Cycle du Carbone : Guide de L'enseignant et Activités Pour les Élèves

Le carbone est un élément présent dans tous les êtres vivants et fait partie des glucides, des protéines et des lipides. Il est constamment recyclé sur notre planète, passant de l'atmosphère aux êtres vivants et à l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. Le carbone peut également être transmis entre les êtres vivants quand un organisme en mange un autre. Connu sous le nom de cycle du carbone, ce processus de recyclage comprend un certain nombre d'étapes qui permettent de recycler le carbone dans la biosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère et la géosphère.

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Processus du Cycle du Carbone

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Informations de base sur le cycle du carbone

Composé de quatre processus majeurs (combustion, photosynthèse, respiration et décomposition), le cycle du carbone est essentiel à l'existence de tous les êtres vivants.

La combustion est communément appelée combustion. C'est une réaction chimique qui nécessite de l'oxygène et produit de la chaleur. L'équation de cette réaction est combustible + oxygène → dioxyde de carbone + eau . La combustion est utilisée pour beaucoup de choses différentes dans la société moderne. Il sert à produire de l'électricité pour nos maisons et nos bureaux, et à transporter les voitures, les trains et les avions sur lesquels les gens comptent pour leurs déplacements. Les combustibles fossiles, comme le charbon et l’essence, sont constitués des restes d’organismes autrefois vivants d’il ya des millions d’années. Lorsqu'ils sont brûlés, le carbone qu'ils contiennent est rejeté dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone.

La photosynthèse est le processus utilisé par les plantes pour créer du glucose. Contrairement aux humains, les plantes sont autotrophes , ce qui signifie qu'elles créent leur propre nourriture. La photosynthèse est une réaction chimique qui se produit dans toutes les parties vertes de la plante, mais surtout dans les feuilles. La réaction a lieu dans une partie d'une cellule de plante appelée chloroplastes. Les plantes utilisent la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et de l'eau pour produire de l'oxygène et du glucose. L'équation mondiale est la suivante: dioxyde de carbone + eau → oxygène + glucose . Les plantes obtiennent l'eau des racines et l'eau monte dans la tige à travers des tubes appelés xylèmes . La plante capte le dioxyde de carbone de l'air qui pénètre dans les feuilles par des trous appelés stomates .

La respiration cellulaire est un processus que les êtres vivants utilisent pour produire de l'énergie. La respiration a lieu à l'intérieur de la mitochondrie, dans les cellules des êtres vivants. La respiration ne se produit pas uniquement chez les animaux, elle se produit également chez les plantes et les organismes unicellulaires. L'équation mot pour cette réaction est glucose + oxygène → dioxyde de carbone + eau .

La décomposition est le processus par lequel les organismes morts et les déchets sont décomposés par des organismes appelés décomposeurs. Les organismes libèrent le carbone dans l'atmosphère par la respiration cellulaire. Les décomposeurs sont essentiels au recyclage du carbone dans les organismes morts.

Les océans sont également une partie importante du cycle du carbone. Une grande quantité de dioxyde de carbone est dissoute dans les mers et les océans de notre planète. Une partie du dioxyde de carbone dissous est convertie en carbone biologique par photosynthèse. Ceci est ensuite échangé d'organisme à organisme à travers les chaînes alimentaires. Une partie du carbone est transformée en carbonate de calcium et utilisée par certains organismes pour fabriquer leurs coquilles. Lorsque ces organismes meurent, ils tombent au fond de l'océan. Au fil du temps, ils s'accumulent et forment du calcaire. Parfois, ce calcaire peut être exposé en raison des mouvements de la Terre. Le calcaire exposé peut être altéré, ce qui libère du carbone dans l'atmosphère.

Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre. L'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone, parmi d'autres gaz, dans notre atmosphère est ce que les experts pensent que notre planète se réchauffe. Cet effet s'appelle l'effet de serre. Les gouvernements du monde entier appellent les populations à réduire la quantité de dioxyde de carbone qu'elles rejettent dans l'atmosphère. Pour plus d'activités, consultez notre plan de cours sur l' effet de serre.

Foire aux Questions sur le Cycle du Carbone

Dans quelles parties de l’environnement pouvons-nous trouver du carbone ?

Roches et minéraux, composés de carbone dissous dans l'océan, dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère, composés organiques dans les êtres vivants, carbone dans les roches et minéraux et carbone dans les composés de carbone dissous dans l'atmosphère. Le carbone est l’un des éléments les plus importants présents dans le tableau périodique et sans cet élément, il serait difficile pour tous les êtres vivants de survivre.

Quelle est l’importance du cycle du carbone pour les êtres vivants ?

Un équilibre du dioxyde de carbone dans l’atmosphère est maintenu tout au long du cycle du carbone. Pour maintenir la vie telle que nous la connaissons et contrôler la température de la Terre, cela est essentiel. En outre, le cycle du carbone est responsable de nombreux autres processus tels que la photosynthèse, la combustion et la respiration qui sont essentiels au fonctionnement de ce monde.

Quelles sont les activités humaines qui ont des impacts négatifs sur le cycle du carbone ?

Il existe un déséquilibre dans le cycle du carbone en raison d'activités telles que la déforestation, la combustion de combustibles fossiles et les opérations industrielles. Les élèves peuvent réfléchir davantage à la nature de ces activités et aux types d’impacts négatifs qu’elles provoquent en perturbant le cycle du carbone.