Sujet du brevet 2026 de sciences — Métropole (Série générale)

Question 1. D'après le texte d'introduction, les capteurs des flotteurs mesurent notamment la température et la pression de l'eau (on pouvait aussi citer la salinité, le pH ou la quantité de dioxygène dissous). Deux grandeurs suffisent.

Question 2. La composition correcte de l'ion chlorure est la composition 3 (18 électrons, 17 protons, 18 neutrons).

Justification : l'ion chlorure a pour formule Cl⁻. Le signe « − » indique qu'il porte une charge négative égale à une charge élémentaire : c'est un atome de chlore qui a gagné un électron. L'atome de chlore possède 17 protons et donc 17 électrons (un atome est électriquement neutre). L'ion chlorure garde ses 17 protons (le noyau ne change pas) mais possède 17 + 1 = 18 électrons. Il a ainsi un électron de plus que de protons, d'où sa charge −1. La composition 2 (17 électrons) correspond à l'atome neutre et la composition 1 (16 électrons) à un ion positif.

Question 3. Dans l'expérience A (eau pure : uniquement des molécules d'eau) et dans l'expérience D (molécules d'eau et molécules de sucre), la lampe ne brille pas : une solution qui ne contient que des molécules ne conduit pas le courant électrique. En revanche, dans les expériences B et C, les solutions contiennent des ions chlorure et des ions sodium et la lampe brille. De plus, la lampe brille davantage dans l'expérience C (100 g de sel) que dans l'expérience B (50 g de sel) : plus la solution contient d'ions, plus le courant qui circule est important. On en conclut que ce sont les ions qui permettent le passage du courant électrique dans les solutions, et non les molécules.

Question 4. L'appareil qui mesure l'intensité du courant électrique en ampère est un ampèremètre (il se branche en série dans le circuit, à la place de la lampe).

Question 5. Sur le graphique, on part de la valeur 0,5 A sur l'axe des ordonnées, on rejoint horizontalement la droite, puis on descend verticalement jusqu'à l'axe des abscisses : on lit 60 g. Pour une intensité de 0,5 A, la masse de sel dissous dans un litre d'eau est donc d'environ 60 g (c'est d'ailleurs l'un des points de mesure, placé exactement sur la droite).

Question 6. Le satellite effectue un tour complet de la Terre en parcourant une distance $d=45000$ km à la vitesse constante $v=7,5$ km/s. La durée d'un tour est :

$$t=\frac{d}{v}=\frac{45000\text{ km}}{7,5\text{ km/s}}=6000\text{ s}$$

Le transfert n'est possible que lorsque le satellite se trouve à la verticale du flotteur, c'est-à-dire une seule fois par tour. Le satellite repasse au-dessus du flotteur seulement après un tour complet, soit 6 000 s plus tard (environ 1 h 40 min). Le flotteur ne peut donc réaliser qu'un seul transfert de données toutes les 6 000 s.

Question 7. Avec un seul satellite, le flotteur doit attendre 6 000 s entre deux transferts. Si plusieurs satellites tournent autour de la Terre en passant au-dessus du flotteur à des moments différents, le flotteur se trouve plus souvent à la verticale de l'un d'eux : les transferts de données sont plus fréquents, le temps d'attente entre deux transferts diminue et les océanographes reçoivent les mesures plus rapidement.

Question 1. L'épisode du 21 septembre 2025 relève de la météo.

Je vois dans l'introduction que les inondations se sont produites le dimanche 21 septembre 2025, « en quelques heures » : il s'agit d'un événement ponctuel, sur une durée très courte. Je sais d'après le document 1 que la météo, « c'est le temps qu'il fait aujourd'hui et pendant les jours à venir », alors que le climat, « c'est la moyenne des conditions météo sur plusieurs décennies », c'est-à-dire sur plusieurs dizaines d'années. J'en conclus qu'un épisode de pluies violentes de quelques heures relève de la météo et non du climat.

Question 2a. Association des parties du modèle avec la réalité :

• A – 3 : l'eau salée contenue dans le cristallisoir représente la mer ;
• B – 1 : l'eau douce récupérée dans le bécher représente la pluie tombée au sol ;
• C – 2 : les glaçons représentent l'air froid (au niveau des reliefs).

Question 2b. Les deux propositions exactes sont B et D.

Justification : dans le montage n°1 (eau salée à 15 °C), le bécher 1 contient très peu d'eau : le volume V1 reste bien en dessous de la graduation 50 mL. Dans le montage n°2 (eau salée chauffée à 45 °C), le bécher 2 contient nettement plus d'eau : le volume V2 atteint environ la graduation 50 mL. Donc V1 est inférieur à V2 (proposition B). Plus l'eau salée est chaude, plus on recueille d'eau dans le bécher, donc plus il y a eu d'évaporation : l'hypothèse « plus la mer est chaude, plus il y a d'évaporation » est correcte (proposition D).

Question 3. Le document 3 indique que le réchauffement climatique entraîne une augmentation de la température de l'eau de mer et de celle de l'air. Or, d'après le document 2B, plus l'eau salée est chaude, plus le volume d'eau évaporée puis recueillie est grand (V2 à 45 °C est supérieur à V1 à 15 °C) : une mer plus chaude produit donc davantage d'évaporation, ce qui correspond à l'étape ① du document 2A. De plus, le document 3 précise que plus l'air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d'eau : l'air chaud qui s'élève au-dessus de la mer (étape ②) se charge donc d'une plus grande quantité de vapeur d'eau. Lorsque cette masse d'air chaud et humide arrive au niveau des reliefs, elle se condense en nuages au contact de l'air froid (étape ③) : comme elle contient plus de vapeur d'eau, les nuages sont plus chargés et les pluies plus violentes et plus abondantes. Enfin, cette quantité de pluie plus importante fait monter encore plus brutalement le niveau des cours d'eau (étape ④), ce qui favorise les inondations, comme à Cassis le 21 septembre 2025. On en conclut que le réchauffement climatique, en augmentant la température de la mer et de l'air, augmente l'évaporation et la quantité de vapeur d'eau dans l'air, donc l'importance des pluies des épisodes méditerranéens et le risque d'inondations.