De nombreuses campagnes scientifiques alertent sur le « trou dans la couche d'ozone ». L'objectif de cet exercice est de comprendre l'importance capitale de l'ozone pour la survie des êtres vivants.
Spectre de l'absorption de l'ozone en fonction des longueurs d'onde
Spectre d'absorption de l'ADN et de l'ozone
Kartable
La formule de l'ozone est \ce{O3}.
Comment peut-on former de l'ozone ?
Pour former de l'ozone, une des premières étapes est la dissociation de l'\ce{O2} :
\ce{O2} \ce{->} \ce{O} + \ce{O}
Puis, une molécule de dioxygène peut s'associer à une molécule d'oxygène formée :
\ce{O} + \ce{O2} \ce{->}\ce{O3}
L'ozone se forme en associant une molécule d'\ce{O2} avec une molécule d'\ce{O}.
Dans un premier temps, l'objectif est d'identifier le rôle de l'ozone sur les radiations reçues à la surface de la Terre.
Quel est le domaine des longueurs d'onde des UV (émis par le Soleil) ?
Les UV émis par le soleil incluent les UVA, UVB et UVC. D'après le document 2, on observe que les domaines des longueurs d'onde des UV est de 200 à 400 nm.
Quel est le domaine dans lequel l'absorption des radiations du Soleil par l'ozone est minimale ?
Pour identifier le domaine ou l'absorption des radiations du Soleil par l'ozone est minimale, il faut regarder le graphique du document 1. Plus l'aire de la zone colorée est grande, plus l'absorption par l'ozone est importante. Ainsi, on remarque que jusqu'à environ 250 nm, l'ozone absorbe la totalité des radiations mais, plus la longueur d'onde augmente, moins les radiations sont absorbées par l'ozone. Ainsi, entre 340 et 360 nm, l'aire de la zone colorée est très faible, ce qui signifie que que l'absorption par l'ozone de ces radiations est quasi nulle.
À l'aide des réponses 2a et 2b, indiquer pourquoi le trou dans la couche d'ozone est un problème concernant l'absorption des UV ?
- En question 2a, on indique que les UV sont des radiations émises par le Soleil entre 200 et 400 nm.
- En question 2b, on indique que l'ozone n'absorbe que très peu les radiations entre 340 et 360 nm.
Ainsi, puisque l'ozone n'absorbe pas une partie des rayons UV, ceux-ci arrivent à la surface de la Terre. Ces rayons UV frappant la surface de la Terre peuvent être néfastes pour certains organismes.
D'après le document 2, pourquoi peut-on dire que l'ozone protège l'ADN des êtres vivants ?
En absorbant les UVC, l'ozone empêche l'ADN de les absorber. Nous allons voir quelle est la conséquence de l'absorption des UV sur l'ADN.
Sachant que les UV provoquent sur l'ADN des mutations appelées « les dimères de thymine », quelle peut être une conséquence du trou de la couche d'ozone sur l'absorption des UV par l'ADN ?
En absorbant davantage d'UV, cela favorise la formation de mutations. Or, à long terme, cela peut notamment provoquer des cancers.
D'après le document 2, quel type d'UV semble le plus dangereux pour l'ADN ?
Les UV les plus dangereux pour l'ADN sont les UV-C car c'est ceux qui sont en majorité absorbés par l'ADN. Au contraire, par exemple, les UV-A situés entre 320 nm et 400 nm ne sont pas absorbés par l'ADN.