
- déplacement horizontal de l’air entre zone de haute pression à zone de basse pression, aux pôles, très froid donc air très dense, haute pression, air tendance à se déplacer vers l’équateur zone de basse pression, moins dense
20
Q
Décrivez le modèle à trois cellules
A
Le vrai modèle
- Cellule qui roule dans le même sens: air très froide en altitude, très dense et qui ont tendance à s’enfoncer dans la surface et vont aller vers les zones plus chaudes
- entre ces deux trucs là, ça prend deux autres cellules pour que l’autre tourne, roue d’un engrenage entre les 2 cellules qui elles sont contrôlée par les températures qui sont à l’équateur et aux pôles
- Climat stable dans la cellule de Hadley et Polaire
- climat plus agité dans cellule de Ferre, car elle est située entre les 2 autres
- impact sur la répartition des zones bioclimatiques planétaires: convection, air plus chaud et humide qui va s’élevé dans l’atmosophère, condensation, précipitations, il pleut beaucoup dans les zones tropicales, beaucoup de nuages autour de l’équateur, si l’air est froide qui s’enfonce dans la surface, très sec car s’est débarrassé de son humidité dans la zone de convection, air chaud va donc avoir plus d’humidité avant de se condenser
- à la limite des deux masses d’air, climat plus instable à cause du mouvement de convection
21
Q
Parlez de la force de Coriolis
A
- Si la Terre n’était pas en rotation, tous cela va se produire en parallèle des axes nord/sud
- Force de Coriolis qui va dévier la trajectoire d’un objet en mouvement à la surface d’un objet en rotation (CNRS), maximale aux pôles et nulle à l’équateur
- orientation des grands vents à l’échelle globale qui dévie les patrons
- agit sur les déplacements des masses d’air et d’eau
22
Q
Parlez du Jet Stream
A
- courant d’air parallèle à la surface
- très rapide: + de 100km/h jusqu’à 400 km/h
- circulation de la haute atmosphère: courant jet
- les jets stream se situent très haut en altitude à la jonction des cellules
- position va faire en sorte qu’il va y avoir plus ou moins de pénétration de l’air polaire
23
Q
Parlez des cyclones et des anticyclones
A
- inclut dans le climat de la cellule de Ferrel: zone de haute ou de basse pression, l’air se réchauffe de façon importante
- zone de basse pression qui s’est réchauffée de façon importante: cyclones
- températures océaniques atteignent une température record: plus de zone de basse pression vont se former, air se réchauffe elle monte et il va y avoir un appel d’air, aucun obstacle qui empêche l’air de circuler
- zone de haute pression: désert se produisent, air plus dense, froide en hauteur qui s’écoule vers la surface, très peu de précipitation, ciels restent bleus
24
Q
liste de phénomène de mouvements d’air globaux
A
- mouvement de convection
- pression atmosphérique
- modèle à 2 et 3 cellules
- force de Coriolis
- jet stream
- cyclones et anticyclones
25
Mouvements plus locaux de mouvements d'air (jour et nuit)
- vent à tendance à changer de direction en fonction de si on est le jour ou la nuit
--Jour: surfaces terrestres quand il fait chaud, vont avoir tendance à se réchauffer plus vite que l'eau, car elle absorbe beaucoup d'énergie avant de se réchauffer, air va être plus dense au-dessus de la mer, air a tendance à aller de zone de hausse pression à des zones de basses pression (de la mer à la terre)
--Nuit: surfaces terrestres vont se refroidir plus rapidement, eau va rester à la même température, inversion des zones de pression, zones de haute pression avec un air plus froid, plus basses pression ou il y a de l'eau (terre vers la mer)
26
Expliquez les brise de montagnes
- versant de montagne très exposé aux rayonnements solaires, air au sommet va se réchauffer plus rapidement, air plus chaud monte va attirer l'air située dans le fond de la vallée (appel d'air) vent qui va monter vers le sommet de la montagne, se produit le jour
- La nuit, sommet de la montage, chaleur va se perdre vers l'atmosphère va se refroidir, devient plus dense, vent qui va descendre de la montagne
27
Parlez des vents catabatiques
- vents froid montagnes en zones froides recouverte de neige ou de glace
- air plus froid va descendre le long des flancs de montagne rapidement
28
Parlez des vents de mousson
- différence de température entre les surfaces continentales et l'eau, continent asiatique qui devient très froid et qui descendent jusque dans le Nord de l'Inde, océans restent chaud en raison de leur capacité thermique élevé, vents partent du continent vers l'océans l'hiver
- l'Été, contraire se produit, vent gorgé d'eau se déplace de l'océan vers le continent
29
Quels sont les différents types de vents locaux
- brise de montagne
- vents catabatiques
- vents de mousson
30
Parlez des précipitations
- beaucoup de nuages autour de l'équateur, cellule de Hadley, air qui est soulevé qui va donc se refroidir et ensuite eau va se condenser
- zone de convergence intertropicale se trouve à certains moments exactement en haut de l'équateur
- cycle de précipitation se maintien
- éléments régionaux: relief, présence de plans d'eau océans, grands lacs
- soulèvement orographique: vents dominants qui vont aller d'un certain côté de la montagne rocheuse, air ascendant va se refroidir en montant la montagne, air va se remplir d'eau, air va devenir plus condensé en eau, masse d'air refroidi, eau va se condenser, flan ouest des montagnes rocheuses est très pluvieux, vent va continuer de se déplacer, va descendre de l'autre côté, va se réchauffer, va avoir plus d'eau, côté est de la montagne très sec
31
Parlez de la circulation océanique
- courant de marée varient en fonction de ou l'on se trouve dans le monde
- courants côtiers:
--vagues
--courants littoraux: quand une vague va atteindre la côte, elle va relâcher de l'énergie qui va circuler de façon parallèle de la côte
-courant d'arrachement/riptide
- courant de surface
- circulation dans des eaux profondes (circulation thermohaline)
- El niño - southern oscillation
32
parlez des riptide
eau qui remonte doit trouver un endroit pour s'échapper, l'eau va avoir tendance à s'enfoncer en profondeur et tirer (courant local qui s'éloigne de la côte)
- remontée d'eau, en raison de la poussée par le vent de l'eau de surface, contraire du riptide, vent qui va pousser l'eau, niveau de l'eau, courant venant du bas pour ramener l'eau
33
Parlez des courants de surface
vent va avoir un effet à l'échelle, boucle de circulation océanique, gyre, courant circumpolaire antarctique
- zone sans obstacles continentales, eau qui va circuler autour du globe sans obstacle
-très peu de brassage d'eau, permet à l'antarctique de maintenir des températures froide en tout temps en empêchant l'eau chaude de venir
- au nord du pacifique: zone d'accumulation du plastique, en raison de ce courant de circulation circulaire, concentration dans le centre, patron de migration des espèces océaniques
34
Parlez de la circulation dans des eaux profondes: circulation thermohaline
Dépendent des différences des masses d'eau en raison de leur salinité et de leur température
- eau moins chaude moins dense que l'eau froide qui va s,enfoncer vers les profondeur océaniques, influence de la circulation salinité: quand l'eau va geler, vers le nod, eau va geler et ne pas intégrer les celles réfractaires ne pas se cristalliser avec le reste de l'eau, elle vont rester dans l'eau pas gelé, plus de sel, donc plus dense et s'enfoncer vers le bas
35
Parlez de El niño: southern oscillation
- chaque 2-7 ans, change dans le temps
- changements dans la circulation atmosphérique qui va faire en sorte que, habituellement les vents circulent d'est en ouest, ce qui fait en sorte que l'eau se refroidit
- pendant el nino, eau qui circule ouest à est, maintien l'eau chaude le long des côtes de l'Amérique du Sud, entraîne des changements de température et de précipitation à l'échelle globale
phénomène naturel
36
Qu'est-ce que le climat
- conditions de température et d'humidité à un endroit donné en moyenne sur une longue période
- dépend de :
--latitude: température de surface
--Élévation: les zones climatiques correspondent approximativement aux variations d'élévation
--topographie: Les variations locales d'élévation et de l'orientation des pentes influencent le climat local
--présence d'océan: la température des océans influence celle des continents adjacents
--Courants océaniques: le transfert de la chaleur par les courants affecte le climat régional
--végétation: le type de couvert végétal et sa saisonnalité affecte le climat, par exemple en Amazonie
--vents dominants: le vent transporte des masses d'air ayant des propriétés spécifiques
37
Quels sont les systèmes de classification climatiques
- critières
- premiers développés par les Grecques dans l'Antiquité pythagore et Aristote, mais le climat était tempéré en Grèce
- Lié à la végétation car elle dépend du climat à long terme, qui dépend de la température et de l'humidité, qui dépend aussi des extrêmes, limite la présence d'arbre (classification bioclimatiques)
- discrets ou continus
- Koopen-Geiger, exemple de système de classification
38
Nommez quelques classification climatiques
1. Climat tropical A
- température mensuelle moyenne 18degré
- pas de saison hivernale
- bcp de précipitation
2. Climat sec B
- évaporation annuelle dépasse les précipitations
3. Climat tempéré C
- température moyenne des 3 mois les plus froid entre -3 et 18
- saisons bien définies
4. Climat continental D
- température du mois le plus froid est plus élevé que 0
- saisons bien définies
5. Climat polaire E
- Été peu marqué
39
Par quoi est défini la météo
- conditions atmosphériques à un endroit et à un moment en particulier
- échelle plus courte
- certains évènements sont extrêmes
--vague de chaleur
--inondations
--sécheresses
--vents violents
40
Qu'est-ce que le forçage radiatif
débalancement énergétique: forçage radiatif peut être positif ou négatif, présentement il est positif, au dessus de 0
- éléments qui ont tendance à réchauffer ou refroidir le climat
- CO2 toujours positif
- se produit quand la terre reçoit plus d'énergie qu'elle en émet
- cendre souvent du a des incendies de forêt, tendance à réchauffer le climat
- vapeur d'eau: gaz à effet de serre, de plus en plus important pour réchauffer le climat, plus en plus d'évaportation
- Ozone: quand il est dans la troposphère, devient un polluant important, smog, gaz a effet de serre
- méthane
- dioxyde de carbone, plus important dans l'atmosphère
- aérosols qui sont naturels qui s'accumulent au dessus des zones océaniques, désert de poussière, d'origine anthropogénique du aux activités humaines, petites particules sont pâles, albédo élevé, empêche les rayons d'atteindre le climat
- ozone stratosphérique réaction photochimique, absorbe les rayons UV, empêche la terre de se réchauffer
- éruption volcanique, aussi des aérosols réflechissent les rayons du soleil, phase de volcanisme intense, refroidissement
41
parlez de la concentration atmosphérique en CO2 et du rôle des saisons
- saisons influent cette concentration
- Été dans l'hémisphère nord, productivité végétale croissance qui va absorber le CO2 dans l'atmosphère
- à l'aide de calotte de glace de constituer la quantité atmosphérique de dioxyde de carbone
- échantillonner de façon précise l'air et on peut déterminer la concentration de dioxyde de carbone dans les bulles d'air
- au cours des 800 000 dernières années, cette concentration a varier en 170-250 ppm, on est rendu à 420 ppm
42
Parlez de la concentration du méthane dans l'atmosphère
- en augmentation constante dans l'atmosphère
- variation dans les sources naturelles du méthane, les milieux humides parce que les sols sont saturé en eau, en absence d'oxygène, le carbone va avoir tendance à être réduit, décomposition en plus petites parties, utilisent d'autres substrat pour faire du carbone, produit final est le CH4, du méthane
- calotte glaciaire permettent de connaître la concentration en ppb
43
Quel est l'état actuel des températures et des changements climatiques
- température augmentent
- forçage positif d'année en année
- augmentation des températures s'accélèrent
- augmentation de la fréquence d'évènements extrêmes
44
Quelles sont les conséquences des changements climatiques
1. Fonte des glaciers
- surveillance des changement de leur masse annuelle
- perte de masse s'accélère
- fonte des glaciers: augmentation du niveau de la mer
- augmentation du niveau marin va avoir des impacts sur les espèces
2. Dégel du pergélisol
- disparition du pergélisol
- augmentation de la profondeur de la couche active
- impact sur la population humaine qui habite dans les zones de pergélisol, sur les infrastructures, sur la stabilité des sols, érosion côtière car le pergélisol permet de soutenir les sols
- met en péril les stocks de carbone dans le sol ou il y a du pergélisol, plus de 80kg par mètre carré
- toutes les zones qui sont identifié sont des zones à risques de dégèle abrupte
- stock de carbone : libérer dans l'air, va se décomposer, inondation de certains secteurs, émission de méthane importante qui explique l'accélération des émissions de méthane
- boucle de rétroaction positive
3. Production agricole
- diminution de 1% par année
- question de stress hydrique
- conséquences sur la malnutrition
4. Feux
- 2023, année spectaculaire partout dans le monde
- Brulage dirigé par les autochtones en Australie, façon de continuer cette récurrence de feu de façon naturelle pour éliminer une partie du carburant, pour aménager des espaces pour que ça réponde à nos besoins et pour éliminer les dangers
5. boucle de rétroaction positive
- Amazonie: sécheresse récurrente, moins d'eau, moins d'évaporation, moins d'alimentation de ce système-là près de l'équateur, plus de mortalité d'arbre, perte de carbone qui sera dans l'atmosphère et contribuera au changements climatiques
- pergélisol: dégage, libération de gaz à effets de serre dans l'atmosphère, tout ca va s'emballer lorsqu'on va atteindre les zones ou il y a beaucoup de séquestration, emballement climatique
6. sécheresse, température élevé (plus il fait sec, plus il y a de mortalité de végétation, plus il faut chaud, plus il fait sec)
7. Météo extrême
- pluies intense, inondations, destruction de propriété
- vague de chaleur, rétroaction positive du climat
- tempêtes, destruction de propriétés, agriculture et biodiversité
45
Quelles sont les solutions aux changements climatiques
1. réduire les émissions de gaz à effets de serre
- dioxyde de carbone en majorité (forçage climatique)
- dépendance aux énergies fossiles, consommation
--consommer moins en général
--mode de vie énergivore
- émissions dues à la deforestation
--stopper la deforestation
- agriculture et diètes
--repenser notre système agricole
--qu'est-ce qu'on mange et comment on le produit
2. Capture du carbone
- par les écosystèmes qui vont séquestrer du carbone
- solutions technologiques
- capture du carbone
- retirer dans l'atmosphère
- solution climatique naturelle
- planter des arbres pour régler la crise climatique
--Endroit pour planter ces arbres?
--certains endroits ou il ne devrait pas avoir d'arbre: toundra, savane, désert
--analyse basée sur des images satellite mais ils n'ont pas été dans le détail
--méfié des solutions trop belles pour être vraie
- recapture des sables bitumineux
globalement,
- on va se concentrer sur le CO2
- budget du carbone à l'échelle globale
- dépressions économique, fin de la deuxième guerre mondiale, grèves, chute de l'URSS, covid-19 = moments où on a eu des diminutions
- système capitaliste contribue au réchauffement
46
Parlez de l'importance de repenser notre système alimentaire
- grosse partie des émissions globales de GES
- production, transformation au transport
- bétail: 80% des terres agricoles sont utilisées, 20% des calories qui sont consommées
- pays riches: 70% des émissions sont du aux produits animaliers
- pays pauvres: 22% des émissions sont du aux produits animaliers
- changement de dièts dans les pays à haut revenu
- légumes, grains entiers, protéines venant des plantes
47
Parlez des accord internationaux sur les solutions des changements climatiques
- adopté par un ensemble de pays
- quantité de GES dans l'atmosphère en PPM
- température moyenne représenté par couleurs
- accords ont très peu d'effet, pas vraiment ralenti la concentration du carbone dans l'atmosphère
- COP: qui ont parfois des allures de cercles solaires de l'industrie fossile
- lobbyiste qui représente l'industrie fossile
- on s'entend sur des cibles qui ne sont pas assez fortes
- prochaines COP sera en Azerbaidjan
48
Quelles sont les propriétés de l'eau
- eau a des propriétés qui font d'elle nécessaire à la vie
- l'eau est un solvant universel: l'eau peut dissoudre plus de substances que n'importe quel autre liquide
- composition chimique particulière: oxygène chargé négativement et les atomes d'hydrogènes chargés positivement, elle peut attirer des éléments qui sont chargés des deux ex: le sel
- la plupart des liquides n'a pas cette capacité
- pertinent pour la vie car l'eau permet de transporter tout ce qui est nécessaire pour la vie
1. forme solide de l'eau est moins dense que sa forme liquide
- important pour la vie aquatique car ca gèle au-dessus, flotte, portion liquide en dessous isolée par cette glace, on va toujours avoir une portion liquide au lieu d'une portion solide
2. Eau liquide a une capacité thermique élevée
- eau va absorber plus de chalet avant de se réchauffer
- quantité d'énergie à apporter pour élever la température d'un kelvin
- permet à la vie aquatique d'évoluer dans des conditions plus stables, permet à nos corps de se thermoréguler plus facilement, permet de conserver notre cerveau dans des température stable
3. substance très cohésive
- molécules restent collées les unes sur les autres
- le plus cohésif de tous les liquides non -métalliques
- tension de surface élevé: la propriété de la surface d'u liquide lui permettant de resister à une force extérieure en raison de la nature cohésive de ses molécules
- Molécules d'eau lorsqu'elles sont en plein milieu d'un contenant d'eau, vont être attirer par des molécules de tous ces côtés, en surface, elle est attirée par des molécules sous elle = permet à des bateaux de flotter sur l'eau
4. substance avec une grande capillarité = adhésion + cohésion
- important pour le développement de la vie à l'extérieur de l'eau
- Si il n'y avait pas de capillarité, nous on existerais pas
- plantes s'approvisionnement en eau par leur racines, eau est distribuée partout dans la plante, existence même de la vie dépend de la capillarité
49
Donnez un aperçu de l'eau sur la Terre et de ses caractéristiques
- seul en droit ou l'eau est présenté sous ses trois états: solide, liquide et gazeux
- Le volume de l'eau sur la Terre n'a pas changé depuis 2 milliards d'années
- 71% de la surface de la Terre est recouverte d'eau et 2.5% d'eau douce surtout dans les grands lacs
50
Parlez de la rareté physique et économique de l'eau
- communautés autochtones dans le nord du Québec: rareté économique
- pas assez d'eau pour combler nos besoins, pas assez de précipitation: rareté physique
- on ne manque pas d'eau en théorie, mais les gens manque d'eau, problème est qu'une grande partie de la population n'a pas accès à de l'eau, répartition inégale
- Inde: crise de l'eau, pénurie de l'eau de façon importante
51
Quels sont les différentes parties du cycle hydrologique
1. Bassin versant
2. bilan hydrologique
3. cycle de l'eau
4. état des systèmes hydrologiques
52
Parlez des bassins versants
- tout ce qui se passe à l'aval va dépendre de ce qu'on trouve en amont
- délimité par la ligne de partage des eaux, eau qui découlent vers différents endroits
- territoire dont les eaux se déversent vers un lieu donné, comme un cours d'eau, un lac ou un ouvrage artificiel
- délimité par la topographie (ligne de partage des eaux
- dépend de l'écoulement de l'eau souterraine
- sortie de l'eau par exutoire (sauf pour les bassins endoréiques qui n'ont pas d'exutoire
- l'eau va se déverser quelque part, sinon elle s'assèche (mer caspienne, eau vient du fleuve Volga en Russie, beaucoup de pêche, russie détourne l'eau, beaucoup de tensions liées à l'accaparement des ressources) dans des zones arides ou semi-aride
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Parlez du bilan hydrologiques
- Calcul à l'échelle d'un bassin versant, du budget des entrées et sorties d'eau et des changements de stockage
- P = ET + Q + ΔS (changements de stockage) Où P = précipitations ET = évapotranspiration Q = écoulement
-Eau qui arrive dans le bassin par précipitation et qui retourne dans l'atmosphère par évaporation
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Quelles sont les différentes étapes du cycle de l'eau
1. Évaporation, évapotranspiration, sublimation
2. Condensation et précipitation
3. infiltration, ruissellement, écoulement
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Parlez de l'évaporation
- 90% de l'eau qui se trouve dans l'atmosphère provient de l'évaporation qui provient des océans = molécules d'eau qui se trouvent en surface, dans des conditions de chaleur, molécules s'échappent et se trouve dans l'atmosphère, humidité relative
- plus il y a de surface plus il y a d'évaporation
- dépend de la température, vent humidité relative
- reste: transpiration des plantes source de 10% d'eau qu'on trouve dans l'atmosphère, plante prélève de l'eau par ses racines par capillarité jusqu'à ses feuilles, évaporation ensuite dans les stomates
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Parlez de la sublimation
- très faible proportion par sublimation (passage direct de l'état solide à l'état gazeux)
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Parlez de l'évapotranspiration
évapotranspiration: transpiration des plantes + évaporation des surfaces terrestres et des plantes (inclue parfois l'évaporation des plans d'eau, cours d'eau et océans) provient du sol, plantes eau qui s'est déposée sur les plantes suite à des précipitations qui vont ensuite s'évaporer
- deux sont très difficile à mesure séparée
- mesure à cause des tours de corrélation des turbulences permet de mesurer des molécules d'eau dans l'atmosphère
- répartition spatiale: tout autour de l'équateur, eau disponible, beaucoup de végétation (transpiration) il fait chaud donc plus d'évaporation
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Parlez de la condensation et des précipitations
- si on élimine la végétation, on va diminuer la transpiration, surface qui s'assèche, irrigation de certains endroits, on enlève l'eau, redistribution de l'eau à la surface de la terre, change la manière dont l'eau va s'évaporer
- pour qu'il y aille condensation, il faut qu'il y aille des précipitations
- précipitation varient dépendent de ou l'on se trouve sur le globe
--va de 0 à plus de 10 000 mm par année
-- 975 mm par année moyenne globale (à mtl on se trouve au-dessus)
- endroit le plus sec au monde: antarctique, dans les vallées sèches
- endroit le plus humide au monde: Mawsynram au Bangladesh, en raison des moussons, contraste thermique entre l'océan indien et le continent
- végétation ont tendance à absorber/assimiler une partie de l'eau
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Parlez de l'infiltration, du ruissellement et de l'écoulement
- une fois que l'eau atteint le sol, elle va se déplacer de différentes façons
- ruissellement: écoulement de l'eau à la surface du sol
- écoulement latéral: écoulement de l'eau dans la couche superficielle, non saturée du sol, avec de l'infiltration
- écoulement de la nappe: écoulement dans la couche saturée du sol, si on creuse un trou, il va se remplir d'eau, eau continue à s'écouler horizontalement vers les cours d'eau, important dans les périodes de peu de précipitation, réserve d'eau qui va s'écouler et va alimenter le débit de base (en l'absence de précipitation)
- infiltration: pénétration de l'eau dans le sol, les dépôts superficiels ou le roche-mère
- percolation: écoulement vertical dans le sol en direction de la nappe phréatique
- dépendent des caractéristiques physiques du sol, de sa saturation en eau, de la pente, de la végétation en place
- capacité d'infiltration: quantité maximum d'eau pouvant s'infiltrer dans un sol en un temps donné, on va calculer ça par mm par heure ou par jour
- eau monte dans la frange capillaire en raison de la saturation du sol
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Quels sont les problèmes qui sont liés à l'infiltration, le ruissellement et l'écoulement
Si on change la capacité d'absorption du sol et la végétation, ça change tout
- majorité de l'approvisionnement en eau provient du pompage de la nappe phréatique
- problèmes urbains: forte précipitation, réseau d'égout débordé
- On dépend beaucoup de l’approvisionnement en eaux souterraines, source d’eau qui est importante, secteur qui ne sont plus disponible dans les aquifère aux États-Unis où le sol a été irrigué, central à la production agricole américaine plus on avance dans le temps, plus cette disponibilité de l’eau va diminuer et va avoir des impacts sur l’alimentation au États-Unis
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Quelles sont les solutions liées aux problèmes liés à l'infiltration, le ruissellement et l'écoulement
- parc éponge ajoute de la végétation qui absorbe de l'eau, réservoir
- Brésil: source d'argile pour les maisons, les sols ne sont plus protégés
- change la capacité d'infiltration du sol par l'élevage, majorité des terres agricoles sont pour l'élevage, piétinement des bêtes, bétail va rester longtemps sur le même sol, problème de recharge de la nappe phréatique, souvent terre trop aride pour pratiquer d'autres sortes d'agriculture
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Parlez de l'état des systèmes hydrographiques
- barrages : il y en a partout dans le monde pour plein de raison
- 39 000 barrages dans la base de données
- 2.8 millions de barrages à l'échelle planétaire
- Canada 1100 grands
- Structures qui changent la façon dont l’eau circule dans les cours d’eau et dont les organismes vivants se déplacent
- → 63% des grandes rivières et fleuves du monde ont un écoulement au moins partiellement contrôlé par l’humain (Grill et al. 2019. Nature) catégories des rivières en longueurs, connexion entre les rivières entravée par des constructions humaine, c’est nous qui contrôle l’écoulement ce qui a des conséquences sur le cycle de l’eau et les organismes vivants
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Que s'est-il produit en septembre dans l'évolution de la vie
- apparition de la terre et de la vie
- Âge de l’univers
- 13.8 milliards d’années (2018, Planck-ESA).
- Âge de la Terre * 4.54 milliards d’années (~1956, Patterson).
- Apparition de la vie * ~3.8 milliards d’années (~1996, Mojzsis et al.), peut-être avant (ex. ~4.1 milliards d’années, Bell et al. 2015).
- La vie se développe d’abord dans l’eau
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Que s'est-il passé en octobre et en novembre dans l'évolution de la vie
- Photosynthèse il y a ~3.4 milliards d’années (Schirrmeister et al, 2015).
- Eucaryotes: ~1.8 milliards d’années ou avant (Knoll et al., 2006).
- Photosynthèse chez les eucaryotes - ~1.5 milliard d’années (Parfrey et al., 2011).
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Que s'est-il passé en décembre dans l'évolution de la vie
- Vie multicellulaire - ~1 milliard d’années (6 décembre) … ou moins… ou beaucoup + (~1.6 milliards d’années, Zhu et al. 2016)
- Vie multicellulaire hors de l’eau: ~450-500 millions d’années (20 décembre), ex. MacNaughton et al. 2002.
- Mammifères: ~200-250 millions d’années (26 décembre).
- Humains modernes: ~300 000 ans (11h50, 31 décembre), Hublin et al. 2017
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Parlez de l'origine de la photosynthèse
- Apparue il y a ~3.4 milliards d’années (estimations varient entre il y a 3.8 et 2.5 milliards d’années)
- Avant la photosynthèse: tous les organismes vivants tiraient leur énergie de sources autres que le soleil (soufre, ammoniac…) – chimiotrophie
* De réactions chimiques qui se produisaient naturellement dans l’environnement qui dégagent de l’énergie qui peuvent être absorber par des organismes
* Ces organismes se sont peut-être développés près des systèmes hydrothermaux
* Stromatolites : plus vielles structures, dominées par cyanobactéries photosynthétique, Formation comprise à partir des années 1950 quand des stromatolites en formation ont été découverts, amas gélatineux qui retiennent des sédiments qui vont rester collés, les bactéries vont mourir et les sédiments vont rester avec les restes organiques qui vont jouer un rôle de ciment, suit des cycles saisonniers
- Photosynthèse : Processus permettant aux plantes de synthétiser des molécules organiques en utilisant l’énergie lumineuse, dioxyde de carbone, récupération de carbone pour récupérer des molécules : 6H12O6+ 6 O2 Énergie solaire C6H12O6 + 6 O2 ----------> 6 CO2 + 6 H2O + Énergie, émission de dioxyde de carbone
- Elle change la composition chimique de l’atmosphère, augmente la concentration d’oxygène dans l’atmosphère
- Présence de la photosynthèse dans les cyanobactéries dans l’eau, quand elle s’est faite dans des eucaryotes
* Siège de la photosynthèse chez les eucaryotes: chloroplastes, des organelles. Processus probable: endosymbiose – un eucaryote qui capte une cyanobactérie qui aurait continué à vivre et contribué au métabolisme de l’eucaryote, chloroplaste survit car source d’énergie pour l’eucaryote
* Tout ça ça vient d’un seul et même ancêtre, un seul eucaryote qui a absorbé une cyanobactérie et ça la fonctionner (provient d’une seule lignée génétique, monophylétique)
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Que sont les stromatolites
plus vielles structures, dominées par cyanobactéries photosynthétique, Formation comprise à partir des années 1950 quand des stromatolites en formation ont été découverts, amas gélatineux qui retiennent des sédiments qui vont rester collés, les bactéries vont mourir et les sédiments vont rester avec les restes organiques qui vont jouer un rôle de ciment, suit des cycles saisonniers
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Parlez de l'origine des plantes terrestres
- Acquisition de l’indépendance par rapport au milieu aquatique: il y a ~500 millions d’années (Morris et al. 2018).
- Organismes ont sortie de l’eau : Aglaophyton (~410 millions d’années) : une des premières représentantes des plantes terrestres, qu’on appelle aussi embryophytes, premières plantes terrestres
- Horloge moléculaire : calcule le nombre de mutation produite sur une échelle de temps pour savoir à quel moment deux organismes se sont séparés génétiquement
- Origine ultime des plantes terrestres (embryophytes) difficile à cerner.
- Toutes les plantes terrestres proviennent probablement du même ancêtre.
* Origine probable: algue verte du genre Chara.
* Mécanisme probable: algues - étangs peu profonds - dessiccation saisonnière.
* Au fil des générations, les individus résistant à la dessiccation auraient été sélectionnés, créant une lignée qui peut survivre en tout temps hors de l’eau.
* Leur composition génétique leur permettaient de survivre en dehors de l’eau
* Individus ont donné naissance à toute la lignée des plantes qui existe en dehors de l’eau
- Plantes terrestres les plus primitives: bryophytes (comprennent par exemple les mousses).
* Pas de racines ni de système vasculaire.
* Conséquence sur leur taille et leur milieu de vie ?
Taille : pas capable de transporter l’eau, l’eau se transmet de cellule en cellule, on ne peut pas être gros
Milieu de vie : il faut être dans un endroit où il y a de l’eau en abondance, en sous-bois
* Ptéridophytes
- Spermatophytes
* Diffèrent des ptéridophytes de par leur cycle de vie – les plantes sont maintenant disséminées sous formes de graines
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Parlez des plantes bryophytes
* Pas de racines ni de système vasculaire.
* Conséquence sur leur taille et leur milieu de vie ?
Taille : pas capable de transporter l’eau, l’eau se transmet de cellule en cellule, on ne peut pas être gros
Milieu de vie : il faut être dans un endroit où il y a de l’eau en abondance, en sous-bois
* Ptéridophytes (par exemple, les fougères): premières plantes terrestres à avoir développé un système vasculaire, il y a environ 400 millions d’années.
Les feuilles de ces plantes sont aussi recouvertes d’une cuticule, qui limite les pertes en eau : protection des pertes en eau
Conséquence sur leur milieu de vie création des réserves de charbon accumulation lors du carbonifère
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Parlez des spermatophytes
constituent la majorité des plantes qui nous entourent aujourd’hui et dont notre survie dépend...
* Apparus il y a 300 millions d’années.
* Diffèrent des ptéridophytes de par leur cycle de vie – les plantes sont maintenant disséminées sous formes de graines
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Parlez des plantes terrestres et de l'atmosphère
- Concentration en oxygène
- Création de la couche d’ozone
- Interaction entre rayons UV et oxygène = ozone, couche qui s’est accumulée au niveau de la stratosphère important pour la vie, absorber les rayons UV
* S’il n’y avait pas de couche d’ozone, tous ces rayons seraient sur la vie
* Cancers, mutations, mort presque garantie, impossible pour les organismes de survivre sans cette couche d’ozone
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Parlez de l'explosion cambrienne
- En même temps que les plantes sont sorties de l’eau
- 1 super continent qui s’appelle Rodinia et un super océan
- À la fin du cambrien, mouvement tectonique réorganisation, formation de plusieurs mers autour des zones continentales, mer de faible profondeur, oxygène : apparition de plein de forme de vie
* Chaine alimentaire, mode de déplacement différents, vision des organises, organismes sensoriels, sons
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Quels sont les grands stades des organismes multicellulaires
- Arthropodes : invertébrés à pattes articulées (aquatiques d’abord)
* Le plus vieux poisson : Metaspriggina Walcotti
* Terrestre : 430 millions d’années, Pneumodesmus newmani un des premiers animaux à respirer de l’oxygène sur terre
- Amphibiens : 375 millions d’année
* Elpistostege watsoni : intermédiaire entre le monde terrestre et aquatique
* Dipneuste : poissons qui ont des poumons
- Reptiles 315 millions d’années
* Hylonomus, le premier reptile confirmé (315 Ma)
* Dinosaure : Nyasasaurus (~243 Ma) règne qui ont durée 200 millions d’années
- Mammifères 200-225 millions d’années
* Sinocodon
* Ukhaatherium nessovi - 65 Ma → Ancêtre de tous les mammifères placentaires contemporains
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Qu'est-ce que l'évolution
- → Changement irréversible dans la composition génétique d’une population.
- La diversification et l’adaptation des êtres vivants résultent (principalement) de la sélection naturelle
- Principal mécanisme de différenciation génétique, basée sur trois principes
* La continuité héréditaire - les gènes se passent d’une génération à l’autre;
* Les variations héréditaires - la génétique d’un individu est différente de celle de ses parents;
* La compétition - comme les ressources sont limitées, il y a compétition entre les individus. Ceux qui sont avantagés survivront. Ceux qui survivent transmettent leurs gênes, donc plus de reproduction (le besoin ne crée pas l’adaptation) on ne développe pas de caractère particulier, y a des individus qui vont mieux survivre et ceux-là vont plus se reproduire
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Donnez un exemple d'évolution
L'évolution des papillons de bouleau (Biston betularia) illustre la sélection naturelle. Avant la révolution industrielle, les papillons clairs se camouflaient mieux sur les troncs couverts de lichen. Avec la pollution, les troncs sont devenus sombres, favorisant les variantes noires (mélaniques). Après la réduction de la pollution, les lichens sont revenus, et les papillons clairs ont regagné leur avantage.
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Est-ce que l'humain évolue toujours?
- Non car aucun ou très peu davantage pour la survie
- Avantage de survie pour qu’un caractère puisse passer de génération en génération
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Que sont les écosystèmes
- Pas organisés de façon clairement distinctes les uns des autres, mais certains types d’écosystèmes peuvent être reconnus le long des gradients physiques (surtout climatiques) on va les mettre dans des boîtes
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Donnez des noms de biomes
- toundra
- forêt boréale
- Prairies tempérées
- Forêt tempérée humide
- forêt tempérée décidue
- forêt subtropicale sempervirente
- maquis sclérophylle
- désert
- savane tropicale
- forêt tropicale humide
- forêt tropicale de confières
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Parlez de la toundra
- arctique, antarctique ou alpine
- terre sans arbre en Sami
- conditions froides (sous le point de congélation plus de 7 mois par année)
- Faible disponibilité des nutriments et les sols y sont gelés en permanence (pergélisol).
- Les conditions climatiques contrôlent la quantité d’arbres qui pousse
- Ce biome est en changement rapide en raison des changements climatiques.
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qu'est-ce que le futur réserve pour la toundra
- La saison de croissance des plantes commence plus tôt et est de plus en plus lente
- Diminution de la saison de neige
- Pas de lumière mais il fait chaud : décomposition, moins de productivité végétale, sols vont séquestrer de moins en moins de carbone car il va être décomposé en dioxyde de carbone, d’habitude la toundra est un puit de carbone car pas beaucoup de végétation qui se décompose lentement
- Communautés animales : espace favorable a l’habitat de certaines espèces au détriment de d’autres, plus d’arbustes favorable à des espèces comme des castors et des originaux qu’ont aurait pas l’habitude de voir dans la toundra
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Parlez des forêt boréale
- Couvre une bonne partie du Canada et du Nord de l’Europe. C’est le biome terrestre le plus étendu au monde. (Russie, Sibérie, Canada)
- Végétation est dominée par quelques espèces de conifères. Les températures y sont froides. (Au Québec, beaucoup d’épinettes noires)
- Caractérisé par la présence importante d’étendues de milieux humides.
- On y retrouve une forte accumulation de matière organique dans les sols.
- Mosaïque de végétation
- Réservoir de carbone super important, inquiétude par rapport aux changements climatiques
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Parlez des praires tempérées
- Situées entre les déserts et les forêts tempérées.
- Plaines intérieures, grandes variations de températures et de précipitation, du côté est des montagnes en Amérique
- Feux fréquents
- Très froid l’hiver, très chaud l’été
- La moitié ont été converties en terres agricoles, un des biomes les plus affectés par l’activité humaine
- Une seule strate de végétation (graminées, cypéracées), habituellement pérennes (donc elles survivent à l’hiver sous le sol).
- On y trouvait autrefois de grands troupeaux d’herbivores, qui ont pour la plupart été éliminés par les humains.
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Parlez des forêt tempérée humide
- Forêts ombrophiles, pluviales… Les précipitations y sont très abondantes, à plus de 1500 mm / année
- Espèces très spécifiques qui habitent dans ces conditions
- Espèces d’arbres : Sequoia dans le sud vers les États-Unis, Cèdre rouge, cèdre jaune de l’ouest, atteignent une très grande taille, vivent très longtemps
- Températures fraîches (pas d’espèces tropicales), mais généralement au-dessus du point de congélation.
- Humidité ambiante élevée.
- Feux très rares.
* Arbres ne sont pas adaptés aux feux
- Ouest des Andes, Asie, Australie, Canada sur la côte Ouest (île de Vancouver)
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Parlez des forêt tempérée décidue
- Assez d’eau pendant la saison de croissance pour supporter la croissance de grands arbres, qui perdent leurs feuilles à chaque année.
- Borde la forêt boréale au sud, dans les zones avec des précipitations relativement abondantes.
- Composition en arbres très variable. Les espèces diffèrent grandement entre les continents.
- La phénologie y a une grande importance : calendrier de la vie, à quel moment les feuilles vont apparaitre et tombé
- Laurentides, à l’est du continent en Amérique
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Parlez des désert
- Précipitations rares: < 250 mm pluie / année, imprévisibles.
- Souvent perçus comme des endroits très chauds, mais peuvent être très froids la nuit (et descendre sous le point de congélation).
- Généralement entre 15 et 35 degrés de latitude.
- Végétation éparse, nombreux types d’adaptations au manque d’eau
* Cactus, stockage de l’eau à l’intérieur
* Systèmes racinaires : présence d’une nappe phréatique sous les désert profonde, racine pivot très profond dans le sol chercher l’eau disponible
* Cycle de vie très court, graines présentes dans le sol, résisté pendant des années à des saisons sèches, tout ça sur un lapse de temps très court, production de graines très rapidement qui sont très résistante à des conditions très sèches
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Parlez des savanes tropicales
- Très dépendant des mouvements saisonniers de la zone de convergence tropicale.
- Végétation dominée par des graminées et cypéracées xérophytes pérennes, quelques arbres (tels que les acacias). Qui sont capable de survivre dans des environnement secs, plantes qui survivent par leur racine
- Feux récurrents et d’une grande importance écologique, à chaque année
* Remettent les nutriments en circulation, permet d’avoir ces espèces qui vont pousser et qui vont servir à nourrir les derniers troupeaux d’herbivores, dépendent de cette récurrence des feux
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Parlez des forêt tropicale humide
- Écosystèmes les plus riches et les plus productifs de la planète (6% de la planète, plus de 50% de la biodiversité).
- Forêts multi-étages.
- Sols très pauvres, sol très vieux, aucune régénération des sols, aucun cycle de glaciation déglaciation, nutriment ont tous été extraits, apport de nutriments par le transport de longue distance de poussière, fertilisation transatlantique de phosphore provenant du désert du Sahara
- Précipitations abondantes (< 1800 mm / année).
- Températures stables pendant toute l’année
- Pas de saison sèche marquée
- Grande biodiversité : espèces animales qui vont utiliser chaque micro-parties de cet environnement là
- Racines en contre fort : racines qui poussent à l’extérieur du sol, pas besoin d’aller en profondeur pour aller chercher de l’eau et des nutriments, facilement déracinable, plus fragile et sujet aux aléas du climat
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Parlez des forêt tropicale de confières
- Zones tropicales relativement sèches.
- Faible superficie, mais habitat de nombreuses espèces migratoires.
- Canopée y est relativement dense, et on retrouve de la végétation en sous-bois.
- Plusieurs espèces endémiques à ce type de forêt : habitat pour des espèces migratoires, conifères qui sont rares en région tropicales
- Forêts adaptées au feu, qui y sont relativement fréquents : conditions chaudes et sèche, conifère résiste bien aux feux
- Extrêmement menacées, en raison entre autres des coupes forestières et des changements climatiques.
- Mexique, zone près de l’équateur qui sont relativement sèche
- Principal habitat des papillons monarques, dépend de ces forêts qui sont menacé par de la déforestation illégale
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Parlez des modifications humaines à la couverture terrestre
- 1.53 milliard d’hectares de terres agricoles cultivées (en vert sur la carte)
- 3.35 milliards d’hectares de pâturages (en orange sur la carte)
- 38% de la surface continentale au total
- Forêts = 31% de la surface de la Terre
- Notion de biomes potentiels : à Montréal, on est dans un biome potentiel de forêt tempéré
- Comment représenter l’intensité des impacts humains sur les écosystèmes terrestres à l’échelle globale ?
- Un exemple: l’indice d’empreinte humaine (0 représente une zone intacte, 100 représente une zone entièrement anthropisée)
- Ce qui a remplacé les biomes potentiels se sont des biomes réalisés, certains chercheurs appellent aussi cela des athéromes, biome anthropogénique
- La structure risque aussi de changer, pas juste la composition : espèces qui vont être remplacé par d’autres espèces
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Parlez des impacts des humaines sur la biogéographie planétaire climat
- On ne sait pas comment les espèces vont s’adapter aux changements climatiques
- Comment les espèces vont-elles réagir aux changements rapides des conditions climatiques ?
- Quelle sera la rapidité des changements par rapport à la vitesse de mobilité des espèces ?
- Est-ce que les combinaisons climat/sols du futur seront les mêmes qu’actuellement ?
- Est-ce que certains habitats vont disparaitre ?
- Quelles nouvelles combinaisons d’espèces seront-elles possibles ?
- Quelles espèces pourront-elles survivre dans les nouvelles zones climatiques (très chaudes) qui vont apparaitre autour de l’équateur ?
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Parlez des impacts des humains sur la biogéographie planétaire: fragmentation
- Fragmentation (ou morcellement) des habitats : réduction de l’aire et / ou de la connectivité des habitats, limitant les mouvements des organismes vivants et limitant la quantité de ressources disponibles.
- Trajectoire des migrations futures des espèces en fonction des changements de l’utilisation du territoire
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Parlez de la pollution aquatique et l'utilisation du territoire
- Fragmentation (ou morcellement) des habitats : réduction de l’aire et / ou de la connectivité des habitats, limitant les mouvements des organismes vivants et limitant la quantité de ressources disponibles.
- Trajectoire des migrations futures des espèces en fonction des changements de l’utilisation du territoire
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Parlez du détournement de l'eau en Californie
- Ville de Los Angeles
* Souffert du développement de la ville de LA
* 1890 : 50 000 habitants, 1910 : 300 000 habitants
* Climat semi-désertique, on ne souffre pas d’abondance d’eau
* Alimentation en eau par nappe phréatique : construction de puit, situé proche des océans, appel d’eau, eau de l’océan qui va venir contaminer les nappes phréatiques, on ne peut plus utiliser l’eau
* On va aller chercher l’eau dans la rivière Owen, il prend sa source dans la Sierra Nevada
* Ville de LA : construction d’un aqueduc en 1905 pour prendre l’eau dans la rivière Owens pour l’amener en ville
* Climat semi-aride, pas beaucoup d’eau qui alimente la rivière, plus la rivière s’écoule, moins on a de l’eau
* Alimente lac Owens, bassin versant endoréique pas d’exutoire
* Aqueduc construction a débuté en 1907, inauguration en 1913
* Beaucoup de problèmes et d’enjeux politiques : fermiers qui étaient installés qui s’alimentais de cette rivière
- Lac Owens
* Existe depuis environ 800 000 ans.
* Entièrement alimenté par l’eau de fonte de la Sierra Nevada.
* Étendue maximale il y a environ 23 500 ans, 500 km2.
* Zone d’alimentation et de repos importante pour des millions d’oiseaux migrateurs.
* Assèchement – irrigation agricole et aqueduc, diminution des apports en eau
- Contexte géomorphologique du lac
* Vallée dans la rivière, Owens est un gradient, qui est un fossé tectonique d’effondrement entre des failles normales entre deux chaînes de montagnes
* Beaucoup de vent et pas beaucoup d’obstacles au vent qui sont forts
* Beaucoup d’érosion qui s’accumule au fond de la vallée
* Beaucoup de sédiments (plus de 2km de sédimenta accumulés)
* Soufflerie naturelle
* En 1926 : le lac n’est plus alimenté en eau et sera complètement asséché
* Devient une playa et érosion éolienne de façon très intense
* Lac Owens en 2011 : projet de restauration pour essayer de faire revivre le lac
* Couleur rouge, car eau peu profonde avec colonies entières d’archées (organismes cellulaires) qui accumule du fer dans leur tissus ce qui explique la couleur rouge
Pollution
- Valley fever
- 2km de sédiments parce que le lac s’est asséché
- Région semi-aride
- Vents forts
- Vallée
- Va continuer à s’éroder pendant des milliers d’années
- Source de pollution particulaire de l’air la plus importante en Amérique du Nord dans les années 1990 (plus de 75 000 tonnes / an)
- Arsenic et sulfates (SO 4)
- Enjeux de santé publique importants
- Quantité maximale d’exposition à la pollution particulaire sur 24 heures devrait être 150 µg/m³ (barre 24 -hr) (EPA).
- Des effets significatifs pour la santé peuvent survenir à partir de 600 µg/m³ (barre sig. harm)
- Les taux de pollution sur 24 heures atteignent 3 900 µg/m³ à Keeler et 12,000 µg/m³ à Dirty Socks (années 1990)
- Décret du district adopté en 1998 oblige la ville de Los Angeles à contrôler la pollution émise par le lit du lac Owens d’ici 2006 sur la moitié de la superficie du lac.
- En 2024: niveaux de pollution ont diminué de près de 99%, investissement total de 2,5 milliards de dollars.
- Un grand nombre d’oiseaux ont recommencé à fréquenter le site.
- Ce n’est plus un lac… mais c’est suffisant pour ramener les espèces à fréquenter le site
En résumé :
- Histoire de Los Angeles, contexte physique du site. (Vallée, source infinie de sédiment, bassin endoréique)
- Bassin fermé avec une source presque inépuisable de sédiments.
- Montagnes canalisent le vent dans la vallée pour créer une “soufflerie naturelle”.
- Construction de l’aqueduc a brisé l’équilibre fragile d’un système semi-aride et l’a fait basculer dans un état désertique.
- Sérieuses conséquences monétaires et sur la santé des habitants.
- Réhabilitation du site n’a pas permis de rétablir le lac, mais a permis de contrôler une bonne partie de la pollution et de rétablir des habitats pour les oiseaux migrateurs.
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Parlez des bidonvilles et des risques naturels
- Situation socio-économie et socio-environnementale
- Accentuation de risques naturelles
- Caracas
* 5,3 millions d’habitants dans la région métropolitaine
* Il y a 100 ans, 300 000 habitants
* Très grande augmentation de la population
* Une dizaine de km de la côte dans une vallée de la cordillère de la Costa, vallée entre 2 chaînes de montagne
* Altitude : 760 à 910 mètres, séparée de la côte par des pics d’environ 2200 mètres d’altitude
* Température moyenne annuelle élevée (20.9oC) aucune variation de température
* Les précipitations annuelles moyennes varient entre 900 et 1300 mm (mais atteignent jusqu’à 2000 mm dans les montagnes voisines) saison sèche et une saison des pluies à l’été, printemps et automne
* Effet de la mer
* Patrons climatiques complexes : épisodes climatiques qui peuvent nous surprendront
* Rivière Juare, sort durant des épisodes de grandes précipitations se fait durant une courte période durant l’année
- Contexte géologique
* À la rencontre de 2 plaques tectonique : plaque des caraïbes entre sous la plaque de l’Amérique du Sud, zone de subduction
* Au nord de Caracas, un système de failles assez complexe incluant la faille de décrochement de San Sebastian
* Zone sismique très active : très grande force
* Sols minces: de 0,5 à 3 m de profondeur, issus de l’altération de la roche en place + déforestation, difficulté à garder de la cohésion entre le matériel, roche qui va s’altérer au cours du temps et qui va désagréger des gros morceaux en plus petits
* Érosion rapide sur les versants par mouvement de masse rapide et on fait beaucoup de déforestation, matériel qui gardent une cohésion, on les enlève, beaucoup d’érosion et donc beaucoup de mouvement de masse
* Conditions intenses pour créer des risques naturels qui ont des grandes conséquences
- Mouvements de masses
* Rapide et déplace du matériel humide
* Pendant la saison des pluies
* Mouvement de surface : glissement pelliculaire, avalanche de débris, coulée bouteuse
- Dynamique sociétale
* Érosion rapide sur les versants par mouvement de masse rapide.
* 2/3 de la population vit dans des bidonvilles, un terme qui désigne la partie d’une ville caractérisée par des logements insalubres et sans sécurité foncière (aucune assurance monétaire, aucune aide de la part de la ville
* Bidonville : aucune végétation, pas plat, pente très raide, lors d’un séisme destruction direct de tout ça, dégâts très importants
- Catastrophes naturelles fréquentes
* Années 1950 : un glissement de terrain par décennie dans la ville. Maintenant: un par mois en raison d’un développement très rapide, déforestation des territoires aux alentours
* Zone tectonique active, séismes fréquents.
* Climat + caractéristiques des sols + séismes = mouvements de masse. Utilisation humaine des terres accentue cette vulnérabilité.
* Pluies fortes augmentent les risques de mouvement de masse. Projections climatiques : augmentation de l’intensité des pluies dans la région.
* Instabilité économique et sociale du pays forcent les populations à s’installer dans des logements informels dans des zones propices aux mouvements de masse, et donc à se mettre en danger.
* Aucune aide de la ville
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Parlez de l'anthropocène
- Biomes qu’on devraient retrouver ne sont pas vraiment les biomes, ce sont des biomes potentiels
- Humain modifie l’environnement physique de la planète
- On est en train de dépasser plein de limite planétaire 6 des 9, on dépasse, on risque d’atteindre un point de non-retour
1. Changements climatiques
2. Intégrité de la biosphère, des écosystèmes, des espèces
3. Limite de conversion des terres
4. Utilisation de l’eau douce, surutilisation et pollution
5. Flux biogéochimique (azote, phosphore)
6. Produits qu’on envoi dans l’environnement qui n’existaient pas avant qui vont affecter l’équilibre de l’écosystème
Un monde sans glace?
- Il y a restera pratiquement plus
- Graphiques sur les masses de glace dans le monde
- Elle va faire de moins en moins partie de notre environnement
- Températures augmentent de plus en plus
- Pollution plastique : problème est la production primaire
- L’humain est en train de modifier la géologie et la planète car il est en train de produire des produits qui sont retrouvé dans les couches du sol et dans les sols, on est en train de modifier la géologie
- On exerce énormément de pression sur les différentes espèces vivantes
- Crise de la biodiversité, 6e extinction
- On est en train de coupé des branches du buisson de la vie, taillé de façon irréversible par l’humain
- La biomasse des mammifères sauvages a décliné de 83% et celle de la végétation sauvage, de 50%.
- Humains + animaux domestiqués = 96% de la biomasse des mammifères sur la Terre.
Amnésie écologique _ syndrome des références changeantes
- Frein à Ramener la planète
- On revient dans le temps à ce qu’on a connu
- On devrait revenir à 300 ans 400 ans, mais on n’est pas capable de l’envisager
- Si on se projette, chose qui sont normal pour nous, mais qui n’est pas normal pour nos enfants (neige abondante, patinoire, la longueur du printemps)
- Les conditions sont désirables ne sont pas celles qu’on a connu
GÉO 1130
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