Bac Spécialité SVT 16 juin 2026 Métropole

Exercice 2 : (8 points) Les climats de la Terre: comprendre le passé pour agir aujourd'hui et demain - Effets d’éruptions volcaniques majeures sur la température atmosphérique

La Terre a connu plusieurs périodes au cours desquelles l’activité volcanique a été très intense. Des géologues suggèrent que certaines de ces éruptions volcaniques majeures ont pu entraîner des modifications importantes de la température atmosphérique à différentes échelles de temps.


Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.

document 1 : caractéristiques de plusieurs provinces magmatiques géantes

Nom de la province magmatique géante	Trapps de Sibérie	Traps CAMP	Traps du Deccan
Date en Ma (millions d'années)	252	200	65
Volume de roche de la province magmatique géante (en millions de Km3)	4	2	2

Au cours de l’histoire de la Terre, de nombreux épisodes volcaniques majeurs, d’une durée de quelques centaines de milliers d’années à environ 2 millions d’années, ont eu lieu. Ils ont abouti à la mise en place de provinces magmatiques géantes (trapps), c’est-à-dire de régions de la surface du globe couvertes de roches magmatiques et d’une superficie de plus de 100 000 km².

document 2 : produits émis lors des épisodes volcaniques majeurs

document 2a : nature des roches formées

La formation des provinces magmatiques géantes serait la conséquence de la remontée de grandes quantités de roches chaudes du manteau qui fondent partiellement à l’approche de la surface. Le magma formé s’épanche à la surface donnant naissance en refroidissant à des basaltes, roches magmatiques silicatées. Les différentes éruptions aboutissent à la superposition de nombreuses couches de basaltes (voir photographie). En milieu continental, les reliefs ainsi formés sont ensuite soumis à l’altération.

document 2b : nature des gaz émis

Les épisodes volcaniques qui ont conduit à la mise en place de provinces magmatiques géantes ayant eu lieu il y a plusieurs millions d’années, il est difficile d’accéder à la composition des gaz émis lors de ces éruptions. Il est cependant possible d’analyser les gaz libérés lors d’épisodes volcaniques actuels de même type mais d’ampleur bien moindre, comme ceux du volcan Kilauea, situé dans l’océan Pacifique, afin d’avoir une idée de la composition des gaz émis lors des éruptions majeures.

Quand du dioxyde de soufre (SO₂) est présent dans l’atmosphère, il peut réagir avec du dioxygène et de l’eau et former des gouttelettes d’acide sulfurique appelées aérosols soufrés qui peuvent persister dans l’air avant de retomber au sol lors de précipitations. Dans l’atmosphère, ces aérosols ont la capacité de renvoyer l’énergie solaire, ce qui a un effet sur l’albédo terrestre global.

Après une éruption volcanique, une fraction significative de CO₂ peut rester dans l’atmosphère.

document 3 : étude de l’éruption du volcan Pinatubo de 1991

document 3a : mesures des anomalies de température et de la profondeur optique des aérosols dans l’atmosphère avant et après l’éruption du Pinatubo à l’échelle mondiale

Les anomalies de température sont calculées par rapport à la moyenne des températures pour la période 1991-2020, qui sert de référence. Une anomalie positive de température signifie que la température est supérieure à la température de référence, et une anomalie négative signifie que la température est inférieure à la température de référence.

document 3b : mesure de la transmission du rayonnement solaire à travers l’atmosphère

Les points représentent les différentes mesures réalisées.

La courbe en trait plein représente la moyenne des mesures.

document 4 : devenir des roches silicatées

Lorsque des roches comme le basalte, contenant des minéraux silicatés telle l’anorthite, se retrouvent en surface, elles subissent une altération chimique sous l’effet des précipitations (étape 1 sur le schéma). Les ions produits par l’altération sont transportés par les cours d’eau (étape 2 sur le schéma) jusque dans des bassins de sédimentation où certains d’entre eux vont former des carbonates comme la calcite, constituant notamment les calcaires (étape 3 sur le schéma). Lors de ces étapes, des réactions chimiques faisant intervenir le CO₂ ont lieu: l’une utilise le CO₂ atmosphérique et l’autre libère du CO₂.

Altération de l’anorthite (silicate présent dans le basalte) en kaolinite:
+ 2 CO₂ + 3 H₂O → + Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

Précipitation de la calcite (un carbonate):
Ca²⁺ + 2 HCO₃^- → + CO₂ + H₂O

document 5 : chronologie des effets prédominants d’une éruption volcanique majeure sur la température atmosphérique

Après un épisode volcanique, de nombreux facteurs peuvent influencer la température atmosphérique mondiale. Tous n’agissent pas de façon prédominante aux mêmes échelles de temps, c’est-à-dire pas en même temps et pas sur les mêmes durées.