Corrigés des SUJETS DE TYPE I - Partie 2A - La géothermie.

CORRIGE 1 - Amérique du Nord 2013 - Synthèse

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J'ai ici placé les notions à développer au sein d'un plan détaillé.

Intro : La température croît avec la profondeur (gradient géothermique) ; un flux thermique atteint la surface en provenance des profondeurs de la Terre (flux géothermique).

Où peut-on utiliser l'énergie géothermique comme alternative aux énergies fossiles ?

Pour répondre à cette question, nous verrons tout d'abord l'origine de cette énergie avant d'envisager les mécanismes de transfert qui nous permettront d'envisager les régions du globe les plus appropriées.

I. Origine du flux géothermique.

Le flux thermique a pour origine principale la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches.

Que devient cette énergie produite en profondeur ?

II. Mécanismes de transfert thermique vers la surface.

Deux mécanismes de transfert thermique existent dans la Terre : la convection et la conduction. Le transfert par convection est beaucoup plus efficace.

Toutes les régions du globe peuvent-elle exploiter cette énergie ?

III. Variations du flus selon le contexte géodynamique.

Gradients et flux géothermiques varient selon le contexte géodynamique.

À l'échelle globale, le flux fort dans les dorsales (Ex : Islande) est associé à la production de lithosphère nouvelle ; au contraire, les zones de subduction (Ex : Bouillante) présentent un flux faible associé au plongement de la lithosphère âgée devenue dense.

La Terre est une machine thermique. L'énergie géothermique utilisable par l'Homme est variable d'un endroit à l'autre.

Le prélèvement éventuel d'énergie par l'Homme ne représente qu'une infime partie de ce qui est dissipé.

Conclusion : L'étude du flux géothermique permet à la fois de prendre conscience d'une ressource énergétique possible et c'est un moyen de comprendre le fonctionnement global de la planète. Il existe un lien étroit entre la compréhension du fonctionnement de la planète et l'utilisation par l'Homme d'une ressource naturelle que l'on peut considérer inépuisable.

Les zones d'expansion permettent d'exploiter une énergie peu profonde et donc plus facile d'accès (Islande, Soultz) alors que les zones de subduction présentent des magmas plus profonds mais permettent, comme à Bouillante en Guadeloupe, la production d'électricité (centrale de géothermie à haute température).

CORRIGE 2 - Pondichery 2014 - Synthèse

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Ce corrigé a été élaboré par Bernard Gaffez, professeur de SVT. Il s'appuie sur le sujet, son interprétation par l'auteur, l'expérience en classe de terminale S de celui-ci et les connaissances et compétences exigibles au programme. Le candidat qui le lira doit l'aborder avec distance, en le considérant comme un indicateur, et non comme LA réponse attendue.

Partie 1

R e m a r q u e s g é n é r a l e s :

Intégrer les apports du document au développement

Ne pas aller trop loin dans les connaissances : cerner ce dont il faut parler et ce qu'il faut expliquer
Respecter les contraintes : ne pas oublier le schéma de synthèse, ni la conclusion
En introduction, problématiser en définissant la géothermie
En conclusion, on peut ouvrir sur l'aspect durable de cette ressource énergétique

Éléments de correction

Contexte géodynamique régional (document) :

Subduction : plongée de la lithosphère océanique de la plaque américaine dans l'asthénosphère
Réseau important de faille permettant des infiltrations d'eau de mer
Volcanisme à l'aplomb des îles donc activité magmatique donc gradient géothermique important

Origine du gradient géothermique important :

Plongée de la lithosphère océanique : augmentation de la pression (la plaque reste « froide ») ce qui provoque un métamorphisme des roches de la croûte océanique.
Métamorphisme induit une déshydratation de la croûte océanique.
Hydratation de la péridotite sus-jacente et abaissement ainsi de son solidus : arrivée à une certaine profondeur, les conditions sont alors réunies pour que la péridotite entre en fusion partielle (= formation de magma).
Remontée du magma par différence de densité et accumulation du magma à la base de la croûte continentale.

Exploitation géothermique :

Récupération des eaux infiltrées chauffées en profondeur à haute température grâce au gradient géothermique important.
Utilisation de cette chaleur (vapeur) pour alimenter des turbines et produire de l'électricité, comme les classiques centrales thermiques.
Réinjection de l'eau : renouvellement de la ressource

Proposition de schéma :


SUJET 3