L’Arctique, espace fragile et convoité

Enseignement scientifique Terminale

Durée 1h – 10 points – Thème « Science, climat et société »

L’océan Arctique s’étend sur une surface d’environ 14 millions de km², ce qui en fait le plus petit océan. Il est recouvert en grande partie par la banquise arctique (appelée également glace de mer) qui présente des variations saisonnières.

La surface et l’albédo de cette glace de mer tendent à se  réduire  en  raison du réchauffement climatique. La fonte estivale de cette banquise rend de plus en plus praticable « le passage maritime du Nord-Ouest », qui relie l’océan Atlantique à l’océan Pacifique en passant entre les îles du Grand Nord canadien. Outre les perspectives de route commerciale, ce passage ouvre des appétits de prospections des ressources (réserves d’hydrocarbures) et donne lieu à des controverses sur son statut.

D’après Collection Grand Atlas – Courrier international

À l’aide des informations apportées par les quatre documents placés en fin d’exercice et de vos connaissances, répondre aux questions suivantes.

1 – Pour chacune des 5 séries ci-dessous, noter sur votre copie la lettre correspondant à l’affirmation exacte.

I – La différence entre la banquise et la calotte glaciaire (ou glacier) est

a) La banquise est une plaque de glace posée sur le sol alors que la calotte glaciaire est une couche d’eau de mer qui flotte sur l’océan.

b) La banquise est une couche de glace d’eau de mer qui flotte sur l’océan alors que la calotte glaciaire est de l’eau douce gelée sur un continent.

c) La banquise est une couche de glace issue des glaciers qui flotte sur l’océan alors que la calotte glaciaire est une couche d’eau de mer gelée posée sur le sol.

d) Il n’y a pas de différence, on utilise les deux termes indifféremment.

I-         La différence entre la banquise et la calotte glaciaire (ou glacier) est :

b)        La banquise est une couche de glace d’eau de mer qui flotte sur l’océan alors que la calotte glaciaire est de l’eau douce gelée sur un continent.

II- La banquise estivale a fondu en 30 ans, depuis les années 1980 de :

a) Environ 1 million de km².

b) Environ 3 millions de km².

c) Environ 6 millions de km².

d) Plus de 7 millions de km².

II-        La banquise estivale a fondu en 30 ans, depuis les années 1980 de :

b)        Environ 3 millions de km².

7-4,3=2,7 millions de km²

II- L’albedo est :

a) Le pouvoir réfléchissant d’une surface.

b) Le pouvoir absorbant d’une surface.

c) Augmenté par la fonte des glaces ce qui entraine une rétroaction positive.

d) Diminué par la fonte des glaces mais cela n’a pas de conséquence majeure sur le climat.

III-      L’albedo est :

a)        Le pouvoir réfléchissant d’une surface.

IV- Les causes majeures de l’élévation du niveau marin sont :

a) La fonte de la banquise et la dilatation thermique des océans.

b) La fusion des glaces continentales et la dilatation thermique des océans.

c) La dilatation thermique des océans et l’augmentation de la pluviométrie.

d) La baisse du niveau des continents qui s’affaissent au cours du temps.

IV-       Les causes majeures de l’élévation du niveau marin sont :

b)        La fusion des glaces continentales et la dilatation thermique des océans.

Document 2 et 3

V- Les changements en Arctique risquent d’affecter l’économie mondiale car :

a) En raison de la fonte des glaciers, de plus en plus de personnes pourront aller habiter en Arctique.

b) Les passages maritimes sont facilités entre l’océan Atlantique et l’océan Indien.

c) De nouveaux passages sont possibles en bateau au niveau du grand Nord canadien.

d) Il n’y aura pas d’incidence sur l’économie mondiale, l’Arctique n’est pas impliqué dans les prises de décision géopolitiques.

V-        Les changements en Arctique risquent d’affecter l’économie mondiale car :

c)         De nouveaux passages sont possibles en bateau au niveau du grand Nord canadien.

2 – À partir de l’interprétation du document 2, discuter du rôle de la fonte des glaces sur la montée du niveau des océans en faisant apparaitre la différence entre une banquise et un glacier.

La banquise est une couche de glace d’eau de mer qui flotte sur l’océan : cas des glaçons immergés dans l’eau du document 2.

Le glacier est de l’eau douce gelée sur un continent : cas des glaçons posés sur un socle du document 2.

D’après le document 2, la fonte de la banquise n’entraine pas une montée du niveau des océans alors que la fonte d’un glacier entraine une élévation du niveau des océans.

3 – Dans le cadre des hypothèses du document 3 :

3-1- Calculer le volume V₀ d’eau des océans qui subirait un changement de température.

Hypothèses du document 3

• L’ensemble des océans du globe a une surface estimée à 3,6 × 10⁸ km². :
• S=3,6×10⁸ km²=3,6×10⁸×10⁶ m²
• S=3,6×10¹⁴ km²
• Dans les scénarios les plus pessimistes, on pose l’hypothèse d’une augmentation de 3°C de l’atmosphère qui pourrait se répercuter sur l’océan. Dans cette hypothèse, on peut estimer que l’augmentation moyenne de température sur les 1000 premiers mètres de profondeur est de 1,5°C. H=1000m

V₀=S×H

V₀=3,6×10¹⁴×1000

V₀=3,6×10¹⁷ km³

3-2- En utilisant la formule proposée, évaluer l’augmentation de la hauteur d’eau des océans due au seul phénomène de dilatation thermique de l’eau présente dans l’ensemble des océans du globe

∆V = α × V0 × ∆T

∆V = 2,6×10^-4 ×3,6×10¹⁷ × 3

∆V=2,8×10¹⁴ m³

Or ∆V=S×∆H

S×∆H=∆V

∆H=∆V/S

∆H=2,8×10¹⁴ /(3,6×10¹⁴ )

∆H=0,78 m

L’augmentation de la hauteur d’eau des océans due au seul phénomène de dilatation thermique de l’eau présente dans l’ensemble des océans du globe serait de 0,78 m

3-3- Justifier le fait que dans le calcul proposé dans le document 3, on ne prenne en compte que les 1000 premiers mètres de l’océan.

D’après le document 4, après 1000m, nous sommes après la thermocline : dans les eaux profondes qui ont une température constante.

on ne prend en compte que les eaux qui subissent cette augmentation de température soit sur les 1000 premiers mètres de l’océan.