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Cours de SVT Terminale S - Gradient et flux géothermiques

Note par nos Maxinautes :  

Objectif(s)
La Terre présente une température moyenne de 15 °C, en partie due à l'énergie solaire reçue et absorbée par la globe terrestre. Cependant on dénote également un flux thermique dont l'origine est interne et qui se dirige vers la surface.
Qu'est-ce que le flux géothermique et comment se caractérise le gradient géothermique dans les profondeurs de la Terre ?
1. La dissipation de l'énergie interne et son origine
a. En surface, le flux géothermique
La dissipation de l'énergie interne du globe correspond au flux géothermique.
Il est établi entre l'intérieur chaud (≥ 3500 °C) et l'extérieur plus froid (≈ 15 °C).
La quantité de chaleur dissipée par la planète est en moyenne de 3.1013 W.

Le flux géothermique varie selon le contexte géodynamique.
Il sera très élevé à l'aplomb des dorsales océaniques : la croute océanique étant de faible épaisseur, le manteau chaud est proche de la surface.
A contrario, il sera faible au niveau des fosses et des zones de subduction : l'emplacement du flux faible est associé au plongement de la lithosphère âgée devenue dense sans le manteau.

On peut également trouver un flux géothermique élevé sur les continents, comme en Alsace. Cette région se trouve dans un fossé d'effondrement qui présente une croûte continentale amincie, rapprochant ainsi le manteau de la surface.

b. En profondeur, le géotherme
On enregistre une augmentation de la température au sein de la Terre en fonction de la profondeur. Cette augmentation est appelée gradient géothermique. La courbe représentative de cette température en fonction de la température est appelée le géotherme.
Elle permet d'estimer la température à une profondeur donnée. Le géotherme n'est pas uniforme au sein des différentes enveloppes du globe.

Au niveau de la croûte, le gradient géothermique est de 30 °C.km-1 (soit 3 °C par 100 m dans la partie superficielle de la croute terrestre).


2. Les sources de chaleur interne
L'origine principale du flux géothermique provient de la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches.
Ces substances sont l'uranium 238U, 235U, le potassium 40K et le thorium 232Th (Tableau 1).
On remarque que c'est la
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