3.4 Les grands cycles biogéochimiques et les changements climatiques


Si la planète Terre est capable de maintenir de l'eau liquide à sa surface, condition essentielle pour l'apparition et le maintien de la Vie, c'est en grande partie parce qu'elle possède des systèmes naturels de recyclage des éléments essentiels à cette Vie: carbone, azote, phosphore et soufre, auxquels il faut ajouter les molécules O2 (oxygène libre) et H2O (eau). Ultimement, ces systèmes de recyclage sont liés à la tectonique des plaques. Cette section examine ces grands systèmes naturels de recyclage, en prenant comme toile de fond, les quatre grandes composantes du système Terre: atmosphère, hydrosphère, litho/asthénosphère et biosphère; cette dernière est placée au centre sur la figure ci-dessous, bien sûr pour satisfaire notre nature anthropocentriste, mais surtout pour mettre en évidence cette spécificité de la Terre qui exerce un contrôle primordial sur l'ensemble du recyclage: la Vie. Les flèches indiquent qu'il y a une interaction constante entre ces quatre grandes composantes.

Quelques termes utiles.
Réservoir: partie d'un système qui peut accumuler, stocker ou être la source d'une certaine quantité d'une des composantes du système.
Puits: un terme à la mode pour désigner le captage d'un élément et son stockage dans un réservoir.
Flux: transfert d'une substance d'un réservoir à un autre.
Temps de résidence: le temps moyen qu'une substance demeure dans un réservoir donné dans un état stationnaire par rapport aux processus qui ajoutent ou soustraient de cette substance au réservoir. S'exprime par la masse totale d'une substance dans le réservoir divisée par l'ajoût de cette même substance au réservoir ou sa soustraction.
État stationnaire: condition sous laquelle l'état d'une composante d'un système est inchangé dans l'espace et le temps. Par exemple, il entre la même quantité de cette substance dans un réservoir qu'il en sort.
Biomasse: masse totale de la matière organique des organismes vivants dans un réservoir donné.

Nous examinerons successivement les cycles suivants. Cliquez sur la rubrique pour y accéder (il est préférable de les consulter dans l'ordre).

  • 3.4.1 Le cycle de l'eau
  • 3.4.2 Le cycle du carbone
  • 3.4.3 Le cycle de l'oxygène libre et le couplage CO2 - O2
  • 3.4.4 Le cycle de l’azote
  • 3.4.5 Le cycle du phosphore
  • 3.4.6 Le cycle du soufre
  • 3.4.5 Les gaz à effet de serre et les changements climatiques