V VIDYALAYA · Soutien scolaire
SVT3eLa planete Terre, l'environnement et l'action humaineExercices + corrigé

Exploitation des ressources naturelles — Exercices

Classer, calculer, analyser, raisonner. Corrigé en fin de fiche.
⏱ ~25 min✎ Calculatrice autorisée
1Classer les ressources/ 4 pts
Pour chaque ressource ci-dessous, indique si elle est renouvelable ou non renouvelable et justifie brièvement.
  1. Pétrole.
  2. Eau douce d'une rivière alimentée par les pluies.
  3. Charbon.
  4. Énergie solaire.
  5. Cuivre extrait en mine.
  6. Bois d'une forêt exploitée durablement.
  7. Gaz naturel.
  8. Vent.
2Calculer la durée des réserves/ 4 pts
Le tableau ci-dessous donne les réserves mondiales estimées et la consommation annuelle de deux ressources en 2020.
  1. Calcule la durée estimée des réserves de charbon. Données : réserves $= 1\,100$ milliards de tonnes ; consommation annuelle $= 8$ milliards de tonnes.
  2. Calcule la durée estimée des réserves de cuivre. Données : réserves $= 870$ millions de tonnes ; consommation annuelle $= 21$ millions de tonnes.
  3. Quelle ressource s'épuisera en premier selon ces données ? Justifie en comparant les deux durées.
  4. Ces durées sont-elles définitives ? Cite deux facteurs pouvant les modifier à la hausse ou à la baisse.
3Impacts environnementaux/ 4 pts
Pour chacun des modes d'exploitation suivants, cite le principal impact environnemental puis propose une solution durable.
  1. Extraction pétrolière en mer.
  2. Déforestation intensive en Amazonie.
  3. Combustion du charbon dans les centrales thermiques.
  4. Extraction minière à ciel ouvert (cuivre, aluminium).
4Raisonnement — une forêt en danger/ 4 pts

Une forêt produit naturellement 500 000 arbres par an. Une entreprise forestière en coupe 600 000 arbres par an. Le stock actuel est estimé à 2 000 000 arbres.

  1. Calcule le déficit annuel d'arbres.
  2. Cette exploitation est-elle durable ? Justifie à l'aide du critère de durabilité.
  3. Après combien d'années le stock sera-t-il entièrement épuisé à ce rythme ?
  4. Propose deux mesures concrètes pour rendre cette exploitation durable.
5Problème — transition énergétique/ 4 pts

Un lycée consomme 120 000 kWh d'électricité par an. Il envisage d'installer des panneaux solaires photovoltaïques produisant en moyenne 1 500 kWh par panneau et par an.

  1. Calcule le nombre de panneaux nécessaires pour couvrir la totalité de la consommation annuelle.
  2. Le rayonnement solaire est-il une ressource renouvelable ou non renouvelable ? Justifie.
  3. Cite un avantage environnemental et une limite de cette solution.
  4. En quoi ce projet s'inscrit-il dans une démarche de développement durable ?
Corrigé détaillé
1Classer les ressources
Renouvelables \(\text{Eau douce} \quad \text{Énergie solaire} \quad \text{Bois (exploitation durable)} \quad \text{Vent}\) \(\text{Ces ressources se reconstituent à l'échelle humaine : cycle de l'eau, rayonnement permanent du Soleil, repousse des arbres, vent inépuisable.}\)
Non renouvelables \(\text{Pétrole} \quad \text{Charbon} \quad \text{Cuivre} \quad \text{Gaz naturel}\) \(\text{Ces ressources se forment sur des millions d'années. Leur stock est fini à l'échelle humaine.}\)
2Calculer la durée des réserves
a) Charbon \(D = \dfrac{1\,100}{8} =\) \(137{,}5 \text{ ans}\)
b) Cuivre \(D = \dfrac{870}{21} \approx\) \(41{,}4 \text{ ans}\)
c) Ressource s'épuisant en premier \(\text{Cuivre} : 41{,}4 \text{ ans} \quad \lt \quad \text{Charbon} : 137{,}5 \text{ ans}\) \(\text{Le cuivre s'épuisera en premier (environ 41 ans contre 138 ans pour le charbon).}\)
d) Facteurs de variation \(\text{(réponse rédigée)}\) \(\text{La durée diminue si la consommation mondiale augmente (croissance économique des pays émergents). Elle augmente si de nouveaux gisements sont découverts ou si le recyclage se développe.}\)
3Impacts environnementaux
a) Extraction pétrolière \(\text{Impact : risque de marée noire, pollution marine, destruction des écosystèmes côtiers et de la faune.}\) \(\text{Solution : développer les énergies marines renouvelables (éolien offshore, hydrolien) pour réduire la dépendance au pétrole.}\)
b) Déforestation \(\text{Impact : perte de biodiversité, libération du } \text{CO}_2 \text{ stocké dans les arbres, érosion des sols, disparition d'habitats.}\) \(\text{Solution : gestion forestière durable (coupes contrôlées), reboisement, certification FSC des bois commercialisés.}\)
c) Combustion du charbon \(\text{Impact : émissions massives de } \text{CO}_2 \text{ et de polluants (particules fines, dioxyde de soufre } \text{SO}_2\text{), renforcement de l'effet de serre.}\) \(\text{Solution : fermeture progressive des centrales à charbon, transition vers les énergies renouvelables (éolien, solaire).}\)
d) Extraction minière \(\text{Impact : destruction des paysages, pollution des sols et des nappes phréatiques par les résidus chimiques.}\) \(\text{Solution : recycler les métaux (aluminium, cuivre) pour réduire les extractions ; réhabiliter les sites après exploitation.}\)
4Une forêt en danger
a) Déficit annuel \(600\,000 - 500\,000 =\) \(100\,000 \text{ arbres par an}\)
b) Exploitation durable ? \(\text{Prélèvement } (600\,000) \gt \text{ Renouvellement } (500\,000)\) \(\text{Non : le rythme de coupe dépasse le rythme de repousse. La condition de durabilité n'est pas respectée.}\)
c) Durée avant épuisement \(D = \dfrac{2\,000\,000}{100\,000} =\) \(20 \text{ ans}\)
d) Mesures durables \(\text{(réponse rédigée)}\) \(\text{Réduire la coupe à 500 000 arbres/an pour atteindre l'équilibre ; mettre en place des zones de forêt protégées non exploitables ; replanter des espèces à croissance rapide après chaque coupe.}\)
5Transition énergétique
a) Nombre de panneaux \(N = \dfrac{120\,000}{1\,500} =\) \(80 \text{ panneaux}\)
b) Nature de la ressource \(\text{Le Soleil rayonne en permanence à l'échelle humaine.}\) \(\text{Renouvelable : le rayonnement solaire est inépuisable à l'échelle de l'humanité.}\)
c) Avantage et limite \(\text{Avantage : aucune émission de } \text{CO}_2 \text{ en fonctionnement, ressource gratuite et inépuisable.}\) \(\text{Limite : production intermittente (nuit, temps nuageux) — nécessite des batteries ou un complément réseau pour assurer la continuité.}\)
d) Lien développement durable \(\text{(réponse rédigée)}\) \(\text{Le lycée substitue une ressource non renouvelable (électricité issue du réseau, en partie fossile) par une énergie renouvelable. Cela réduit les émissions de GES et préserve les ressources fossiles pour les générations futures : les trois piliers du développement durable sont respectés.}\)