L'atmosphère
1 Qu'est-ce que l'atmosphère ?
L'atmosphère, du grec ἀτμός (atmós), « vapeur » et de σφαῖρα (sphaira), signifiant « sphère », est une couche enveloppant la Terre.
La couche d'ozone (O3) nous protège de certains rayonnements électromagnétiques solaires tels que les rayons X, les rayons γ (gamma), les ondes radio,...
De plus le dioxyde de carbone permet de piéger les infrarouges pour augmenter la température et la maintenir globalement à 15°C (au niveau de la mer). C'est ce que l'on appele l'effet de serre.
2 Création, structure et composition actuelle :
L'atmosphère est généralement constituée de 78 % de N2 (diazote), de 21 % d'O2 (dioxygène),
de 0.93 % d'Ar (argon), de 0.03 % de CO2 (dioxyde de carbone),...
Elle est divisée en plusieurs couches :
_ dans la troposphère, située entre le sol et quinze kilomètres d'altitude, la plupart des phénomènes météorologiques se produisent (formation des nuages, averses,...),
c'est la seule partie de l'atmosphère qui contient de la vapeur d'eau;
_ la stratosphère se trouve entre quinze et cinquante kilomètres d'altitude, on y trouve entre vingt et trente kilomètres la couche d'ozone (O3), interceptant une grande partie des rayons ultraviolets ainsi que d'autres types de rayonnement solaire, tout en laissant passer la lumière visible, la température augmente dans la zone stratosphérique jusqu' à 0°C en raison de l'absorption de ces rayons par l'ozone;
_ la mésosphère, de cinquante à quatre-vingts kilomètres, est la couche la plus froide, à sa limite supérieure, la température peut atteindre -100°C;
_ dans la thermosphère, entre 80 ou 100 et 690 kilomètres, la température peut dépasser 1000°C,
mais ce n'est qu'une mesure d'agitation thermique, puisqu' il n'y a pas suffisamment de molécules,
le corps humain mis en contact avec l'air de cet étage atmosphérique a donc une sensation de froid;
_ l'exosphère, couche extérieure de l'atmosphère, s'étend jusqu'à 10 000 kilomètres, l'hydrogène et l'hélium, étant les composants principaux, se mêlent à l'espace, c'est ici où gravitent de nombreux satellites.
L'altitude de la tropopause (limite entre la troposphère et la stratosphère) varie selon
les saisons, la température à la surface du sol, la latitude et la pression atmosphérique.
Au début, la planète Terre était bombardée de mini-planètes (produisant lors de collisions un gaz composé de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone), qui, heurtant le sol, faisaient augmenter
la température, la surface finissait par fondre.
Ensuite, les collisions diminuaient progressivement et la surface commençait à refroidir, laissant place à une mince croûte.
Au fur et à mesure de la diminution de la température, la vapeur d'eau s'est transformée en pluie chaude pendant plusieurs millions d'années, donnant naissance à un océan primordial.
3 Evolution de l'atmosphère jusqu'à nos jours :
La composition atmosphérique s'est largement modifiée au cours du temps.
Elle était principalement composée il ya 4,6 milliards d'années d'hélium et d'hydrogène.
Une bonne partie de ces gaz s'est échappée, puis un volcanisme intense a permis un dégazage important, l'atmosphère était alors constituée de gaz carbonique, d'azote et de vapeur d'eau.
La température a ensuite chuté progressivement, l'eau s'est alors condensée en pluie chaude (pendant des millions d'années), dont les nuages englobaient la totalité de la planète, le dioxyde de carbone a formé des carbonates dans les océans, apparus depuis peu.
Le ciel était rouge car les molécules atmosphériques réfléchissaient cette couleur.
Il y a 3.5 milliards d'années, des formes aquatiques de vie primitive s'y développaient, de plus,
la production biologique de dioxygène débutait avec la photosynthèse.
Des cyanobactéries (nommées premières bactéries par les chercheurs) secrétaient une gelée
qui les entourait. Cette gelée précipitait les bicarbonates solubles en carbonates de calcium (calcaire), d'autres précipitaient le calcaire à l'intérieur même de la cellule.
Dans les deux cas, on parle de stromatolites (venant du grec « tapis de pierre »).
Ci-dessous, nous pouvons voir une photo de stromatolites.
Ces stromatolites (ou plutôt les cyanobactéries) libéraient du dioxygène, formant peu à peu l'atmosphère d'aujourd'hui.
La teneur en dioxygène de l'atmosphère a augmenté, celle du dioxyde de carbone a chuté tandis que celle du diazote s'est stabilisée.
Actuellement, la quantité de diazote est de 1018 kilogrammes et celle de diazote
est de 4*1018 kilogrammes, toutefois, il existe 1015 kilogrammes de dioxyde de carbone,
il y'en avait 1020 au départ.
Cependant, pour éviter les rejets croissants de dioxyde de carbone dans l'atmosphère,
il serait raisonnable d'utiliser des énergies propres, renouvelables(solaire, futures énergies trouvées, industries non chimiques...), afin de réduire la quantité de CO2 émise.