Au sein du système climatique, on distingue trois types d'interactions liées au climat.
1. Les transferts thermiques :l'énergie est apportée au système climatique par la lumière du Soleil. Celle-ci est redistribuée aux différents composants par évaporation, transpiration des végétaux, condensation, transfert d'énergie par les vents et les courants océaniques, etc.
2. Les échanges gazeux :le rejet et l'absorption du dioxyde de carbone, la dissolution du dioxyde de carbone de l'atmosphère dans les océans, le dégazage du dioxyde de carbone des océans vers l'atmosphère, etc.
3. L'absorption ou la réflexion (albédo)de la puissance solaire par les différentes surfaces terrestres.
Saturation de l'air en vapeur d'eau en fonction de la température
Concentration massique en vapeur d'eau dans l'air en fonction de la température :
\begin{array}{|c|c|}\hline\text{Température de l'air (^\circC)} & \text{Concentration en masse maximale de vapeur d'eau (g}\cdot \text{m}^{--3}) \\\hline -10& 2{,}14\\ \hline -5& 3{,}25\\ \hline 0&4{,}85\\ \hline 5 &6{,}80\\ \hline 10& 9{,}41\\ \hline 15 & 12{,}85 \\ \hline 20 & 17{,}31\\ \hline 25&23{,}07\\ \hline 30&30{,}04\\\hline\end{array}
Échanges gazeux réalisés par les êtres vivants - rappels
1. La respiration cellulaire
Les cellules produisent de l'énergie sous forme d'ATP (adénosine triphosphate)à partir de la dégradation de la matière organique. L'ATP est nécessaire au fonctionnement des cellules et donc de l'organisme.
Pour produire de l'ATP en grande quantité, la plupart des cellules eucaryotes (cellules caractérisées par la présence de noyau et d'organites spécialisés) vont effectuer la respiration cellulaire dans des organites spécialisés appelésmitochondrieset en présence de dioxygène.
La réaction bilan de cette respiration est la suivante (ici la matière organique utilisée est le glucose) :
+ énergie sous forme d'ATP
Remarque D'autres molécules organiques que le glucose peuvent être dégradées pour produire de l'énergie.
2. La photosynthèse
Les êtres vivants autotrophes produisent de la matière organique à partir de la matière minérale en utilisant de l'énergie. Les Végétaux chlorophylliens réalisent pour cela la photosynthèse. Ce phénomène a lieu dans des organites spécialisés appeléschloroplasteset en présence de dioxyde de carbone et de lumière.
La réaction bilan de la photosynthèse est la suivante :
Lors de sa croissance, un Végétal chlorophyllien absorbe davantage de
qu'il n'en rejette par respiration. Lorsque les êtres vivants meurent, la matière qui les constitue est décomposée. Un des produits finaux de cette décomposition est le
. Ainsi, le dioxyde de carbone piégé lors de la croissance des Végétaux est restitué à l'atmosphère.
Rétroaction
On appelle rétroaction une interaction dans laquelle une évolution d'une variable influence une autre variable qui à son tour affecte la variable initiale.
On peut schématiser une rétroaction de la manière suivante.
Une rétroaction peut être :
- positive si elle accentue les perturbations, le système s'autoalimente ;
- négative si elle atténue les perturbations, en général, elle permet une régulation (un retour vers l'état initial).