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Le système Terre

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Le système " Terre " est un système ouvert, c'est-à-dire que ce système échange de l'énergie avec l'extérieur. Il reçoit l'essentiel de son énergie du soleil et réémet de la chaleur vers l'espace. L'énergie solaire sert à la constitution de matière organique grâce aux plantes vertes et quelques bactéries photosynthétiques. C'est la transformation de cette matière organique par les animaux, les champignons et les bactéries saprophytes, essentiellement, qui dégage d'autres formes d'énergie.


De ce point de vue, le système " Terre " répond parfaitement aux lois de la thermodynamique. Cela revient à dire que l'énergie qui traverse ce système se dégrade jusqu'à sa forme ultime, c'est-à-dire non réutilisable, qui est la chaleur.

On entend souvent parler d'énergies ou de ressources renouvelables et de ressources et énergies non renouvelables. Ce sont surtout les économistes qui avancent ces distinctions. Ces distinctions ne sont pas seulement arbitraires et fausses, elles sont dangereuses. En effet, toutes les énergies se dégradent, c'est l'entropie. D'autre part, la masse de matière minérale et organique sur la Terre est finie. Son renouvellement est nécessairement acquis. C'est juste un problème de temps. Certains cycles ou parties de cycles biogéochimiques se déroulent en quelques minutes ou en quelques jours, d'autres exigent plusieurs centaines de millions d'années. Rien ne dit que les masses considérables de matières organiques fossiles qui nous servent de carburants et qui enrichissent notre atmosphère et nos océans en CO2 ne se reconstitueront jamais au terme d'une autre période semblable à celle que la Planète a connu sous le Carbonifère.On a bien entendu l'habitude de considérer les plantes, les animaux, les sols, l'énergie solaire ou éolienne, etc. comme renouvelables. C'est probablement vrai à notre échelle de temps terrienne. Ça l'est moins à des échelles de temps géologique. L'évolution des espèces ou celle des écosystèmes est là pour nous rafraîchir la mémoire. La notion de climax, aussi, mais pour des périodes de temps mieux appréhendables à notre échelle.




Interactions dans le " système Terre "

La flèche qui figure sur le graphique ci-dessus indique que tous les éléments figurés interagissent. Mais ces interactions sont beaucoup plus complexes d'ailleurs que ne le suggère le parcours de la flèche.

Par exemple, le rayonnement solaire agit sur l'ionosphère et libère des particules ionisées. Mais le magnétisme terrestre, à l'origine des ceintures de Van Allen, limite les effets des particules ionisées à la surface de la Terre.Autre exemple : le rayonnement UV est limité par la couche d'ozone troposphérique, mais des activités humaines sont à l'origine du rejet de substances qui détruisent cette couche d'ozone (CFC, pyralène). Ces substances participent en outre à l'augmentation de l'effet de serre.

Quelques-unes des principales interactions :

1) Le soleil agit par ses rayonnements (UV, IR, particules ionisées, photons, etc.). Il réchauffe la Terre, les eaux, l'air. Il est à l'origine des vents et des courants marins. Il fournit l'énergie aux plantes pour la photosynthèse. Par sa masse, avec la lune, il participe à divers phénomènes mécaniques comme les courants marins, les marées. Le soleil joue un rôle important sur l'hygrométrie de l'air, donc sur le cycle de l'eau. Par voie de conséquence, il agit sur les mécanismes d'évaporation et d'évapotranspirations.

2) Les forces internes (tectonique surtout, volcanisme localement) modifient les roches en leur conférant des propriétés nouvelles (schistosité, plissements, fissurations, écrasements, etc.). Ces propriétés influent largement sur la morphogenèse et les reliefs et indirectement sur l'évolution des sols. L'homme agit aussi sur les reliefs par ses travaux publics et agricoles, ses rectifications hydrauliques, ses aménagements de versants, etc. Il est souvent largement responsable de l'amplification des processus érosifs des sols. L'homme modifie aussi la fertilité des sols, parfois en l'améliorant (engrais, fumures, irrigation, drainage, etc.), parfois en la dégradant (mauvaises pratiques agricoles, irrigation, drainage, etc.).

3) Les écosystèmes terrestres sont souvent très modifiés du fait de l'intervention des hommes. L'extinction des espèces s'est particulièrement accélérée au cours du siècle dernier. La chasse et la pêche excessives, l'introduction d'espèces allogènes, les pollutions, la destruction des habitats, les modifications climatiques sont quelques-unes des causes de ces bouleversements apportés aux écosystèmes et aux biocénoses.

4) Les pollutions atmosphériques ont bouleversé les climats. D'abord il y a les gaz à effet de serre dont on sait les effets sur le réchauffement de la Terre. Mais on peut aussi parler de la destruction de la couche d'ozone, des poussières qui nous masquent le rayonnement, des micropolluants rejetés par les combustions et les transports, des fumées des incendies et des combustions, des gaz industriels (CFC, chlorure de méthylène, etc.).

5) Le cycle de l'eau est partout perturbé plus ou moins gravement. L'imperméabilisation de très grandes surfaces bâties ou consacrées à la circulation automobile et à son stationnement, a contrario, la création de vastes surfaces de stockage d'eau qui se réchauffe, le réchauffement induit des surfaces agricoles découvertes, le réchauffement des eaux des fleuves et des rivières par diverses industries dont les centrales nucléaires, les modifications apportées au ruissellement, à l'évaporation, à l'évapotranspiration ou à l'infiltration ont de lourdes conséquences sur le cycle de l'eau. Les déficits hydrométriques que l'on commence à enregistrer sont probablement annonciateurs de problèmes à venir sans doute plus graves qu'on ne l'imagine.

6) Les reliefs sont le résultat des processus morphogénétiques. Les reliefs sont importants pour les biocénoses qui sont étagées. L'exposition des versants est une composante microclimatique. Mais les reliefs évoluent, des processus érosifs se mettent en place, les alluvions et les colluvions résultantes ont une influence sur les réseaux hydrologiques : envasement, colmatage, dépôts. La mise en place des dépôts alluvionnaires offre souvent des surfaces renouvelées à vocation agricole.

7) Les roches sont à l'origine des sols. Mais les sols évoluent davantage avec la végétation laquelle est une composante du climat, de l'altitude et de la latitude. Les racines des plantes, le métabolisme des matières organiques influent sur les mécanismes d'altération des roches. L'évolution des argiles et des humus est une composante importante pour la pédogenèse.

8) L'atmosphère, qui assure la transmission du rayonnement solaire, comporte, dans sa partie troposphérique, l'ensemble des mécanismes propres à la météorologie et à la climatologie. Des modifications climatologiques majeures liées à l'effet de serre introduisent de nouvelles contraintes : sécheresse importante, pluies torrentielles, climats contrastés, etc.

9) Etc.

On comprendra bien que l'on ne peut pas énoncer en quelques mots l'ensemble des interrelations qui existent sur le système Terre et le caractérisent. L'ensemble des dossiers de ce site ne recouvrent pas cette totalité, loin s'en faut et pourtant ce site comporte plus de 2500 entrées et quelques 20 000 pages !




Les concepts d’environnement et de géosystèmes naturels
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann1.html

Le relief de la Terre
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann2.html

Les conditions climatiques à la surface du globe
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann3.html

Le domaine océanique et les eaux continentales
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann4.html

Les sols, la végétation et les grands domaines bioclimatiques
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann5.html

L'évolution des formes du relief : les systèmes morphogéniques.
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann6.html

L'évolution des formes du relief : les systèmes morphogéniques.
http://www.univ-st-etienne.fr/crenam/donnee/cours/cub1ann7.html






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