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Composition de l'atmosphère

 
Par Silvia Núñez, Environnementaliste et ingénieur en environnement. 11 avril 2022
Composition de l'atmosphère

L'atmosphère terrestre est la couche la plus légère et externe parmi toutes celles qui constituent la Terre. Elle est composée d'un mélange de plusieurs gaz sans lesquels la vie serait absolument impossible. On peut aussi trouver dans l'atmosphère de la Terre des particules liquides et solides en suspension qui peuvent avoir une origine naturelle ou anthropique.

Si vous voulez savoir quels sont les gaz qui composent l'atmosphère et que vous voulez découvrir ses principales caractéristiques, ce bref article de ProjetEcolo dans lequel nous traiterons de la composition de l'atmosphère est fait pour vous !

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Composition de l'atmosphère

Voici en détails la composition de l'atmosphère :

  • Azote : 78%
  • Oxygène : 21%
  • Argon : 1%
  • Dioxyde de carbone : 410 parties par million
  • Néon : 0.001818% ou 18.2 ppmv
  • Hélium : 0.000524% ou 5.24 ppmv
  • Krypton : 0.000114% ou 1.14 ppmv
  • Xénon : 0.0000087 ou 0.08 ppmv
  • Méthane : 2ppmv
  • Hydrogène : 0.5 ppmv
  • Oxyde nitreux : 0,3 ppmv
  • Monoxyde de carbone : 0,2 ppmv
  • Ozone et vapeur d'eau

Azote

Commençons de suite par vous parler du gaz le plus abondant de notre atmosphère ; l'azote. Le volume d'azote dans la composition de l'atmosphère est d'environ 78%, ce qui représente presque les 4/5 de l'atmosphère !

L'azote a un lien avec la fertilité du sol car il est absolument capital pour la végétation. Malgré la grande quantité de cet élément dans l'atmosphère, les plantes ne peuvent en absorber qu'1% car l'azote est un gaz inerte (qui ne peut pas se combiner facilement avec d'autres gaz). C'est pourquoi il a besoin de l'aide de certain type de bactéries qui arrivent à briser la molécule d'azote pour qu'elle puisse être fixée.

Composition de l'atmosphère - Azote

Oxygène

A la deuxième place de la composition de l'atmosphère se trouve l'oxygène. Son volume est d'environ 21%. C'est le gaz le plus important pour les organismes vivants (respiration, photosynthèse, etc..), en plus, il est aussi indispensable pour que se produisent la combustion.

A l'inverse de l'azote, l'oxygène est très actif car il se combine avec une incroyable facilité avec beaucoup d'éléments chimiques. Environ 1/4 de toutes les molécules qui composent les êtres vivants est de l'oxygène, par conséquent, vous comprenez combien l'oxygène est important pour la vie !

Argon

L'argon est le troisième gaz noble, c'est-à-dire que c'est un gaz avec un seul atome qui est inactif (il ne réagit chimiquement à aucun autre éléments).

Il compose l'atmosphère à hauteur de 1%. Comme vous pouvez vous en rendre compte, grâce aux trois premiers gaz dont nous venons de vous parler, nous sommes presque à 100% mais, en réalité, leur somme est de 99,95% du volume atmosphérique.

Le reste des gaz sont, in fine, sont des gaz à l'état de trace ; c'est-à-dire qu'ils sont présents en très petites quantités. Leurs concentrations sont exprimées en parties par million en volume (ppmv) ou, en d'autres termes, il s'agit du nombre d'unités d'une substance par million d'unités de l'ensemble. Voyons les de suite !

Dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz de l'atmosphère dont la proportion peut varier dans le temps et l'espace. Il arrive dans l'atmosphère par le biais de la respiration des êtres vivants, la décomposition de la matière organique ainsi que la combustion des combustibles fossiles. Ensuite, la photosynthèse et l'absorption des océans et de la biosphère compensent cette arrivée.

C'est pourquoi dans l'histoire de la Terre le dioxyde de carbone est resté en équilibre et ses quantités étaient plutôt réduites (avant la Révolution industrielle il y'en avait 280 parties par million). Néanmoins, présentement, sa concentration dans l'atmosphère augmente à vu d'œil à cause des actions anthropiques et, de nos jours, la concentration de ce gaz à effet de serre est d'environ 410 parties par millions.

Composition de l'atmosphère - Dioxyde de carbone

Gaz nobles

En plus de l'argon, se trouvent dans l'atmosphère terrestre 4 autres gaz nobles qui sont : le néon, l'hélium, le krypton et le xénon.

Du plus présent au moins présent, le volume du néon est de 0,001818% ou 18,2 ppmv, celui de l'hélium est de 0,000524% ou 5,24 ppmv, celui du krypton est de 0,000114% ou 1,14 ppmv, et celui du xénon est de 0,0000087 ou 0,08 ppmv.

Composition de l'atmosphère - Gaz nobles

Méthane

La concentration de méthane dans l'atmosphère est estimée à environ 2 pmmv. Bien que cela puisse sembler peu, nous en avons en fait 200 % de plus qu'avant l'ère industrielle.

Son effet de serre est environ 25 fois plus puissant que celui du dioxyde de carbone. Heureusement, comme il est en plus faible concentration, sa contribution à l'effet de serre total est de 17%.

Découvrez ce qu'est le gaz à effet de serre !

Hydrogène

L'hydrogène (H2) est un gaz très léger (de nombreux atomes s'échappent dans l'espace, mais se renouvellent) et est très inflammable. Il est présent dans l'atmosphère en très petites quantités et fait également partie de l'eau (H20). Sa proportion est de 0,00005% en volume ou 0,5 ppmv.

Oxyde nitreux

L'oxyde nitreux est un autre gaz à effet de serre. Il a un effet environ 230 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Toutefois, comme sa proportion en volume n'est que de 0,3 pmmv, sa contribution à l'effet de serre n'est pas très élevée (6 %).

Monoxyde de carbone

C'est un gaz dont la composition moyenne oscille entre 0.05 ppmv et 0.2 ppmv. Néanmoins, bien qu'il se trouve en très faible concentration, c'est un des polluants atmosphériques les plus dangereux.

Ozone

C'est grâce à l'ozone que la quasi-totalité du rayonnement ultraviolet émis par le soleil est absorbée, constituant ainsi une couche protectrice sans laquelle la vie sur notre planète serait anéantie.

Ce gaz subit des changements saisonniers et varie également en fonction de l'altitude. Il se situe principalement entre 15 et 35 kilomètres d'altitude. Sa concentration peut également varier en fonction de la latitude.

Composition de l'atmosphère - Ozone

Vapeur d'eau

Afin de faciliter l'étude de l'atmosphère dans certaines matières, on considère qu'il n'y a que de l'air sec. Par conséquent, les données ci-dessus sur les concentrations des différents gaz vus jusqu'à présent ont été données sans tenir compte de la vapeur d'eau.

La vapeur d'eau est un autre des gaz variables : elle varie de presque 5% en volume près de la superficie de l'Équateur et elle est presque inexistante à environ 10 km d'hauteur.

On est sait tous combien l'eau est importante pour la vie. En plus, elle agit aussi comme régulateur thermique et elle transporte la chaleur.

Composition de l'atmosphère - Vapeur d'eau

Aérosols

Dans ce cas, il s'agit de particules liquides ou solides en suspension. Elles méritent toutefois une mention spéciale car elles servent de noyaux de condensation, qui sont fondamentaux dans la formation des nuages. Elles sont aussi très polluantes.

Voici quelques exemples d'aérosols : particules de poussière, certains sels, fumée, cendres, matières organiques. La source de ces particules peut être naturelle ou causée par l'activité humaine.

Si vous souhaitez lire plus d'articles semblables à Composition de l'atmosphère, nous vous recommandons de consulter la catégorie Faits insolites sur la Terre et l'univers.

Bibliographie
  • Cuadrat J.M., Pita M. F. (2018). Climatología. Madrid. Ediciones Cátedra.
  • Ledesma Jimeno M. (2011). Principios de meteorología y climatología. Ediciones Paraninfo.

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