Evolution des êtres vivants et histoire de la terre

I / apparition de la vie sur terre.

bilan : Des événements géologiques ont affecté la
surface de la Terre depuis son origine en
modifiant les milieux et les conditions de vie

II / changement des peuplement du milieu au cours du temps.

Bilan : Les espèces qui constituent les groupes,
apparaissent et disparaissent au cours des temps
géologiques.

III / l’utilisation des fossiles dans la reconstitution de l’histoire de la vie.

bilan : Les roches sédimentaires, archives géologiques,
montrent que, depuis plus de trois milliards
d’années, des groupes d’organismes vivants
sont apparus, se sont développés, ont régressé,
et ont pu disparaître.

IV / étude des espèces se succédant dans le temps.

bilan : La comparaison d’espèces conduit à
imaginer entre elles une parenté, qui s’explique
par l’évolution.

V / les interactions entre le vivant et la terre.

bilan : Au cours des temps géologiques, de grandes
crises de la biodiversité ont marqué
l’évolution ; à des extinctions en masse
succèdent des périodes de diversification.

citation de charles Darwin :

« Les espèces qui survivent ne sont pas les espèces les plus fortes, ni les plus intelligentes , mais celles qui s’adaptent  le mieux aux changements.  »

bilan : ces modifications de l’environnement sont à
l’origine de la sélection de formes adaptées.
La succession des formes vivantes et des
transformations géologiques ayant affecté la
surface de la Terre depuis son origine, est
utilisée pour subdiviser les temps géologiques
en ères et en périodes de durées variables.

 

VI / le principe d’évolution.

bilan : La cellule, unité du vivant, et l’universalité du
support de l’information génétique dans tous
les organismes, Homme compris, indiquent
sans ambigüité une origine primordiale
commune.
bilan : Une espèce nouvelle présente des caractères
ancestraux et aussi des caractères nouveaux par
rapport à une espèce antérieure dont elle serait
issue.

bilan : L’apparition de caractères nouveaux au cours
des générations suggère des modifications de
l’information génétique : ce sont les mutations.

VI / l’apparition de l’Homme

bilan : L’Homme, en tant qu’espèce, est apparu sur la
Terre en s’inscrivant dans le processus de
l’évolution.

pistes à explorer :

  • c’est pas sorcier : « l’évolution »

  • retour à l’obscurantisme : le courant créationniste


 

Activité interne du globe terrestre

 

Nous avons vu en classe de cinquième que les paysages pouvaient être modifiés par des facteurs environnementaux tels que l’eau, le vent, le gel, l’activité humaine …

 

D’autres modifications sont elles le résultats d’activité plus interne au globe.

Comment expliquer l’existence de phénomènes naturels comme les séismes ?

 

partie 1: Les séismes.

1/ Observation de séisme

activité 1 : relevé d’informations sur les séismes

A partir des documents proposés,relevez à l’aide d’un tableau les informations correspondantes aux différents séismes présentés.

remarque: faire apparaître la localisation, les modifications du paysage enregistrées, l’intensité du séisme, les dégâts matériels et humains.

Articles de presse relatifs au séismes :

Un séisme majeur frappe Haïti et dévaste la capitale Port-au-Prince

 palais présidentiel Port-au-Prince

Le palais présidentiel à Port-au-prince s’est effondré
© Lisandro Suero / 
Radio Tele Ginen

Un séisme de magnitude 7 a frappé Haïti plongeant la capitale dans le chaos, sous un épais nuage de poussières. Les dégâts sont considérables et le bilan des victimes dépasse 300 000 morts…

Selon U.S. Geological Survey, l’Institut américain de géophysique, ce tremblement de terre majeur a été localisé à seulement 25 km à l’ouest de la capitale Port-au-Prince dont l’aire urbaine compte près de 4 millions d’habitants. Le foyer du séisme  n’est situé qu’à seulement 13 km de profondeur, ce qui en fait un séisme très superficiel et explique son intensité en surface. Il est survenu à 16 h 53 heure locale le 12 janvier (22 h 53 heure de Paris). Avec une magnitude de 7, il s’agit d’un séisme majeur, comme il s’en produit moins d’une vingtaine par an dans le monde. Haïti n’avait pas connu pareil séisme depuis le milieu du XVIIIe siècle.

Violent séisme au large de l’Alaska, alerte au tsunami levée

 Un séisme de magnitude 7,7 s’est produit tôt samedi 5 janvier dans l’Océan pacifique, au large des côtes de l’Alaska, et a provoqué une montée des eaux sur les côtes, ont annoncé samedi 5 janvier les autorités américaines. L’alerte au tsunami a toutefois été levée peu après, la vague ne présentant pas de danger.

L’épicentre du séisme, qui s’est produit à 09 h 58 (heure de Paris), est situé à 102 km à l’ouest de la ville de Craig et à une profondeur de neuf kilomètres, a précisé le Centre américain de géophysique, ajoutant que ni dégâts ni victimes n’avaient été signalés dans l’immédiat.

Quelques photographies après séismes :

 tsunami bateau
 seisme seisme rail

les manifestations des séismes sont :

Oriane 4eme5   07/09/13

exemple

japon

haiti

alaska

localisation

Au nord-est du japon et à Tokyo

 Aux alentours de

Port- au-Prince

 Dans l’océan pacifique au large des cotes de l’alaska

modifications du paysage

 Routes détruites , bâtiments engloutis par le tsunami , tout à reconstruire .

Des maisons détruites , le palais présidentiel

s’est effondré , des routes détruites et des villes à reconstruire .

Montée des eaux momentanées , transport de bois .

intensité

 8,9

 7

 7,7

dégâts matériels

 Beaucoup de dégâts , fuite nucléaires

 Les dégâts sont considérables

 Pas de dégâts

dégâts humains

 Au moins 1000 morts

 300 000

 Pas de victimes

 

bilan : Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent.

Comment mesurer l’intensité d’un séismes ?

 2 / mesure d’un séisme 

les échelles utilisées et leur correspondance.

L’échelle de Richter :Échelle sismique de référence qui évalue l’énergie des séismes par la valeur de la magnitude; elle signifie que les ondes sismiques d’un séisme de magnitude 6 ont une amplitude dix fois plus grande que celles d’un séisme de magnitude 5.

echelle de richter 1

L’échelle de Mercalli :Echelle de classification des séismes. Elle est subjective, fondée sur l’étendue des dégâts observés et le ressenti des témoins.

echelle de mercalli

 seisme relation bombe magnitude  seisme frequence magnitude

Quelles sont les différences entre les informations données par l’échelle de Richter et celle de Mercalli ?

A partir du site « ReNASS « 

  • que peut on dire sur la fréquence de l’activité sismique en métropole ?
  • quelle est la magnitude du séisme le plus important enregistré ces 15 derniers jours en métropole ?
  • A quoi cette intensité correspond elle au niveau du ressenti des témoins locaux.

pour info :les plus puissants et les plus meurtriers des séismes enregistrés

3/ outils de mesure : le sismographe.

  • le «séismoscope», premier appareil rudimentaire de mesure sismologique,  a été inventé par un mathématicien et astronome chinois, Zhang-Heng, au premier siècle. Il permettait de définir la direction dans laquelle avait eu lieu un tremblement de terre. Ce dispositif lui aurait notamment permit de détecter depuis la ville de Luoyang le séisme qui détruisit la ville de Long xi, distante d’environ 500 kilomètres, le 1 mars 138.
  • Le principe du sismographe est le suivant :cliquez ici
  • maquettes élèves

activité 2: atelier séisme avec mesure en  ExAO

simulation de propagation d’ondes sismiques à travers différents matériaux.

enregistrement des « ondes sismiques  » du modèle à l’aide du dispositif exao jeulin

exemple de courbe obtenue en classe:

courbe sismo

constat:

  • une onde se propage à travers le matériau
  • la vitesse de propagation est proportionnelle à la rigidité du matériau
  • avec la distance l’intensité de l’onde diminue

Qu’est ce qui peut être à l’origine d’un séisme ?

4 / cause d’un séisme

étude du modèle de formation de séisme (maquette du pistolet)

Bilan : Des contraintes s’exerçant en permanence sur  les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par provoquer leur rupture.

 

schema bilan seisme

Bilan : Ils résultent d’une rupture des roches en profondeur à l’origine de la libération d’ondes sismiques qui provoquent des déformations à la surface de la Terre.
bilan : Le foyer du séisme est le lieu où se produit la
rupture.
A partir du foyer, la déformation se propage.

5 / localisation des séismes dans le monde.

 

puis cliquez sur le lien  » répartition mondiale des séismes »

bilan :Les séismes sont particulièrement fréquents dans certaines zones de la surface terrestre.
Ils se produisent surtout dans les chaînes de
montagnes, près des fosses océaniques et aussi
le long de l’axe des dorsales.

 

partie 2 : le volcanisme.

1/ observations des manifestations volcaniques

A partir de la vidéo déterminez les deux principaux types de volcans et notez à quelles manifestations et caractéristiques ils sont associées

A partir de la vidéo, complétez le tableau d’informations suivant :

Type de volcanisme Type 1: Type 2 :
Forme de l’édifice volcanique
État de la lave
Coulées de lave
Intensité d’explosion
Projections
Fréquence des éruptions
Durée des éruptions
Exemple

Volcan explosif tungurahua-explosion-30-mai-2010

schéma bilan des différents types de volcans

schema deux types volcans

 bilan: 

  • Le volcanisme est l’arrivée en surface de magma et se manifeste par deux grands types d’éruptions.
  • Les manifestations volcaniques sont des émissions de lave et de gaz. Les matériaux émis constituent l’édifice volcanique.
  • L’arrivée en surface de certains magmas donne naissance à des coulées de lave, l’arrivée d’autres magmas est caractérisée par des explosions projetant des matériaux.

2/ mode de formation du magma en profondeur (facultatif) 

Des étudiants en SVT de l’université de Lille se sont intéressés à la formation du magma à partir de roches en profondeur.

Après avoir proposé plusieurs hypothèses, ils se sont lancés dans des expériences afin de tester leur hypothèse.

Pour cela, ils ont décidé de travailler sur des roches appelées basaltes.

Les résultats de leur expérience les plus significatifs sont présentés dans le tableau ci-dessous.

 

 

 

Expérience 1

Expérience 2

Expérience 3

Expérience 4

matériaux

Basalte

Basalte

Basalte

Basalte +eau

Température en °c

1300

1400

1300

1300

Pression en M Pa

3000

3000

2500

3000

phase

solide

Solide +liquide

Solide + liquide +gaz

liquide

3/ moteur de remontée du magma en surface

  • logiciel de la cité des sciences : quand la terre gronde.
  •  maquettes de modélisation d’éruption volcanique

bilan :

  • le dégazage du magma en profondeur va permettre sa remontée à la surface de la planète
  • la nature du magma et son intensité de dégazage vont contrôler le type d’éruption volcanique (effusif ou explosif)

4/ principe de fonctionnement d’un volcan


Schéma d’un volcan par Anarith
Les magmas sont contenus dans des réservoirs
magmatiques localisés, à plusieurs kilomètres
de profondeur.

 5/ répartition du volcanisme mondial

puis activer l’onglet volcanisme mondial

bilan : Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard
à la surface du globe.
Les volcans actifs sont alignés en majorité en
bordure de continent, dans des arcs insulaires,
le long de grandes cassures et des dorsales
océaniques.
Quelques volcans actifs sont isolés.

partie 3 : La terre en mouvement.

Comment expliquer la répartition inégale des manifestations de l’activité interne de la planète ?

site ressource :

Bilan : La partie externe de la Terre est formée de plaques lithosphériques rigides reposant sur
l’asthénosphère qui l’est moins.
Bilan : La répartition des séismes et des manifestations volcaniques permet de délimiter une douzaine
de plaques.
Bilan : Les plaques sont mobiles les unes par rapport aux autres et leurs mouvements transforment la
surface du globe.

À raison de quelques centimètres par an, les plaques s’écartent et se forment dans l’axe des dorsales.

Elles rapprochent et s’enfouissent au niveau des fosses océaniques.
bilan : La collision des continents engendre des déformations et aboutit à la formation de
chaînes de montagnes.

partie 4 : l’activité de la terre et ses risques.

un volcanologue parle de prévention

la prévention des risques à albi

je teste mes connaissances

Il existe des risques naturels majeurs associés à des phénomènes de notre environnement.

Risque = aléa * vulnérabilité

1/ le risque sismique :

un épisode sismique ne peut se prévoir,  il peut juste être mesuré.

Les phénomènes collatéraux peuvent eux être prévus ( ex : tsunami) .

 

La prévention est basée sur l’installation d’infrastructures parasismiques et une éducation aux populations.

L’administration locale doit organiser une carte de prévention des risques majeurs.

 

2/ le risque volcanique :

un épisode volcanique majeur peut être prévu de 24 à 48 heures à l’avance.

Cette prévision se base sur l’activité sismique (trémors) associée à la remontée du magma précédant l’éruption. Le bombement de l’édifice volcanique est aussi un signe précurseur d’une éruption.

 

La prévention se résume à la mise en place de plan d’évacuation  et à une éducation à la population face à ce genre de crise.

bilan: 

  • Les aléas sismiques et volcaniques dus à  l’activité de la planète engendrent des risques pour l’Homme.
  • Les principales zones à risque sismique et/ou volcanique sont bien identifiées.
  • L’Homme réagit face aux risques en réalisant :

 – une prévision des éruptions volcaniques efficace fondée sur la surveillance et la connaissance du fonctionnement de chaque volcan et par l’information et l’éducation des populations ;

– une prévention sismique basée sur l’information et l’éducation des populations (zones à risques à éviter, constructions parasismiques, conduites à tenir avant, pendant et après les séismes). La prévision à court terme des séismes est impossible actuellement.

Des plans d’aménagement du territoire tenant compte de ces risques sont mis en place ainsi
que des plans de secours et des plans d’évacuation des populations.

 

  • les exercices d’application