Terminale S

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Partie 1: SYNTHESE

Dans certaines régions du globe, une partie des besoins énergétiques est assurée par l'énergie géothermique. Nous allons voir quelle en est l'origine de cette énergie, ses modes de transfert et expliquer pourquoi certaines zones sont favorables à son exploitation géothermique.

1. L'origine de l'énergie géothermique

L'énergie géothermique a pour origine principale la désintégration des éléments radioactifs contenus dans les roches. L'augmentation de température se fait quasi régulièrement dans les profondeurs de la Terre.

2. Les transferts de chaleur vers la surface.

L'énergie géothermique peut être transférée selon deux modes :

• Par conduction, sans mouvement de matière, comme on l'observe dans un fluide chauffé par son sommet.
• Par convection, impliquant des mouvements de matière, comme on peut l'observer dans un fluide chauffé par sa base. Les mouvements sont initiés par des différences de densité, contrôlés entre autre par la température. La matière chaude, moins dense que la matière froide, est animée de mouvements ascendants. En surface, elle s'étale latéralement et se refroidit. Devenue plus lourde, elle redescend et plonge en profondeur. La convection est donc un moyen très efficace pour véhiculer l'énergie thermique.

3. Des zones favorables à l'exploitation géothermique.

Partie 1: QCM

1- La sélection exercée par l’homme sur les plantes cultivées est un processus :

Réalisé au départ à partir d’espèces sauvages
Qui a commencé avec la découverte des gènes
Permettant de sélectionner uniquement de façon empirique des caractéristiques semblables aux plantes sauvages
Exclusivement basé sur les techniques de mutagénèse et de transgénèse

2- Des plantes possédant des nouvelles propriétés peuvent être obtenues par :

Le croisement de variétés différentes et homozygotes pour obtenir des hybrides homozygotes
Le croisement de variétés différentes et homozygotes pour obtenir des hybrides hétérozygotes.
L’autopollinisation d’une même variété
La pollinisation d’une variété intéressante par des insectes

3- La transgénèse consiste à :

Obtenir des organismes génétiquement modifiés en les soumettant à des agents mutagènes
A croiser deux individus d’espèces différentes
A introduire dans le génome de la plante un ou plusieurs gènes provenant d’une autre espèce
A obtenir des organismes génétiquement modifiés après de multiples croisements

Exercice 1: GENETIQUE ET EVOLUTION.

Gortefia diffusa ( petite marguerite originaire d'Afrique du sud) possède des inflorescences présentant une grande variété d’ornementation selon les individus, et sa reproduction, qui se fait par pollinisation croisée, n’a pas la même efficacité chez les différentes variétés.
Nous allons tenter d’expliquer pourquoi ?

Le document 1 montre que les deux variétés spring et okiep diffèrent par leurs pétales: Ceux de la variété spring possèdent une tache sombre:



Le document 2a montre que les insectes Megapalpus capensis femelles visitent les fleurs essentiellement (environ 90% des cas) pour prendre de la nourriture.
Par contre les insectes Megapalpus capensis mâles vistent les fleurs d'Okiep pour se nourrir alors que lorsqu'ils visitent les fleurs spring ils ont un comportement d'accouplement avec les pétales tachés. L'insecte présent sur la fleur a son corps recouvert de grains de pollen. On peut donc penser que les insectes Megapalpus capensis participent à la pollinisation vroisée des fleurs Gorteria diffusa.

Le document 2b montre que la tâche sombre des pétales de la variété spring ressemble à un insecte, ce qui expliquerait le comportement d'accouplement des mâles Megapalpus: les mâles, leurrés, tentent de s’accoupler avec les tâches...

Le document 3 le nombre d'inflorescences recevant du pollen apporté par les mâles est 3 à 4 fois plus élevé pour la varité Spring, que pour la variété Okiep ou que le nombre d'inflorescences recevant du pollen apporté par les femelles. Le simulacre d'accouplement est donc un exercice stérile pour la mouche abeille Megapalpus, mais les mâles leurrés ramassent du pollen pendant cet acte sexuel, qu'ils vont transférer à une autre Gorteria quand ils seront trompés à nouveau, ils assurent ainsi la pollinisation croisée de ces fleurs.
Pour la marguerite Gorteria c'est donc un moyen d'assurer sa reproduction.

Bilan: les fleurs Gorteria "spring", avec le plus de pétales à l’allure de mouches, attirant plus de mâles plus actifs, ont les meilleures performances de dispersion de leur pollen et assurent également une meilleure fécondation de leurs fleurs. Les fleurs "spring" ont donc une plus grande efficacité de reproduction que les fleurs "okiep".
À noter que dans cette fleur de Gorteria, le pollinisateur est attiré à la fois par une offre alimentaire et par une offre sexuelle.
Offrir un service sexuel (présumé) en échange d’un transport (réel) de pollen est la spécialité de certaines orchidées (Ophrys).

Gorteria diffusa présente une grande variété d'ornementation. c = variété okiep? j = spring.
D'après american journal of botany.

Pour les curieux:

L'article scientifique en anglais du "The American Naturalist" d'où provient ce sujet.

La fleurs des astéracées est en réalité composée de 2 sortes de fleurs disposées sur un capitule:

• les fleurs ligulées qui ressemblent à des pétales et
• les fleurs tubulées au centre du capitule.

Exercice 2: LA FORMATION DE L'HIMALAYA
Nous allons montrer, à partir des documents, que la formation de l'Himalaya valide le modèle actuel d'une subduction de lithosphère aocéanique et de lithosphère continentale.

• Document 1
La carte simplifiée de l'himalaya montre des ophiolites
or ces roches sont les vestiges d'un ancien plancher océanique et les témoins d'une collision continentale entre la plaque Eurasie et la plaque Inde-Australie.
La présence de sédiments marins confirme la présence de cette ancienne lithosphère océanique. il y a donc eu subduction de la lithosphère océanique (téthys), puis obduction avec la mise en place des ophiolites et enfin collision.
• Document 2: tomographie sismique himalaya.


(en couleur c'est tout de même mieux! )

La zone bleue, anomalie positive, correspond à la lithosphère qui plonge, cela confirme la subduction. La présence des foyers des séismes montre que la subduction se poursuit actuellement. La lithosphère (plaque Inde Australie) qui plonge semble épaisse, pourrait t-il s'agir d'une lithosphère continentale?
• Documents 3 et 4
La roche de la vallée du Kaghan, qui appartient à la croûte continentale montre un cristal de coésite auréolé d'un cristal de Quartz:
Or d'après le document 4 le quartz de transforme en coesite à une profondeur comprise entre 80 et 100km.
La présence de coésite montre donc que de la croûte continentale a été subduite à plus de 80 km de profondeur, l'auréole de quartz (métamorphisme rétrograde) montre que cette roche est ensuite remontée en surface.
A un moment de son histoire, la lithosphère continentale est donc entrée en subduction.
La tomographie du document 2 montre donc la subduction de la lithosphère continentale Indienne.

L'étude de la formation de l'Himalaya confirme donc le modèle actuel:La collision continentale se réalise par subduction de la lithosphère océanique, et se poursuit ensuite par la subduction de la lithosphère continentale qui est entrainée jusqu'à des profondeurs supréieures à 80 km, par la lithosphère océanique.

Le sujet complet.