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A – Le soleil : une source d' énergie
essentielle
:: A2 - Photosynthèse et combustibles
fossiles ::
Nature et origine des combustibles
fossiles
Les empreintes de feuilles, de tronc retrouvées dans les charbons suggèrent que la matière carbonée de ce combustible dérive de restes de végétaux continentaux.
Les pétroles contiennent des molécules dont la structure est très semblable à celle de molécules présentes chez des êtres vivants. Ces hydrocarbures sont considérés comme étant des reliques de la matière carbonée d'organismes vivants de type planctonique, d'où le nom de fossiles géochimiques données à ces molécules.
Nature et origine des combustibles
fossiles
L'origine biologique du carbone composant les combustibles fossiles est donc attestée par la présence d'empreintes d'êtres vivants dans leurs gisements ou de fossiles géochimiques parmi leurs constituants.
Nature et origine des combustibles
fossiles
Le charbon et le pétrole se sont formés en plusieurs dizaines de millions d'années à partir d'une biomasse initiale. Cette biomasse a été produite à partir du CO2 atmosphérique et de l'énergie lumineuse grâce à la photosynthèse.
La formation d'1 litre de pétrole est le résultat de la transformation de 23 tonnes de matières organiques initiales ! L'énergie solaire d'origine ayant permis la synthèse de la biomasse se trouve donc « concentrée » dans les combustibles fossiles.
Nature et origine des combustibles
fossiles
Il faut quelques minutes pour brûler un litre de pétrole ou 1 kg de charbon qui ont mis plusieurs millions d'années à se former ! Les combustibles fossiles sont donc de ce fait des sources d'énergie non renouvelables à l'échelle de la durée de vie d'un être humain.
Prospection et exploitation de gisements
de combustibles fossiles
La formation d'un gisement de charbon ou de pétrole implique des conditions écologiques et géologiques particulières.
L'endroit doit d'abord être caractérisé d'abord par une très importante productivité primaire afin de permettre une accumulation d'organismes morts qui vont échapper à l'action des décomposeurs, pendant une très longue durée.
L'endroit doit être caractérisé ensuite par un dépôt de sédiments abondant d'une part et par une subsidence d'autre part. Ces caractéristiques se rencontrent dans les bassins sédimentaires.
Prospection et exploitation de gisements
de combustibles fossiles
Sous l'effet conjugué de cet enfouissement par les sédiments et de cet enfoncement, les matières organiques se transforment progressivement au fur et à mesure que la température et la pression auxquelles elles sont soumises augmentent.
Prospection et exploitation de gisements
de combustibles fossiles
Ainsi le pétrole se forme dans un intervalle précis de profondeurs que les pétroliers qualifient de « fenêtre à huile » et qui se situe entre 2 et 3 km lorsque la température est comprise entre 60 et 100°c.
En outre dans le cas du pétrole, celui­ci migrant spontanément de la roche­mère (= roche dans laquelle il se forme) vers la surface, il est nécessaire que sa remontée soit bloquée par une roche imperméable et qu'il s'accumule dans une roche poreuse (=roche réservoir) située juste avant.
La prospection des gisements de combustibles fossiles repose sur la connaissance des conditions géologiques de leur formation.
Prospection et exploitation de gisements
de combustibles fossiles
De la même façon les techniques mises en œuvre pour l'exploitation d'un gisement devront tenir compte de la localisation et des caractéristiques de ce dernier. Ces techniques sont onéreuses. Elle ne doivent pas porter atteinte à l'environnement.
Cons équences écologiques de l'utilisation
des combustibles fossiles
Quand l'Homme brûle un combustible fossile :
il libère de l'énergie solaire du passé qui a été stockée dans la biomasse au moment de sa formation ;
il produit et rejette instantanément dans l'atmosphère du CO2 qui y a été prélevé pendant des millions d'années.
L'utilisation massive des charbons et pétroles comme source d'énergie par l'Homme depuis près de 200 ans, se traduit donc par une augmentation de la concentration de CO2 dans l'atmosphère.
Cons équences écologiques de l'utilisation
des combustibles fossiles
Cette augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 :
accroît l'effet de serre naturel et entraîne une hausse de la température moyenne, ce qui est à l'origine d'un dérèglement climatique non sans conséquence sur la biodiversité des écosystèmes continentaux ;
provoque une acidification des océans qui absorbent ce CO2, ce qui fragilise les écosystèmes marins et menace la biodiversité océanique.
Ces conséquences sont d'ores et déjà perceptibles et se manifesteront encore pendant plusieurs centaines d'années au moins.