MODULE DE LA GEOMATIQUE : SURVEILLANCE ENVIRONNEMENTALE GRACE AUX DONNEES SPATIALES
ACTIVITE : ETUDE DE LA COMBUSTION DES ALCALNES ET DES PRECIPITATIONS ACIDES
Objectifs⚓
Calculer la quantité de dioxyde de carbone dégagée lors de la combustion complète des alcanes.
Identifier les causes et les conséquences des précipitations acides sur l'environnement.
Matériel⚓
Vidéo projecteur.
Smartphone.
Brûleur à gaz.
Verres à pied.
Allumettes.
Vérification des prérequis⚓
Exercice 1
Exercice 2
Déroulement⚓
Introduction⚓
Consigne
Visionne la vidéo ci-dessus et réponds aux questions suivantes.
Quelles sont les sources de l'émission du dioxyde de carbone dans l'atmosphère ?
Quelles sont les conséquences de l'excès de dioxyde de carbone sur l'environnement ?
Pourquoi les satellites mesurent-ils la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère ?
Nota Bene :
Des réponses plus claires seront apportées à ces questions à la fin de l'étude de l'activité.
La combustion des alcanes⚓
Nous disposons d’un brûleur à gaz, de deux verres à pied, de l’eau de chaux et des allumettes. Réalisons le montage schématisé ci-contre pour identifier les produits de la combustion du butane.
Observation : des gouttelettes d’eau se forment sur les parois internes du verre à pied et l’eau de chaux devient trouble.
Interprétation : le produit de la combustion complète du butane qui se liquéfie sur les parois du verre est de l’eau \((H_{2}O)\). L'autre produit de la combustion complète du butane identifié avec l’eau de chaux est du dioxyde de carbone \((CO_{2})\).
L’équation bilan de la réaction s'écrit :
\(C_{4}H_{10}+\dfrac{13}{2}O_{2}\rightarrow 4CO_{2}+5H_{2}O\)
Conclusion : la combustion complète d’un hydrocarbure produit de l’eau et du dioxyde de carbone.
La vidéo ci-contre montre la combustion du butane.
Définition :
En présence d'un excès de dioxygène, les alcanes réagissent avec le dioxygène pour donner du dioxyde de carbone et de l'eau. Cette réaction est dite combustion complète et a pour équation-bilan générale :
\(\)\(C_{n}H_{2n+2}+\dfrac{3n+1}{2}O_{2}\rightarrow nCO_{2}+(n+1)H_{2}O\)
Attention :
Autres sources de production du dioxyde de carbone
sources naturelles : tous les organismes vivants, lors de la respiration des animaux et de la photosynthèse des végétaux. Ces sources naturelles de dioxyde de carbone existent depuis la nuit des temps et ne contribuent pas au changement climatique.
sources anthropiques : l'utilisation des combustibles fossiles; le déboisement; les procédés industriels, le transport...
Exemple : Le graphique ci-dessous montre l'évolution de l'émission du dioxyde de carbone de 1990 à 2020. Déplace le curseur sur la courbe pour lire la quantité de dioxyde de carbone par an.
La courbe montre une augmentation très importante de la quantité de dioxyde de carbone au fil des ans.
Les précipitations acides⚓
Consigne
Visionne la vidéo ci-dessus et note toutes les informations sur les pluies acides.
Complément :
L’eau de pluie, légèrement acide en temps normal, devient plus acide en présence d’acide nitrique et d’acide sulfureux. Ces molécules proviennent de la dissolution dans l’eau de pluie de gaz polluants : oxydes de soufre et oxydes d’azote.
Les pluies acides polluent les eaux dans lesquelles elles retombent, en particulier les lacs et les rivières. Elles les rendent toxiques et déséquilibrent l'écosystème (forêts, poissons, animaux).
Intérêt de la géomatique⚓
Exemple de rôle de la géomatique
Surveiller étroitement les émissions de dioxyde de carbone est devenu pour chaque pays du monde incontournable. Ces mesures sont basées sur les données fournies par des satellites d’observation de la NASA[*].
Les satellites Météosat permettent de surveiller et de prévoir les phénomènes météorologiques (nuages, précipitations, vents…) de manière fiable et en quasi temps réel. Ils sont aussi dotés de capteurs permettant d'informer en cas de catastrophes : tempêtes, grands incendies de forêts, éruptions volcaniques, marées noires...
Un peu de géomatique
Le mot géomatique provient du préfixe grec « geos » qui signifie terre et du suffixe « matique » qui renvoie à informatique. En d'autres termes, la géomatiques est l'étude de la terre (géographie) assistée des outils informatiques.
Les disciplines de la géomatique sont : la géodésie, l' arpentage, la photogrammétrie, la photo-interprétation, la télédétection, la cartographie, le système d’information géographique (SIG).
Les champs d’application de la géomatique sont très nombreux et très variés. On peut citer quelques uns au Sénégal :
Réalisation d’un cadastre.
Identification et gestion de ressources naturelles (eau, ressources minérales et énergétiques, ressources forestières, etc.).
Identification des zones inondables.
Alerte et lutte contre les feux de brousse.
Réalisation de cartes d’occupation et d’utilisation du sol.
Prévention et contrôle de l’érosion côtière.
Simulation 3D du territoire.
Gestion des inondations.
Gestion des feux de brousse.
