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Les conditions de l'espace et l'atmosphère terrestre
À quoi sert l'atmosphère?
L'atmosphère protège notre planète et est source de vie. Les sections qui suivent expliquent pourquoi.
Absorption des rayonnements nocifs
L'atmosphère filtre les rayons ultraviolets émis par le Soleil et qui sont nocifs pour les humains. Ce phénomène se produit essentiellement au niveau de la couche d'ozone présente dans la stratosphère.
Effet de serre
Par ailleurs, la Terre absorbe d'autres types d'ondes courtes en provenance du Soleil et qui ont pour effet de réchauffer la surface des continents et des océans.
Ce réchauffement a comme conséquence directe que la Terre, à son tour, émet des rayonnements infrarouges que l'on appelle quelquefois « rayonnements telluriques ».
Ces rayonnements sont en fait de la chaleur dont la dissipation dans l'espace est empêchée par les gaz à effet de serre, ce qui contribue au maintien d'un climat propice à la vie.
Bouclier contre les météorites
Les astronomes évaluent que la fréquence moyenne à laquelle il se produit une collision entre la Terre et une météorite de taille suffisamment importante pour avoir un effet à l'échelle planétaire est de l'ordre d'une fois par million d'années ou plus. Pour causer un cataclysme, une météorite doit avoir un diamètre d'au moins un kilomètre.
Cependant, notre planète fait l'objet d'assauts beaucoup plus réguliers - plusieurs fois par minute en fait - de la part d'aérolithes plus petits, mais qui, s'ils devaient atteindre le sol tels quels, pourraient néanmoins causer des dommages importants à la vie animale et à la propriété. Heureusement, l'atmosphère les prend en charge.
Une météorite voyage normalement à une vitesse de 15 km/s. Lorsqu'elle attaque l'atmosphère à cette vitesse, elle est soumise à des températures élevées (dues à la friction) et à des pressions extrêmes qui, dans la plupart des cas, font en sorte qu'elle se volatilise. Ce qui reste de la météorite atteint le sol sous forme de poussière ou de fragments dont la taille varie de celle d'une bille à celle d'une balle de tennis. On peut tout de même retrouver quelquefois des fragments plus importants.
Les cycles atmosphériques
L'atmosphère agit aussi comme une grande courroie transporteuse à l'échelle planétaire et joue un rôle de premier plan dans la répartition d'éléments essentiels à la vie animale et végétale comme l'eau, l'oxygène, le carbone et l'azote.
Attardons-nous maintenant au cycle de l'eau. Celle-ci s'évapore depuis la surface des océans dans l'atmosphère où, sous forme de nuages, elle se déplace sur des distances importantes. Au-dessus des continents, l'eau en suspension dans les nuages se condense et retombe sous forme de précipitations, s'infiltrant dans le sol et alimentant les lacs et les cours d'eau. Cette eau finit par retourner aux océans et le cycle recommence.
L'atmosphère est responsable de la répartition constante de la quantité énorme de dioxyde de carbone émanant de la respiration animale et végétale et qui, grâce aux plantes, est transformée en oxygène par photosynthèse. Sans cette répartition parfaitement équilibrée, la vie sur Terre serait impossible.
Le carbone, pour sa part, est puisé par les plantes dans le dioxyde de carbone de l'air et, grâce à l'énergie émise par le Soleil, est transformé en nourriture - la plante elle-même ou ses fruits - qui permet aux animaux de s'alimenter et de se développer.
Une autre source importante de carbone provient de l'activité volcanique qui en dégage des quantités énormes. Cet apport supplémentaire de gaz est contrebalancé par un phénomène appelé « altération atmosphérique » et par lequel une réaction chimique s'opère entre l'eau de pluie et la roche pour transformer le dioxyde de carbone en minéraux.
Enfin, l'azote, un autre élément clé de la vie, entre dans la composition des protéines et de l'ADN dont nous sommes faits. L'azote est extrêmement abondant dans l'atmosphère (il en constitue plus de 78 %), mais la forme sous laquelle on le retrouve dans l'air ne le rend pas propre à être utilisé tel quel par les organismes vivants.
Aussi, des bactéries présentes dans le sol interviennent pour capturer l'azote en suspension dans l'air et le convertir en nitrates qui peuvent par la suite être puisés par les plantes dont les animaux s'alimenteront subséquemment.
Notre atmosphère est garante d'un équilibre quasi parfait qui doit être maintenu entre les différents éléments intervenant dans ces cycles et qui sont tous essentiels à la vie.
Répartition de l'énergie
Globalement, la Terre absorbe l'énergie solaire et, en retour, diffuse de la chaleur vers l'espace. Toutefois, on sait aujourd'hui que les régions équatoriales absorbent plus de chaleur qu'elles n'en émettent et que, à l'inverse, les régions polaires ont un rayonnement tellurique supérieur à la quantité de chaleur qu'elles absorbent.
On peut donc dire que les régions équatoriales ont un bilan radiatif positif tandis que celles plus rapprochées des pôles ont un bilan radiatif négatif.
La circulation atmosphérique intervient donc pour rétablir l'équilibre en transportant l'énergie excédentaire de l'équateur vers les pôles.
Notons que les océans participent aussi à ce transport d'énergie des régions chaudes vers les régions froides par le biais de courants océaniques tels que le Gulf Stream.
Induction de la vie
L'atmosphère de notre planète protège la vie et la stimule. Sans ses qualités qui nous protègent des éléments de l'espace, qu'il s'agisse de rayonnements néfastes ou d'aérolithes de grande taille, la vie sur Terre ne pourrait pas exister.
De plus, l'atmosphère est presque la seule responsable du maintien de l'équilibre de l'environnement si propice au développement des espèces animales et végétales dans lequel nous évoluons.
Les cycles atmosphériques et les principes d'échange de l'énergie que nous avons étudiés nous démontrent, entre autres, à quel point notre atmosphère est précieuse et doit être protégée.
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