Lycée · 2ⁿᵈᵉ · SVT (2nde)
Le changement climatique actuel et ses conséquences
Causes anthropiques, mécanismes du réchauffement et impacts sur les écosystèmes — programme SVT 2nde
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Qu'est-ce que le climat ?
- A. L'état de l'atmosphère à un instant précis
- B. Les conditions atmosphériques moyennes sur au moins 30 ans
- C. La quantité de précipitations annuelles
- D. La température maximale enregistrée dans une région
Réponse
B. Les conditions atmosphériques moyennes sur au moins 30 ans — Le climat correspond aux moyennes statistiques des paramètres atmosphériques sur une longue période (≥30 ans), contrairement à la météo qui décrit l'état instantané de l'atmosphère.
Quel est le principal gaz à effet de serre émis par les activités humaines ?
- A. Méthane (CH₄)
- B. Protoxyde d'azote (N₂O)
- C. Dioxyde de carbone (CO₂)
- D. Vapeur d'eau (H₂O)
Réponse
C. Dioxyde de carbone (CO₂) — Le CO₂ issu de la combustion des énergies fossiles est le principal GES anthropique en volume.
Quelle serait la température moyenne de la Terre sans l'effet de serre naturel ?
- A. +5°C
- B. -18°C
- C. 0°C
- D. +30°C
Réponse
B. -18°C — Sans l'effet de serre, la température serait d'environ -18°C. L'effet de serre naturel la porte à +15°C.
Que signifie l'acronyme GIEC ?
- A. Groupe Informatique sur l'Évolution du Carbone
- B. Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Évolution du Climat
- C. Groupement International des États pour le Climat
- D. Groupe d'Information sur l'Environnement et le Carbone
Réponse
B. Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Évolution du Climat — Le GIEC est l'instance scientifique internationale qui synthétise les travaux des chercheurs sur le changement climatique.
Comment appelle-t-on l'ensemble des zones de la Terre où l'eau est sous forme solide ?
- A. Hydrosphère
- B. Lithosphère
- C. Cryosphère
- D. Ionosphère
Réponse
C. Cryosphère — La cryosphère regroupe les glaciers, calottes polaires, banquise et permafrost.
Quelle est la concentration actuelle (2023) de CO₂ dans l'atmosphère ?
- A. 280 ppm
- B. 350 ppm
- C. 420 ppm
- D. 550 ppm
Réponse
C. 420 ppm — La concentration a dépassé 420 ppm en 2023, contre 280 ppm à l'ère préindustrielle.
Qu'est-ce que l'albédo ?
- A. La quantité de CO₂ absorbée par les forêts
- B. La mesure de la pollution atmosphérique
- C. La fraction de rayonnement solaire réfléchie par une surface
- D. La vitesse de déplacement des espèces animales
Réponse
C. La fraction de rayonnement solaire réfléchie par une surface — L'albédo est le pouvoir réflecteur d'une surface. La glace a un albédo élevé (~0,9), les océans un albédo faible (~0,1).
Depuis l'ère préindustrielle, de combien a augmenté la température moyenne mondiale ?
- A. 0,3°C
- B. 0,7°C
- C. 1,1°C
- D. 2,5°C
Réponse
C. 1,1°C — Le réchauffement moyen mondial est d'environ +1,1°C selon les données du GIEC (6e rapport, 2021).
Quel GES a le pouvoir de réchauffement global (PRG) le plus élevé parmi les suivants ?
- A. CO₂
- B. Méthane (CH₄)
- C. Protoxyde d'azote (N₂O)
- D. Vapeur d'eau
Réponse
C. Protoxyde d'azote (N₂O) — Le N₂O a un PRG de 265 sur 100 ans, plus élevé que le CH₄ (28) et le CO₂ (1).
Que fait la Terre avec le rayonnement solaire qu'elle absorbe ?
- A. Elle le réfléchit tel quel dans l'espace
- B. Elle le réémet sous forme de rayonnement infrarouge
- C. Elle le stocke dans l'océan uniquement
- D. Elle le convertit en électricité
Réponse
B. Elle le réémet sous forme de rayonnement infrarouge — La surface terrestre absorbe le rayonnement visible et réémet de la chaleur (rayonnement infrarouge), que les GES absorbent partiellement.
Quelles sont les sources anthropiques de méthane ?
- A. Centrales nucléaires et panneaux solaires
- B. Élevage, rizicultures, décharges et gaz naturel
- C. Avions et trains à grande vitesse
- D. Éruptions volcaniques et tremblements de terre
Réponse
B. Élevage, rizicultures, décharges et gaz naturel — Le méthane est émis par la fermentation dans les élevages bovins, les rizières inondées, les décharges et les fuites de gaz naturel.
Qu'est-ce que la phénologie ?
- A. La science qui étudie les phénomènes météorologiques extrêmes
- B. L'étude des événements saisonniers biologiques (floraison, migration...)
- C. La mesure de la pollution de l'air
- D. L'analyse des carottes de glace
Réponse
B. L'étude des événements saisonniers biologiques (floraison, migration...) — La phénologie étudie la date d'apparition d'événements biologiques saisonniers, comme la floraison des plantes ou la migration des oiseaux.
Niveau moyen — 12 questions
Quelle réaction chimique est responsable de l'acidification des océans ?
- A. CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (acide carbonique)
- B. CO₂ + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂
- C. CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
- D. H₂O + O₃ → H₂O₂ + O₂
Réponse
A. CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (acide carbonique) — L'absorption de CO₂ par l'eau de mer forme de l'acide carbonique (H₂CO₃), qui se dissocie et abaisse le pH des océans.
Pourquoi la fonte de la banquise arctique n'élève-t-elle pas le niveau des mers ?
- A. Parce que la banquise est trop petite
- B. Parce que c'est de la glace flottante : le volume d'eau déplacée reste constant
- C. Parce que la banquise ne fond pas réellement
- D. Parce que l'eau de fonte s'évapore immédiatement
Réponse
B. Parce que c'est de la glace flottante : le volume d'eau déplacée reste constant — Selon le principe d'Archimède, la glace flottante déplace un volume d'eau égal à son poids. En fondant, elle ne modifie pas le niveau des eaux.
Quelle est la principale source de CO₂ d'origine humaine ?
- A. La respiration des êtres vivants
- B. La décomposition des déchets
- C. La combustion des combustibles fossiles
- D. La fabrication du plastique
Réponse
C. La combustion des combustibles fossiles — La combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel est la principale source de CO₂ anthropique, libérant du carbone stocké depuis des millions d'années.
Que provoque la réduction de l'albédo liée à la fonte des glaces polaires ?
- A. Un refroidissement par réflexion accrue
- B. Une diminution des précipitations mondiales
- C. Une absorption solaire accrue et une amplification du réchauffement
- D. Une augmentation de la végétation arctique seulement
Réponse
C. Une absorption solaire accrue et une amplification du réchauffement — Moins de glace blanche = moins de rayonnement réfléchi = plus d'énergie absorbée par la surface sombre (eau ou sol), ce qui amplifie le réchauffement : c'est une rétroaction positive.
Pourquoi le dégel du permafrost est-il une rétroaction positive au réchauffement ?
- A. Il refroidit l'atmosphère en libérant de l'eau froide
- B. Il libère du méthane et du CO₂, amplifiant l'effet de serre
- C. Il augmente la végétation qui absorbe plus de CO₂
- D. Il ne joue aucun rôle dans le cycle du carbone
Réponse
B. Il libère du méthane et du CO₂, amplifiant l'effet de serre — Le permafrost contient d'immenses quantités de matière organique. Son dégel active les micro-organismes qui libèrent CH₄ et CO₂, des GES qui renforcent le réchauffement.
De combien le niveau des mers a-t-il augmenté depuis 1900 environ ?
- A. 2 cm
- B. 20 cm
- C. 1 mètre
- D. 5 cm
Réponse
B. 20 cm — Le niveau des mers a augmenté d'environ 20 cm depuis 1900, avec une accélération depuis les années 1990.
Quelle proportion de la biodiversité marine les récifs coralliens abritent-ils, malgré leur faible superficie ?
- A. 5 %
- B. 10 %
- C. 25 %
- D. 50 %
Réponse
C. 25 % — Les récifs coralliens, qui occupent moins de 1 % des fonds marins, abritent environ 25 % des espèces marines connues.
Qu'est-ce qu'un décalage phénologique et quelles en sont les conséquences écologiques ?
- A. Un changement du lieu de migration des oiseaux, entraînant de nouveaux habitats
- B. Un désynchronisme entre espèces interdépendantes (ex. floraison / pollinisateurs) perturbant les réseaux trophiques
- C. Une modification de la vitesse de croissance des arbres sans impact sur la faune
- D. Un déplacement des espèces vers les pôles, bénéfique pour la biodiversité
Réponse
B. Un désynchronisme entre espèces interdépendantes (ex. floraison / pollinisateurs) perturbant les réseaux trophiques — Le réchauffement modifie la date des événements biologiques saisonniers. Si la floraison avance mais pas l'émergence des pollinisateurs, la reproduction des plantes est compromise.
Quelle méthode permet de reconstituer le climat passé avec précision sur 800 000 ans ?
- A. L'analyse des anneaux de croissance des arbres (dendrochronologie) uniquement
- B. Les mesures de stations météo historiques
- C. L'analyse de carottes de glace prélevées en Antarctique et au Groenland
- D. Les relevés des journaux historiques de navigation
Réponse
C. L'analyse de carottes de glace prélevées en Antarctique et au Groenland — Les carottes de glace contiennent des bulles d'air fossiles et des isotopes de l'oxygène qui permettent de reconstituer la composition de l'atmosphère et les températures passées.
Que mesure le pouvoir de réchauffement global (PRG) d'un gaz ?
- A. Sa toxicité pour les être vivants
- B. Sa capacité à absorber le rayonnement UV
- C. Son impact sur le réchauffement par rapport au CO₂ sur 100 ans
- D. Sa durée de vie dans l'atmosphère uniquement
Réponse
C. Son impact sur le réchauffement par rapport au CO₂ sur 100 ans — Le PRG mesure l'impact d'un gaz sur le réchauffement climatique par rapport au CO₂ (PRG=1) sur 100 ans. Il combine la capacité d'absorption du rayonnement et la durée de vie dans l'atmosphère.
Pourquoi les espèces spécialistes sont-elles particulièrement vulnérables au changement climatique ?
- A. Elles se reproduisent trop rapidement pour s'adapter
- B. Elles ont une niche écologique étroite et ne peuvent tolérer que de faibles variations de conditions
- C. Elles consomment trop de ressources naturelles
- D. Elles migrent trop loin et perdent leur habitat d'origine
Réponse
B. Elles ont une niche écologique étroite et ne peuvent tolérer que de faibles variations de conditions — Les espèces spécialistes sont adaptées à des conditions très précises (température, humidité, ressources). Un écart même faible peut les menacer, contrairement aux espèces généralistes plus tolérantes.
Quelle est la différence entre les deux causes de la montée des eaux liée au réchauffement ?
- A. L'une est naturelle, l'autre est artificielle
- B. L'une provient de la dilatation thermique de l'eau, l'autre de la fonte des glaces continentales
- C. L'une touche les océans, l'autre les lacs
- D. L'une est rapide, l'autre prendra des millénaires sans lien avec les GES
Réponse
B. L'une provient de la dilatation thermique de l'eau, l'autre de la fonte des glaces continentales — La montée des eaux résulte de deux phénomènes : la dilatation thermique (eau se dilate en se réchauffant) et l'apport d'eau douce par la fonte des glaciers continentaux (Groenland, Antarctique).
Niveau difficile — 12 questions
Dans le cycle du carbone, pourquoi la combustion des combustibles fossiles est-elle fondamentalement différente de la respiration des animaux ?
- A. Elle ne produit pas de CO₂
- B. Elle libère du carbone séquestré depuis des millions d'années, hors du cycle naturel court
- C. Elle produit du méthane au lieu de CO₂
- D. Elle est 100 fois moins importante que la respiration
Réponse
B. Elle libère du carbone séquestré depuis des millions d'années, hors du cycle naturel court — La respiration fait partie du cycle court du carbone (carbone récemment fixé par photosynthèse). La combustion fossile libère du carbone séquestré depuis des dizaines à centaines de millions d'années, ajoutant net du CO₂ au système.
Le pH des océans est passé de 8,2 à 8,1. Cela représente une augmentation de l'acidité de :
- A. 0,1 %
- B. 1 %
- C. 10 %
- D. 26 %
Réponse
D. 26 % — Le pH est une échelle logarithmique (base 10). Une baisse de 0,1 unité signifie une multiplication de la concentration en ions H⁺ par 10^0.1 ≈ 1,26, soit une augmentation de l'acidité d'environ 26 %.
Pourquoi les modèles climatiques sans émissions anthropiques ne reproduisent-ils pas le réchauffement observé depuis 1950 ?
- A. Parce qu'ils sont insuffisamment précis
- B. Parce que les facteurs naturels seuls (soleil, volcans) ne peuvent expliquer l'ampleur et la rapidité du réchauffement observé
- C. Parce que le réchauffement est en réalité naturel mais mal mesuré
- D. Parce que les satellites donnent des données faussées
Réponse
B. Parce que les facteurs naturels seuls (soleil, volcans) ne peuvent expliquer l'ampleur et la rapidité du réchauffement observé — Les modèles incluant uniquement les forçages naturels (soleil, volcans) prévoient un très léger refroidissement depuis 1950. Seuls les modèles incluant les émissions de GES anthropiques reproduisent le réchauffement mesuré.
Quel est le mécanisme par lequel une hausse de température entraîne une augmentation de la vapeur d'eau atmosphérique, créant une rétroaction positive ?
- A. La végétation transpire davantage, augmentant l'humidité atmosphérique uniquement
- B. La hausse de température augmente l'évaporation des océans et des surfaces d'eau ; la vapeur d'eau étant elle-même un GES, elle amplifie le réchauffement
- C. Les nuages se forment davantage et piègent la chaleur
- D. Les glaces fondent et libèrent de la vapeur d'eau
Réponse
B. La hausse de température augmente l'évaporation des océans et des surfaces d'eau ; la vapeur d'eau étant elle-même un GES, elle amplifie le réchauffement — L'air chaud contient davantage de vapeur d'eau (l'évaporation augmente). Comme H₂O est le premier GES naturel, cette augmentation amplifie l'effet de serre, ce qui est une rétroaction positive.
Entre les scénarios SSP1 et SSP5, quelle différence de réchauffement est projetée pour 2100 selon le GIEC ?
- A. 0,5°C
- B. 1°C
- C. 2,6°C
- D. 4°C
Réponse
C. 2,6°C — SSP1 projette +1,8°C et SSP5 +4,4°C, soit une différence d'environ 2,6°C selon les données du 6e rapport du GIEC.
Quel processus biologique dans le corail est directement interrompu par le blanchissement ?
- A. La reproduction sexuée du corail
- B. La calcification du squelette corallien uniquement
- C. La photosynthèse des zooxanthelles, privant le corail de 90 % de son énergie
- D. La filtration des particules en suspension
Réponse
C. La photosynthèse des zooxanthelles, privant le corail de 90 % de son énergie — Les zooxanthelles, algues symbiotiques vivant dans les tissus du corail, fournissent 90 % de l'énergie du corail par photosynthèse. Leur expulsion lors du blanchissement prive le corail de sa principale source d'énergie.
Pourquoi la rapidité du changement climatique actuel est-elle particulièrement problématique pour les espèces ?
- A. Parce que les espèces n'ont jamais connu de changements climatiques
- B. Parce que la vitesse actuelle dépasse souvent la capacité d'adaptation évolutive et de migration des espèces
- C. Parce que les espèces préfèrent un climat stable sans aucune variation
- D. Parce que les espèces n'ont pas accès aux prévisions météorologiques
Réponse
B. Parce que la vitesse actuelle dépasse souvent la capacité d'adaptation évolutive et de migration des espèces — L'adaptation évolutive et la migration requièrent du temps. La vitesse actuelle du changement (10x plus rapide que les transitions glaciaires naturelles) laisse peu de temps aux espèces pour s'adapter génétiquement ou coloniser de nouveaux habitats.
Qu'est-ce que la neutralité carbone et en quoi se distingue-t-elle de l'absence totale d'émissions ?
- A. Ce sont deux termes identiques désignant l'arrêt total des émissions de CO₂
- B. La neutralité carbone désigne un bilan net nul entre émissions et absorptions, permettant de maintenir des émissions résiduelles compensées
- C. La neutralité carbone signifie que seul le CO₂ est neutralisé, pas les autres GES
- D. La neutralité carbone est un objectif uniquement pour les pays développés
Réponse
B. La neutralité carbone désigne un bilan net nul entre émissions et absorptions, permettant de maintenir des émissions résiduelles compensées — La neutralité carbone (net zéro) équilibre les émissions et les absorptions de CO₂. Des émissions résiduelles (secteurs difficiles à décarboner) peuvent être compensées par des puits de carbone (forêts, captage).
Pourquoi les espèces des petites îles sont-elles particulièrement menacées par le changement climatique ?
- A. Parce qu'elles consomment trop d'eau
- B. Parce qu'elles ne peuvent migrer vers d'autres zones et sont confrontées à la submersion et aux modifications climatiques sans alternative géographique
- C. Parce qu'elles ont déjà disparu dans 50 % des cas
- D. Parce que la chaleur est plus intense sur les îles que sur les continents
Réponse
B. Parce qu'elles ne peuvent migrer vers d'autres zones et sont confrontées à la submersion et aux modifications climatiques sans alternative géographique — Les espèces insulaires sont géographiquement confinées et ne peuvent migrer. La montée des eaux, la modification des températures et des précipitations les confrontent à l'extinction sans possibilité de refuge.
Comment les carottes de glace de l'Antarctique permettent-elles de mesurer les températures passées ?
- A. Par la couleur de la glace qui varie avec la température
- B. Par les rapports isotopiques de l'oxygène (¹⁶O/¹⁸O) dans la glace, qui reflètent la température d'époque
- C. Par la quantité de poussières contenues dans la glace
- D. Par la vitesse de formation des couches annuelles de glace
Réponse
B. Par les rapports isotopiques de l'oxygène (¹⁶O/¹⁸O) dans la glace, qui reflètent la température d'époque — Le rapport entre les isotopes de l'oxygène (¹⁶O plus léger et ¹⁸O plus lourd) dans la glace varie selon la température de formation. Par temps chaud, plus d'¹⁸O est incorporé dans la neige ; par temps froid, moins.
Si la concentration en CO₂ passe de 280 à 420 ppm, quelle est l'augmentation en pourcentage ?
- A. 33 %
- B. 50 %
- C. 67 %
- D. 140 %
Réponse
B. 50 % — (420-280)/280 × 100 = 140/280 × 100 = 50 %. La concentration en CO₂ a augmenté de 50 % depuis l'ère préindustrielle.
Quel terme désigne l'intensification de l'effet de serre due aux activités humaines, par opposition à l'effet de serre naturel ?
- A. Effet de serre naturel
- B. Effet de serre additionnel ou effet de serre anthropique renforcé
- C. Réchauffement solaire
- D. Phénomène d'inversion thermique
Réponse
B. Effet de serre additionnel ou effet de serre anthropique renforcé — L'effet de serre anthropique renforcé (ou additionnel) désigne la part supplémentaire due aux émissions humaines de GES, qui s'ajoute à l'effet de serre naturel existant.
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