5 août 2009 3 05 /08 /août /2009 15:12

Exercice 1 : les hydrates de méthane…

manne énergétique ou bombe écologique à retardement

 

Ces dernières décennies, l'exploration des fonds océaniques a permis d'étonnantes découvertes avec entre autres l'existence jusqu'alors insoupçonnée d'importantes quantités d'hydrates de méthane. Les réserves traditionnelles d'hydrocarbures s'épuisant, ces hydrates de méthane font rêver … mais le réchauffement climatique pourrait aussi les faire sortir naturellement de leur réserve avec perte et fracas…

 

Document 1 : que sont les hydrates de méthane ?

Le méthane résulte de la décomposition, à l'abri de l'oxygène de l'air, de débris animaux et végétaux (essentiellement du zooplancton et du phytoplancton) qui précipitent sur le plancher des océans. Une fois formé, le méthane peut partir rapidement dans l'atmosphère, ou, dans des conditions particulières de température et de pression, peut s'associer à de l'eau et former un cristal mixte d'eau et de méthane, qui s'appelle... un hydrate de méthane. Cela ressemble à de la glace …sauf que c'est de la glace qui brûle en libérant du dioxyde de carbone et de l’eau.

www.manicore.com

 

Document 2 : localisation des hydrates de méthane

Régions du monde où la présence d'hydrates est avérée par des prélèvements (ronds blancs) ou supposée par le biais d'analyses sismiques ou d'analyses de puits dans lesquelles des carottes ont été prélevées (ronds noirs).

Source Keith A. Kvenvolden and Thomas D. Lorenson, USGS, 2000

 

Document 3 : zone de stabilité des hydrates de méthane


D'après Bourques - Université de Laval Canada

L'hydrate de méthane est stable à l'état de glace dans les conditions de température et de pression exprimées par la zone en gris, et instable sous les conditions à l'extérieur de cette zone.

 

Document 4 : quelques valeurs…


 

 

Document 5 : diagramme de stabilité des hydrates de méthane




La courbe rouge représente la température moyenne de l'eau sous la surface de l'océan, à

des latitudes moyennes (en fait, quelle que soit la latitude, la température de l'eau à

quelques centaines de mètres de profondeur est presque la même, à quelques degrés

près). La zone colorée en jaune représente la zone de stabilité potentielle des hydrates de

méthane.

www.manicore.com d’après données usgs 2005.

 

Document 6 : Mai 2008 ... la carotte du dôme C nous raconte




Evolution des deux gaz à effet de serre de l'atmosphère les plus importants après la vapeur d'eau : le dioxyde de carbone (courbe bleue) et le méthane (courbe verte), au cours des derniers 800 000 ans. La reconstitution de la température en Antarctique (courbe rouge) est issue des mesures des isotopes de l'eau constituant la glace. Les données de dioxyde de carbone proviennent de plusieurs carottes de glace (Vostok, Taylor Dome, EPICA Dôme C).

Celles du méthane sont entièrement issues du forage EPICA Dôme C.

Université de Berne et LGGE. 15 Mai 2008

 

QUESTIONS

1. a. A l'aide des documents 1, 2 et 3, localiser les hydrates de méthane présents dans les océans.

b. Hachurer cette zone sur le document 3 qu'il faudra rendre avec la copie.

2. Les réserves d'hydrates de méthane présentent potentiellement une source d'énergie importante. En considérant que la consommation d'énergie reste constante, calculer durant combien d’années les hydrates de méthane permettraient d’assurer l’approvisionnement énergétique du monde.

3. A l’aide d'une détermination graphique sur le document 5, indiquer l'effet d'un réchauffement global océanique de 2°C sur le deveni r des hydrates de méthane présents à 550 m de profondeur.

4. Sachant que la communauté scientifique s'accorde sur un réchauffement climatique à venir, justifier l'expression " les hydrates de méthane constituent une bombe écologique à retardement".


Correction



Documents issus du site internet de l'académie de Versailles.


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