Le nombre de cellules vivantes diminue en fonction du temps d'exposition

Couche d’ozone = il y a 600 millions d’années

Forme de vie = 460 Ma

Cyanobactéries = -2,8 Ga

Corrélation entre la formation de la couche d’ozone stratosphérique et la diversification des formes de vie.

UV < Visibles < Infrarouge  longueur d’onde (nm)

de la quantité totale sont situés dans la

stratosphère où sa concentration atteint

1 pour cent mille.

modification de forme et/ou

de fonctionnement cellulaire .

Elle résulte d’une modification

de la séquence des nucléotides

de l’ADN. L’information

génétique portée par le gène

concerné est alors modifiée et

peut se traduire dans le

phénotype

En quoi l'ozone est-il essentiel à l'apparition et au maintient de la vie sur Terre ?

pour répondre à cette problématique nous verrons dans un premier temps la formation de la couche d'ozone puis son impact sur la vie sur Terre.

le graphique présente l'intensité lumineuse en fonction de la longueur d'onde, montrant que le rayonnement solaire couvre trois domaines principaux :

• UV

• visible

• infrarouge

on y observe que les rayons sont absorbés par l'atmosphère avant d'atteindre la surface terrestre, en particulier dans les rayons UV et infrarouges. les parties jaune et rouge montrent l'intensité du rayonnement au sommet de l'atmosphère (jaune) et à la surface de la Terre (rouge)

document :

les rayons UV du soleil sont divisés en trois classes :

• UV C = entièrement absordbé par l'atmosphère

• UV B = 95% sont absorbés et ces rayons sont responsables des coups de soleil et d'autres dommages

• UV A = seulement 65% sont absorbés, ces rayons pénètrent plus profndément dans la peau et contribuent au vieilissement cutané.

ces UV sont suffisamment puissants pour être utilisés dans des processus de désinfection car ils éliminent les bactéries, virus et champignons.

Tout d'abords, sous l'action des rayon Ultra-Violets la molécule de dioxygène se dissocie pour former deux atomes d'oxygène.

Ensuite ces atomes d'oxygène s'associe à une molécule de dioxygène afin de former la molécule d'ozone (O3). Cette multitude de molécules d'ozone forme ce que l'on appelle la couche d'ozone.

Cependant les activités humaines, notamment l'utilisation de CFC (Cholorofluocarbures) dans l'industrie, participent à la destruction de la couche d'ozone. Or, on sait que la couche d'ozone est essentielle à la vie sur terre.

• l'ADN, qui absorbe particulièrement dans la gamme des UV, entre 200 et 200 nm, avec un pic d'absorption vers 260 nm. ce phénomène d'absorption peut provoquer des mutations dans la molécule d'ADN, entraînant des modifications du fonctionnement cellulaire

• l'ozone, une forte absorption dans la gamme des UV entre 200 et 300 nm, ce qui permet à la couche d'ozone de protéger la Terre des rayons UV nocifs, en particulier des UV B et UV C.

• Vise à controler les HFC (hydrofluorocarbures), substituts des CFC

• Les HFC n'affectent pas la couche d'ozone mais contribuent au réchauffement climatique

• Objectif : réduire progressivement les HFC pour limiter l'impact sur le climat

• Mesure complémentaire au Protocole de Montréal pour réduire les gaz à effet de serre

• une réduction du nombre de cellules vivantes au fur et à mesure du temps d'exposition

• des modifications chez les euglènes après irradiation. Les euglènes irradiées perdent leur forme normale, subissant ainsi des dommages visibles au niveau cellulaire, bien que certaines cellules puissent se rétablir après une courte période.

• Les HFC ont un potentiel de réchauffement climatique élevé

• Malgré l'interdiction des CFC ( via le controle de Montréal ), les substituts comme les HFC doivent être régulés

• Solutions alternatives recommandées pour limiter l'empreinte climatique

Tout d'abord, avant l'apparition de la couche d'ozone, la vie se développait dans les eaux océaniques. L'eau avait une capacité d'absorption des rayons UV. Les premières formes de vie sur terre sont alors apparues il y a 460Ma d'années, après celle de l'ozone. On peut constater cela avec le premier graphique, où on remarque que peu de temps après l'apparition de la couche d'ozone, les premiers écosystèmes terrestres et les premiers végétaux (il y a 500Ma) sont apparus.

Ensuite, on peut dire que l'ozone est devenu nécessaire au maintient de la vie sur terre. En effet, il existe trois types de radiations lumineuses solaires, les UV A,B et C, les C étant les plus nocives. Ces dernières entrainent des mutations de la molécule d'ADN. Comme l'indique le graphique 4, à 1 heure d'exposition au soleil des euglégènes, 80 mL-1x105 de cellules sont vivantes, tandis qu'à 50 heures 25mL-1 x105 sont vivantes. Alors plus on s'expose, plus les cellules vivantes diminuent. L'atmosphère absorbe alors 100% de ces UV C, comme l'indique le tableau page 2 ainsi que le graphique n°3. Avant 200 nm de longueur d'onde, (les UV C ayant une longueur entre 200-280 nm) l'intensité lumineuse est à 0,3 W.m-2. L'intensité lumineuse est moindre, et l'onde est arrêtée à l'atmosphère ce qui protège les formes de vie sur Terre.

En somme, l'ozone est essentielle à l'apparition de la vie sur terre puisqu'elle a agit sur l'atmosphère comme l'eau agit sur le milieu océanique et que les premiers écosystèmes ont vu le jour après l'apparition de cette couche. De plus, elle permet le maintient de la vie sur terre par sa capacité d'absorbation et son maintient de la température de la planète.

Par cette expérience, on voit que la couche d'ozone permet le maintien de la vie sur Terre dans les meilleures conditions.

l’ordovicien, vers 460Ma. L'ozone, forme une couche protectrice dans la stratosphère, qui offre protection contre les rayons ultraviolets nocifs pour les organismes vivants. L'ozone permet également d'absorber les rayons UV C à 100% et les rayons UV B à 95 %. Sans cela, les UV C provoqueraient des dommages importants d'un point de vu génétique en causant par exemple la mort des cellules ou des mutations qui endommageraient la vie des êtres vivants et ce qui a permis leur apparition. Nous constatons cela, à travers l'expérience mené sur les euglènes, qui montre que les UV C affectent fortement la quantité de cellules vivantes présentes, démontrant les effets néfastes des rayons UV sans ozone.

Le développement de la vie s'est fait uniquement dans les océans lorsque l'atmosphère n'avait pas de couche d'ozone, on le voit dans le document "une vie uniquement aquatique". Grâce a cette protection de l'eau, les cyanobactéries sont apparues il y a -3,5GA (document "couche d'ozone et diversifications des formes de vie"). C'est l'eau qui avait le rôle d'absorber les rayons ultraviolets pour maintenir la vie des êtres vivants dans l'eau (elle absorbait la totalité des UV jusqu'à 17 à 30mètres de profondeur) . Puis la couche d'ozone est apparue il y a 600 millions d'années car l'oxygène produit par les cyanobactéries s'est accumulé dans l'atmosphère et s'est transformé en ozone sous l'effet des rayons UV. Elle a la fonction d'absorber les rayons ultraviolets (elle absorbe à 100% l'UVC, à 95% l'UVB et à 65% l'UVA, selon le tableau des rayonnements UV absorbés par l'atmosphère), les êtres vivants ont pu sortir de l'eau et se répartir sur la Terre. Par ailleurs nous remarquons donc une corrélation entre l’apparition de la couche d’ozone et l’apparition de la vie terrestre.

Non seulement l'ozone a créé la vie sur Terre mais il permet de la maintenir.

En effet, La couche d’Ozone permet de protéger les êtres vivants des effets néfastes des rayonnements UV, comme les mutations de la molécule d’ADN (selon le document « rayonnement UV absorbé par l’atmosphère ») mais aussi les cancers ou encore la réduction de la capacité des organismes à se reproduire (selon le graphique effets des UV sur les organismes). Sans cette couche protectrice ces rayonnements seraient beaucoup plus intenses à la surface de la Terre, la vie sur Terre sera alors impossible pour les organismes. De plus, selon une étude effectuée dans le document : “Effets des UV sur les organismes”, suite à une exposition aux UV des euglènes (protistes, être unicellulaires présentes généralement dans les eaux douce.), la quantité de ces cellules vivantes diminue progressivement. Cela s’explique par une mutation de ces cellules qui se reproduisent (c’est pour cela que nous remarquons une hausse entre 12h et 24h sur le graphique) cependant, ayant été exposées aux UV, elles sont modifiés et sont dans l’incapacité de se déplacer.

En conclusion, grâce à l'ozone, la vie est apparue sur Terre alors qu'elle n'était possible seulement dans l'eau car l'eau protégeait les êtres vivants des rayons UV mais rien ne les protégeaient en dehors de l'eau. La couche d'ozone protège maintenant les êtres vivants sur Terre en absorbant les rayons UV donc ils peuvent vivre sur Terre sans que ce soit néfaste pour eux.

Ce gaz bleutée et d'odeur piquant est reparti inégalement dans l'atmosphère.

Environ 85% de la quantité d'ozone se trouve dans la stratosphère.

Mais également dans la mésosphère ou encore la troposphère.

L'ozone est daté que d'il y a 600 millions d'années.

Nous pouvons donc nous demander : En quoi l'ozone est-il essentiel a l'apparition et au maintien de la vie sur Terre?

Dans un premier temps nous verrons ce qu’est l’ozone, dans un second temps les effets de l’ozone sur l’organisme et pour finir la protection contre les UV et l’absorption de l’ADN.

La couche d’ozone s’est formée il y a 600 millions d’années, tandis que les premières formes de vie sont apparues il y a 460 milliards d’années. Nous savons qu’il y a une corrélation entre la formation de la couche d’ozone stratosphérique et la diversification des formes de vie. Nous nous posons donc la question : En quoi l'ozone est-il essentiel à l'apparition et au maintien de la vie sur Terre ? Nous répondrons à cette problématique à travers 3 parties, la première afin de détailler le processus de formation de l’ozone stratosphérique, la deuxième pour rappeler l’importance de l’ozone en tant que couche protectrice et la troisième pour avertir des conséquences des UV sur la vie sur Terre.

L’ozone stratosphérique est un gaz bleuté et piquant qui s’est formé il y a 600 millions d’années tandis que le dioxygène O2 est apparu sur Terre il y a 3,8 milliards d’années et les premières formes de vie, si on exclut les cyanobactéries, vers 460 millions d’années (doc.3). Ce décalage temporel s’explique par le processus de dissociation des molécules d’O2 par des rayons de haute énergie ultraviolets (UV), ces deux atomes ainsi dissociés vont se recombiner à une autre molécule de dioxygène encore intacte afin de former de l’O3, c’est-à-dire l’ozone (doc.2). On parle d’ozone stratosphérique car 85% de la quantité totale de l’ozone est situé dans la stratosphère où sa concentration atteint 1 pour 100 000, il n’est donc pas réparti de façon homogène dans l’atmosphère (doc.4).

Ensuite, L'ozone est un gaz important car il absorbe la majorité des UV (ultraviolets) émis par le rayonnement du soleil (doc 7).  Les radiations lumineuses et solaires autres que celles du domaine visible, sont généralement absorbées par les gaz de l’atmosphère au cours de leur pénétration Terrestre. L’ozone étant une couche protectrice située dans la stratosphère, nous protège notamment des rayonnements solaires qui sont à l’origine de nombreux problèmes de santé (doc 5 et 7). En effet, notre ADN est également capable d’absorber les UV, ce qui entraine des risques de cancers ainsi que des maladies cutanées. Le fonctionnement de la couche protectrice de l’Ozone s’apparente également à celle de l’eau, qui a une capacité d’absorption jouant le rôle de filtre. Les UV dans l’eau sont totalement absorbés entre 10 à 30m de profondeur selon la transparence de l’eau (Doc 1). Malgré tout, cette absorption ne protège pas des risques de maladies liées aux UV, c’est pourquoi une exposition aux UV de courte durée est conseillée pour la santé. L’Ozone nous protège alors des UV, permettant ainsi le maintien des formes diversifiées de vies sur Terre (doc 3).

Et enfin, l'ozone est important car il absorbe la majorité des UV émis par le rayonnement du soleil. Si L'UV est absorbé par l'ADN, il provoque des cancers et des mutations génétiques (modification de forme ou de fonctionnement cellulaire-> modification de la séquence des nucléotides de L’ADN). L’information génétique du gène touché par les UV est alors modifiée, cette modification se retrouve dans le phénotype (doc 7). Les UVC sont les plus nocifs, ils entrainent des modifications majeures dans l’ADN, ils sont même utilisés pour tuer les bactéries, les virus et champignons à faible dose. (Doc.6) Par exemple, après une étude sur les euglènes (des êtres unicellulaires vivant dans les eaux douces), on observe que 18h après une exposition de 30 minutes sous une lampe émettrice d’UV (à une puissance 13,4 Watt), on remarque que la majorité des euglènes ont rétrécis et sont morts. Ce qui prouve le coté nocif des UV et l’importance d’une couche de protection de ces derniers. (Doc 8)

L’ozone est donc essentiel à l’apparition et surtout, aujourd’hui, au maintien de la vie sur Terre car il nous protège principalement des UV qui sont nocifs pour notre santé. Sans la couche d’ozone, la vie humaine s’éteindrait progressivement suite aux mutations génétiques que les rayons UV provoqueraient. Le trou dans la couche d’ozone apparu ces dernières décennies est donc un phénomène inquiétant, malgré qu’il se résorbe petit à petit il a d’ores et déjà provoqué des cancers notamment chez les populations australiennes, les plus proches du trou de l’ozone.

Premièrement, avant l’apparition de la couche d’ozone, il y a plus de 600 millions d’années, la première forme de vie se situait dans les océans puisque la Terre était exposée à des niveaux d’UV extrêmement trop élevés. En effet avant apparition de l’ozone, l’eau servait de filtre grâce à sa capacité d’absorptions des ultraviolets (elle absorbait des UV entre 10 et 30 mètres de profondeur), permettant alors le développement de la vie dans les eaux océaniques.

Puis à l’ordovicien, c’est-à-dire vers 460 Ma les premières formes de vie sur Terre sont apparues (hormis les cyanobactéries résistantes aux UV), soit seulement 140 millions d’années après la création de la couche d’ozone. Ces événements sont donc reliés, corrélés car lorsque que les rayonnements de haute énergie, qui ont dissociés les molécules de dioxygène qui se sont ensuite recomposés avec d’autres molécules de dioxygène ont créés l’ozone , celui-ci a remplacé le rôle de l’eau. Effectivement le gaz, bleuté et piquant concentré dans la stratosphère, absorbe les radiations lumineuses solaires au cours de leur traversée. Situé à 30 km d’altitude la couche est capable d’absorber 100% des UV C, 95% des UV B et 65% des UV A, permettant l’apparition des formes de vie sur Terre et les protégeant des rayons nocifs pour eux.

En plus de permettre l’apparition de la vie sur Terre l’ozone permet également son maintien. Dans cette seconde partie nous allons analyser comment l’ozone permet le maintien de la vie sur Terre.  

Deuxième, toutes les radiations émissent par le Soleil ne parviennent pas à atteindre la Terre a sa surface au niveau des océans, mais sont absorbés bien avant dans notre atmosphère. C’est le cas pour toutes les longueurs d’onde de la lumière solaire : UV, lumière visible et infrarouge.

Intéressons-nous au UV. En effet, les UV sont de trois sortent en fonctions de leur longueur d’onde. On retrouve les UVA et les UVB à des longueur plus proche du spectre du visible ceux-ci sont les moins bien absorbés par notre atmosphère mais également les moins nocifs. On trouve en plus, dans les longueurs les plus courtes, entre 200 et 280 micromètres, les UVC, ceux-ci au contraire sont extrêmement nocif pour notre santé. Ils causent en effet des dommages sur l’ADN. L’atmosphère prend tout son importance ici, il absorbe, en effet 100% des UVC permettant ainsi le maintien de la vie sur Terre. L’atmosphère est d’autant plus importante que les UVC aux longueurs d’onde les plus courtes sont très bien absorbés par l’ADN, notamment, entre 200 et 230 micromètres. Ce sont heureusement ces longueurs d’ondes ci qui sont très absorbés par l’ozone. Ce qui suggère un effet protecteur de l’O3

Ces UVC modifient l’ADN et donc les phénotypes de manière irrémédiable. Pour le démontrer, des scientifiques ont réalisé une expérience d’exposition d’organismes unicellulaires, euglènes à des rayons UVC. On observe dès les premières heures d’irradiations une mortalité de 20%. Puis les cellules se maintiennent jusqu’à 24 heures d’exposition, à partir de ces 24 heures la survie décline de manière linéaire a raison de 2 millions d’organismes par ml toutes les 10 heures. Les rayons UVC ont donc un effet de seuil et une mortalité certaine et rapide. Une seconde expérience est réalisée, on expose durant 30 minutes les mêmes organismes unicellulaires, euglènes, au UVC et on observe ensuite les effets. Au bout de 18 heures la quasi-totalité des euglènes ont perdu leur capacité de mobilité.

              En conclusion, les cyanobactéries ont indirectement permis la création de la couche d’ozone grâce à laquelle la vie sur Terre s’est développée, on observe notamment une diversification des êtres vivants. Elle joue un rôle de « filtre » et offre une protection face aux rayons du soleil qui altèrent l’ADN de façon irréversible. Les effets de la couche d’ozone sont étudiés et confirmés lors du trou causé par les activité humaines découvert en 1985 qui a entrainé un nombre de cancers très élevé en Australie, où le trou était situé.

  La couche d’ozone est essentielle au maintien de la vie sur Terre car elle absorbe les rayonnements les plus nocifs. En effet, d’après le graphique page 2, la couche d’ozone absorbe environ 0,7W/m ² sur le spectre des ultravioletts (UV), qui ont une longueur d’onde entre 0 et 400nm. Elle absorbe notamment à 100% les UV les plus nocifs, les UVC (longueur d’onde 200-280nm), mais également les UVB (280-320nm) à 95% et les UVA (320-400nm), les moins nocifs, à 65% (tableau page 2). Par ailleurs, l’intensité lumineuse est la plus forte sur le spectre visible (1,5-2W/m ²), où elle est également la plus absorbée. Par exemple, après 48h d'exposition de cellules vivantes aux UVC, le nombre de cellules vivantes passent de 95 mLx105 à 25 mLx105 soit 3,8 fois moins. De même pour les euglènes, qui après 30 min d'exposition au UV sont presque toutes mortes. On en conclu donc que les UV sont mortels pour les cellules des organismes (doc effets des UV sur les organismes). En été, lors de canicules, l’ozone peut se former près du sol, devenant un polluant dangereux pour la santé, en particulier en provoquant des irritations des voies respiratoires (doc sur la concentration d’ozone).  

concerné, se traduisant par la suite dans le

phénotype ; entrainant par exemple des cancers.

L'ozone est un gaz formé dans la stratosphère lorsque des molécules d'oxygène (O2) sont dissociées par le rayonnement ultra-violet, produisant deux atomes d'oxygène qui se recombinent ensuite avec d'autres molécules d'oxygène pour former : l'ozone (O3).

Ce gaz bleuté et d'odeur piquante est réparti inégalement dans l'atmosphère.

Environ 85% de la quantité d'ozone se trouve dans la stratosphère. Mais on en trouve également dans la mésosphère et la troposphère.

On peut dater l’ozone et estimer qu’il date d’il y a 600 millions d'années.

Nous pouvons donc nous demander : En quoi l'ozone est-il essentiel à l'apparition et au maintien de la vie sur Terre ?

Pour cela, nous allons dans un premier temps voir ce qu’est l’ozone, puis dans un second temps les effets de l’ozone sur l’organisme et pour finir la protection que la couche d’ozone apporte contre les UV et l’absorption de l’ADN.

L’ozone est un gaz qui se forme lorsque des rayonnements de hautes énergies dissocient les molécules de O2 (d'oxygène) avec d'autres molécules de gaz formant de l’O3 (l’ozone).

Entre stratosphère et la troposphère seule 15% de l'ozone est présent sur la stratosphère. Elle est donc importante puisqu'elle évite le réchauffement de la Terre. En effet, lors de période de canicule la quantité totale du gaz bleuté de l'ozone se produit au niveau du sol et provoque une pollution.

La protection de la couche d'ozone est donc impérative

À partir de l'apparition de l'oxygène sur Terre il y a 3,4 Ga et celle de la couche d'ozone il y a 600 millions d'années, les formes de vie continentales sont à leur tour apparues vers 460 Ma. Il y a donc une corrélation entre la vie continentale et la formation de l'ozone.

En effet, quand des rayons de type UVC, c’est-à-dire ceux qui n’atteignent pas la surface de la Terre, sont absorbés par les organismes, des mutations peuvent avoir lieu. Une mutation étant une modification de forme et de fonctionnement cellulaire. Résultant d'une modification de la séquence des nucléotides de l'ADN. On le voit grâce à une expérience sur les euglènes, un organisme unicellulaire, ou on va les exposer à des UV de type C.

Certaines expériences mènent à des résultats qui montrent une forte diminution du nombre de cellules vivantes, passant de 100 cellules vivantes à une vingtaine après seulement 48 heures d’exposition. Seulement, quelques cellules ont survécu.

C’est donc pour cela que la couche de d’ozone est très importante, car en son absence, les UV endommagent l’ADN qui absorbe tous les rayonnements, ce qui rend la survie des êtres vivants impossible.

Il existe 3 types de rayons : UVA, UVB, UVC. Les UVA représentent environ 95% des rayons UV qui atteignent la surface de notre planète, tandis que les UVB représentent 5% des rayons UV qui atteignent la surface de la Terre. Les UVC, eux, sont intégralement absorbés par la couche d’ozone et n’atteignent pas la surface de la Terre.

La couche d'ozone absorbe des rayons UV, notamment les UVC et UVB. Sans la couche d'ozone ces UV seraient extrêmement nocifs pour les êtres vivants entraînant des mutations d'ADN qui peuvent causer par exemple des cancers démontrés par les nombreux cas notamment en l'Australie, qui se trouve juste en dessous du trou dans la couche d’ozone datant de 1985Les spectres de rayonnement du Soleil absorbent beaucoup. C'est le cas de la couche d'ozone et de l’ADN. Entre 200nm et 230 nm, les ultraviolets absorbent beaucoup moins que l'ADN, par exemple.

Pour conclure, l'ozone est essentiel à l'apparition et au maintien de la vie sur Terre. En effet, l'ozone joue un rôle protecteur contre les rayonnements UV nocifs, et influence positivement les écosystèmes marins ou terrestres. Même si l'ozone est fragilisé, notamment à cause du « trou » situé au-dessus de l’Australie. Nous savons que la couche d’ozone est essentielle pour la Terre et les vies qui l’habitent.

L'apparition de la vie sur Terre est la source de plusieurs molécules naturelles. Le dioxygène est apparu sur notre Terre il y a 3,8 Ga, elle fut très abondante pendant la période Hadéen, et les premières formes de vie sont apparues a l’ordovicien, il y a environ 460 Ma, avant ça il y a eu l’apparition de l’écosystème aquatique, de l’écosystème terrestre et des premiers végétaux sur terre ( doc 2 page 1 )  On peut remarquer qu’il y a une corrélation entre la formation de la couche d’ozone stratosphérique et la diversification des formes. La couche d’ozone serait ainsi datée d’il y a seulement 600 millions d’années. La vie s’est développée dans les eaux océaniques à un temps ou la couche d’ozone stratosphérique n’existait pas dans l’atmosphère. C’est grâce à l’eau que la vie a commencée, par sa capacité d’absorption des rayons ultraviolets. L’eau, en fonction de sa transparence, peut, entre, 10 à 30 mètres absorber la totalité des UV. Le rayonnement UV fournis l’énergie nécessaire permettant de différencier la molécule D’O2 et ainsi recombiner ses atomes en O3 ( doc 1 page 1 ). La couche d’ozone a subi une décomposition vers le XXème siècle a cause des composés de chloro ou fluo-carbonés qui était largement utilisés comme gaz caloporteur.

La couche d’ozone stratosphérique joue un rôle essentiel dans la protection des organismes vivants en absorbant une grande partie des rayons UV nocifs du soleil. 85 % de l’ozone se trouve dans la stratosphère, où elle absorbe jusqu’à 98 % des rayonnements UV, notamment les UVC qui sont absorbés à 100 % et les UVB à 95 %. Le vieillissement de la peau et l’apparition de cancers sont majoritairement provoqués par les UVA, qui sont absorbés à 65 %. Les UVB, quant à eux, sont responsables des coups de soleil et de certains cancers de la peau, tandis que les UVC, bien qu’étant les plus dangereux, sont presque entièrement bloqués par la couche d’ozone, empêchant ainsi des mutations de l’ADN.

En effet, il existe une corrélation entre le spectre d’absorption de l’ozone et celui de l’ADN. D’après des études, les deux spectres se superposent entre 220 nm et 310 nm de longueur d’onde. Cela signifie que l’ozone absorbe les rayons UV dans cette plage, mais qu’en son absence, ce serait l’ADN qui les absorberait, ce qui pourrait entraîner des modifications dans la séquence des nucléotides de l’ADN. Ces modifications peuvent affecter un gène, se traduisant par des altérations dans le phénotype, c’est-à-dire dans l’ensemble des caractères observables d’un organisme. Cependant, l’ozone n’absorbe pas tous les rayons solaires. Entre 200 nm et 220 nm, l’ADN est seul à absorber ces rayons, bien que le risque de dégradation reste minime. Les effets nocifs des rayons UV sur les organismes ont été prouvés à travers des expériences scientifiques. Par exemple, une expérience (document 2 et 3 page 3 : « Effets des UV sur les organismes ») menée sur des Euglènes (organismes unicellulaires) dans un milieu aquatique a montré que plus l’exposition aux UVC est importante, moins il y a de cellules vivantes. En 50 heures, le nombre de cellules a été divisé par cinq. En outre, il a été observé qu’après une exposition de seulement une demi-heure, les euglènes ont rétréci et ne pouvaient plus nager. On constate donc, d’après cette expérience, que les UV, principalement les UVC, exercent une réelle influence sur les organismes et peuvent provoquer des changements importants, pour la plupart nocifs à la survie des organismes.

Nous pouvons en conclure que l'ozone a un rôle fondamental dans l’apparition et le maintien de la vie sur Terre. Bien que la vie soit apparue dans les mers et océans, celle ci était protégée par l'eau, la création de la couche d'ozone a permis aux organismes de se développer en dehors de ce milieu tout en protégeant leur ADN des mutations anormales, d’autres effets nocifs liés aux rayons UV, comme le montrent les études expérimentales. Cette protection composée d'ozone reste tout de même fragile et a subi une dégradation notable au XXe siècle à cause des composés chlorofluorocarbonés. Il est donc impératif de préserver cette barrière essentielle à la vie et à la stabilité de notre écosystème.

L'ozone est un gaz qui est à la fois favorable à la vie mais dont il faut éviter le contact direct. Près de l'humain, l'ozone est puissamment irritant, mais sans ce gaz, nous ne serions pas protégés des rayons ultra-violets nuisibles à notre santé. En effet la couche d’ozone, dans la stratosphère, créer une barrière filtrante des UV renvoyés sur Terre et protège les êtres vivants. Ce gaz est donc essentiel à la vie sur terre. Nous pouvons donc nous demander en quoi l'ozone est-il essentiel à l'apparition et au maintien de la vie sur Terre ? Nous évoquerons tout d’abord la formation de la couche d'ozone pour l'apparition de la vie terrestre. Ensuite, nous analyserons la façon dont elle a permis la diversification des formes de vie. Enfin, nous aborderons les défis actuels liés à la protection de cette couche d'ozone essentielle.

Tout d’abord, l’apparition de la couche d’ozone est une étape importante pour l’émergence de la vie terrestre. La formation de l’ozone a commencé il y a environ 600 millions d’années, alors que l’oxygène produit par les cynobactéries grâce à la photosynthèse a atteint des concentrations significatives. Les dioxygène a interagi avec les rayons ultraviolets (UV) du Soleil pour produire de l’ozone. L’absorption des UV par l’eau et les molécules de dioxygène a conduit à la formation de l’ozone créant une barrière protectrice dans la stratosphère. La couche d’ozone absorbe efficacement les rayons UV B (95%) et bloque totalement les rayons UV C. Sans cette protection, les UV auraient empêché la vie de sortir des océans. La protection contre les rayons UV a permis aux premiers organismes d’émerger des océans et de vivre sur les terres.

Ensuite, nous observons que la couche d’ozone permet la diversification des formes de vie. Lors de la formation de la couche d’ozone il y a 600 millions d’années, une grande variété d’organismes multicellulaires est apparue. La stabilisation de la couche d’ozone a permis aux organismes multicellulaires de se développer et ainsi occuper un grand espace de la vie terrestre. Cette diversification s’est donc accélérée grâce à la protection des UV. L’ozone est un élément essentiel à la préservation de la biodiversité terrestre, or sa répartition reste inégale. Environ 85% de l’ozone se situe dans la stratosphère, mais cette répartition varie en fonction des saisons et de la géographie qui influence les niveaux d’ozone et donc de la protection contre les UV. Le trou dans la couche d’ozone a entraîné une augmentation de l’exposition aux UV dans certaines régions, menaçant directement les écosystèmes sensibles, les populations humaines ainsi que la biodiversité.

Enfin, de nombreux enjeux empêchent de protéger la couche d’ozone pour assurer le maintien de la vie.  Le protocole de Montréal en 1987, a permis l’interdiction des chlorofluocarbures (CFC), des gaz qui contribuaient à la destruction de l’ozone. Grâce à cet accord, la couche d’ozone a commencé à se rétablir progressivement. L’amendement de Kigali en 2016, vise à contrôler les hydrofluocarbures qui ne détruisent pas directement l’ozone mais contribuent fortement au réchauffement climatique. L’impact des organismes sur les êtres vivants a des effets destructeurs sur l’ADN. L’exposition excessive aux UV peut provoquer des mutations dans l’ADN, augmentant ainsi le risque de cancers et d’autres maladies. Une étude sur les euglènes montre qu’une exposition prolongée aux UV C peut altérer à leur morphologie et leur viabilité. De plus, les couches d’ozone a un rôle important dans la protection des écosystèmes. Les processus naturels comme la photosynthèse, par exemple, sont sensibles aux niveaux d’UV.

Pour conclure, la couche d’ozone a joué un rôle crucial dans la protection de la vie terrestre en absorbant les rayons UV nocifs et en permettant la diversification des formes de vie sur Terre. Elle continue d’être essentielle à la préservation de la vie en protégeant les écosystèmes des rayons ultraviolets.

Le développement de la vie s'est fait uniquement dans les océans lorsque l'atmosphère n'avait pas de couche d'ozone, on le voit dans le document "une vie uniquement aquatique". Grâce a cette protection de l'eau, les cyanobactéries sont apparues il y a -3,5GA (document "couche d'ozone et diversifications des formes de vie"). C'est l'eau qui avait le rôle d'absorber les rayons ultraviolets pour maintenir la vie des êtres vivants dans l'eau (elle absorbait la totalité des UV jusqu'à 17 à 30mètres de profondeur) . Puis la couche d'ozone est apparue il y a 600 millions d'années car l'oxygène produit par les cyanobactéries s'est accumulé dans l'atmosphère et s'est transformé en ozone sous l'effet des rayons UV. Elle a la fonction d'absorber les rayons ultraviolets (elle absorbe à 100% l'UVC, à 95% l'UVB et à 65% l'UVA, selon le tableau des rayonnements UV absorbés par l'atmosphère), les êtres vivants ont pu sortir de l'eau et se répartir sur la Terre. Par ailleurs nous remarquons donc une corrélation entre l’apparition de la couche d’ozone et l’apparition de la vie terrestre.

Non seulement l'ozone a créé la vie sur Terre mais il permet de la maintenir.

En effet, la couche d’Ozone permet de protéger les êtres vivants des effets néfastes des rayonnements UV, comme les mutations de la molécule d’ADN (selon le document « rayonnement UV absorbé par l’atmosphère »), qui est une modification de forme et/ou de fonctionnement cellulaire selon le document "Spectre d’absorption de l’ozone et de l’ADN", mais aussi les cancers ou encore la réduction de la capacité des organismes à se reproduire (selon le graphique effets des UV sur les organismes). Selon une étude effectuée dans le document : “Effets des UV sur les organismes”, suite à une exposition aux UV des euglènes (protistes, être unicellulaires présentes généralement dans les eaux douces.), la quantité de ces cellules vivantes diminue progressivement. Cela s’explique par une mutation de ces cellules qui se reproduisent (c’est pour cela que nous remarquons une hausse entre 12h et 24h sur le graphique) cependant, ayant été exposées aux UV, elles sont modifiées et sont dans l’incapacité de se déplacer ou de se reproduire et finissent par mourir. Alors, sans cette couche d'ozone protectrice ces rayonnements seraient beaucoup plus intenses à la surface de la Terre et la vie sur Terre sera alors impossible pour les organismes.

En conclusion, grâce à l'ozone, situé dans la stratosphère, la vie est apparue sur Terre alors qu'elle n'était possible seulement dans l'eau car l'eau protégeait les êtres vivants des rayons UV mais rien ne les protégeait en dehors de l'eau. La couche d'ozone protège maintenant les êtres vivants sur Terre en absorbant les rayons UV donc ils peuvent vivre sur Terre sans que ce soit néfaste pour eux.

L'analyse reste malheureusement en surface et certains documents ne sont pas exploités ou simplement cités sans prendre en compte les informations clés qu'ils contiennent. Par conséquent des liens n'ont pas été faits.

12,5/20

Contresens :

• "L'ozone a créé la vie sur Terre" : l'ozone n'a pas créé la vie, il a contribué à l'évolution des conditions physiques de la planète pour que les formes de vie puisse se diversifier.

Enfin, la conclusion est trop sommaire et devrait être plus argumentée (Cf vos cours de philosophie).

L'ensemble est correct.

Note : 14/20

L'introduction est à revoir. La problématique n'est pas correctement amenée.

Des soucis de logique : "or on sait que la couche d'ozone est ....". C'est ce que vous cherchez à démontrer. Vous concluez avant la fin de votre raisonnement.

Vocabulaire : "la création de cellules cancérigènes". Le mot création est inadapté ici.

Note : 9,25/20

Certains points peuvent être cependant approfondis :

• L'analyse des spectres d'absorption aurait pu être plus poussée, en particulier l'analyse comparative ADN/Ozone.

• De même le spectre solaire aurait mérité un peu plus de développement.

• La conclusion est à revoir. Vous commencez en parlant des cyanobactéries, ce qui est hors propos. Votre conclusion doit, de manière argumentée, être le point final de votre réflexion et répondre de manière claire à la problématique.

  
  

Note : 17/20

L'ensemble des documents n'est malheureusement pas totalement ou exhaustivement exploité, et par conséquent des liens et des arguments clés sont absents de votre analyse.

Enfin, un énorme contresens dans la conclusions : la couche d'ozone ne contribue pas au maintien de la température terrestre.

Note : 14/20

Il est dommage que le spectre solaire n'ait pas été plus explicitement exploité.

Cela reste néanmoins un excellent travail.

Note : 18/20

Il est cependant dommage que certains documents clés n'aient pas été exploités ou partiellement : comparaison spectre d'absorption ADN/Ozone, et spectre du rayonnement solaire. Il manque par conséquent des éléments importants de la démonstration.

L'ensemble est néanmoins correct.

Note : 13/20

Bien que des informations importantes aient été mises en avant, on aurait attendu une analyse plus détaillée par classe d'UV et une exploitation plus approfondie du spectre solaire et de la comparaison des spectres d'absorption ADN/Ozone.

Bon travail, cependant.

Note : 17,25/20

Vous avez fait une lecture très approfondies des documents, malheureusement, une bonne partie des informations importantes ne se retrouve pas dans la section analyse qui normalement est la seul que j'aurais dû regarder.

Sa structure est claire, mais de nombreuses informations clés sont manquantes et des liens ne sont pas faits. Entre autre, le spectre solaire n'est pas exploité, les différentes classes d'UV très sommairement décrites, la comparaison de l'absorption ADN/Ozone est plus sous-entendue que mise en avant.

Attentions aux contresens : "Les dioxygène a interagi avec les rayons ultraviolets (UV) du Soleil pour produire de l’ozone. L’absorption des UV par l’eau et les molécules de dioxygène a conduit à la formation de l’ozone créant une barrière protectrice dans la stratosphère. " L'eau n'a rien à voir dans la formation de l'ozone.

La conclusion doit être plus développée.

Note : 14/20

L'introduction est intéressante, ainsi que la conclusion, qui aurait pu être plus développée cependant.

Vous avez sourcé les informations citées et elles sont amenées de manière précise et utilisées pour étayer votre analyse.

Malheureusement, certains points clés sont absents : quelle est la raison de la nocivité des UVC, comparaison des spectres d'absorption ADN/Ozone, exploitation plus poussée des spectres solaires et des expériences sur les euglènes. Reportez vous à la correction pour voir ces points.

Note : 14/20