Enseignement –

La datation par concordia-discordia

Tristan FERROIR — Sat, 25 Jul 2020 08:43:46 +0000

La datation par concordia-discordia est une technique assez utilisée en géoscience car elle permet de dater d’une part la mise en lace d’une roche magmatique mais aussi la réouverture du système isotopique, c’est à dire une modification des conditions à laquelle est soumise cette roche magmatique. La réouverture se faisant la plupart du temps par une augmentation de température, on date alors un événement métamorphique.

L’utilisation de base est simple puisqu’elle ne nécessite pas de calcul mais seulement une lecture graphique et sa compréhension.

Présentation des couples isotopiques

La datation des événements en concordia-discordia se fait grâce à la désintégration des isotopes de l’uranium en plomb.

En effet, l’Uranium 238 se désintègre en Plomb 206 avec une constante de désintégration qu’on appellera λ₂₃₈

et l’Uranium 235 se désintègre en Plomb 207 : avec une constante de désintégration qu’on appellera λ₂₃₅

Ainsi, on peut obtenir les équations des isochrones suivantes en normalisant par 204Pb qui est un isotope stable. Cette équation d’isochrone est en tout point équivalente à celle de l’équation classique du couple Rb/Sr pour l’instant.

Il se trouve que le système est un peu plus simple que cela car, il s’agit d’un système dit “riche”, c’est à dire qu’il n’y a pas de Plomb au départ dans le système. Les équations reviennent donc aux suivantes puisque (²⁰⁶Pb)₀ et (²⁰⁷Pb)₀ valent 0.

Mise en place de la concordia

A partir des équations précédentes, on peut revenir à un système encore plus simple :

Maintenant, ce que nous pouvons faire, c’est pour chaque âge, calculer de façon théorique la valeur du rapport Pb/U pour chaque couple, disons, tout les 100Ma. On obtient alors pour chaque couple isotopique, une valeur, qu’on reporte dans un graphique avec pour abscisse la valeur de 207Pb/235U et pour ordonnée, la valeur de 206Pb/238U. Cette courbe est ce qu’on appelle la concordia : les âges donnés par les deux couples sont concordants.

Ainsi, plus une roche (ses minéraux) vieillit (vieillissent), plus elle se déplace sur la concordia ; c’est ce qu’on voit sur le schéma ci dessous où la roche se déplace jusqu’à avoir 500Ma

Mise en place d’une discordia

Supposons maintenant qu’un événement géologique réouvre le système, souvent du métamorphisme et conduisent à une perte de plomb. On a alors deux cas extrême :

tout le plomb est perdu et l’un des minéral de la roche retourne à (0;0) puisqu’il a tout perdu
aucun plomb n’est perdu et à ce moment là, le minéral reste sur la concordia

En réalité, selon les minéraux, plus ou moins de plomb sont perdus donc les minéraux vont se retrouver sur une droite comprise entre (0;0) et l’endroit ou la roche était arrivée sur la concordia. Il s’agit d’une droite car comme la nature ne fractionne pas les isotopes, les deux isotopes du Pb sont perdus en proportion équivalente au ratio de départ,

On a donc une droite matérialisée par l’ensemble des minéraux qui ont perdu du plomb : c’est la discordia comme présenté ci-dessous. Cette droite s’appelle la discordia car si on datait le minéral avec chacun des couples isotopiques, on trouverait des âges différents donc discordants.

Utilisation de la discordia

Une fois cet événement passé, la désintégration de l’uranium en plomb se poursuit et les minéraux évoluent alors hors de la concordia mais restent alignés sur une discordia. La discordia va donc avoir deux intercepts avec la concordia :

l’intercept supérieur qui correspondrait à un minéral n’ayant perdu aucun isotope, cet intercept donne l’âge de la roche
l’intercept inférieur qui correspondrait à un minéral qui aurait perdu tout son plomb, il se serait alors retrouvé au début de la concordia et aurait alors évolué dessus à nouveau, cet intercept correspond donc à l’âge de réouverture du système donc du métamorphisme

Conclusion

Le principe de la concordia-discordia se fonde sur l’utilisation de deux couples U-Pb et permet de dater la cristallisation d’une roche magmatique mais aussi la réouverture du système isotopique par exemple par du métamorphisme.

Sujets de l’agrégation externe SV/SV-STU Session 2019

Tristan FERROIR — Mon, 11 Mar 2019 13:19:10 +0000

Les écrits de l’agrégation externe 2019 se déroulent du 11 au 13 mars. Voici les sujets qui sont tombés : Secteur A : L’eau et les molécules biologiques Secteur B : Squelette et protection des organismes Secteur C : Les … Lire la suite →

Programme du CAPES externe de SVT session 2015 et ses 8 grands thèmes

Tristan FERROIR — Sat, 27 Dec 2014 11:12:45 +0000

(Le programme de la session 2014 est reconduit pour la session 2015)
Le programme du concours inclut l’ensemble des programmes des classes de collèges et de lycées que le futur enseignant de sciences de la vie et de la Terre devra maîtriser et huit thématiques plus spécialisées.
Le niveau de maitrise de ces thématiques est un niveau universitaire permettant d’avoir le recul attendu d’un enseignant disciplinaire, tant sur les connaissances, que sur les méthodes ou les démarches.
Liste des 8 thématiques spécialisées :

L’énergie dans la cellule
La respiration chez les animaux
Structure et fonctionnement d’un écosystème : L’écosystème forestier
L’organisation interne de la Terre
Circulations océaniques et atmosphériques
Comparaison des orogenèses hercynienne et alpine
Classification phylogénétique du vivant
Homme et biodiversité

Un peu de pub : Participation à un livre pour les BCPST

Tristan FERROIR — Mon, 22 Dec 2014 17:58:30 +0000

Je participe aux ouvrages pour les BCPST chez l’éditeur Ellipses. J’ai relu une partie du livre de Biologie de 1ère année que vous pouvez commander par exemple ici. Vous pouvez même feuilleter une partie du premier chapitre là. J’aime beaucoup ce livre pour la simplicité des illustrations. Elles sont claires, synthétiques et facilement refaisables pour l’élève. Le texte est aussi tout à fait abordable et la mise en page particulièrement efficace

J’ai écrit une partie du livre de Géologie qui ne devrait pas tarder à sortir. J’ai hâte de voir le résultat!

Digestion, oses et infection

Tristan FERROIR — Sat, 04 Oct 2014 11:48:08 +0000

La réponse à une infection inclus la résistance au pathogène ou bien sa tolérance. Une infection est souvent associé à un anorexie temporaire, le malade se nourrit beaucoup moins. Ce mécanisme permet de relocaliser l’énergie provenant des aliments vers une résistance à l’infection mais permet aussi de priver le pathogène de nourriture. Cependant, cela aussi induit un stress sur la communauté microbienne constituant la flore intestinale puisqu’elle récupère, elle aussi, moins de nutriments. Ceci pose un problème à l’organisme puisque sa capacité de digestion s’en voit amoindrie d’une part et cela diminue la taille de la population de la flore intestinale qui protège elle aussi des pathogènes.
Dans un article paru cette semaine dans Nature, Pickard et ses collaborateurs mettent en évidence un mécanisme qui résout ce paradoxe. Lors de l’infection, des substances immunitaires, les inerleukines, sont produites en réaction aux pathogènes. L’équipe de Pickard montre ces interleukines entraînent aussi au niveau de l’épithélium intestinal la fucosylation, c’est à dire l’ajout de groupement fucose, un ose (correspondant à un galactose désoxydé au niveau du carbone 6) à certaines protéines par l’activation d’une fucosyl-transfèrase. Ces protéines sont ensuite exportés dans l’intestin ou le fucose est relâché par les protéines. Ceci a pour conséquence de diminuer l’expression des gènes de virulence des bactéries pathogènes ayant infecté le tube digestif mais permet aussi à la flore intestinale de récupérer des nutriments en utilisant le fucose ainsi produit et exporté par l’hôte. Ainsi, l’hôte se remet plus vite de l’infection et regagne plus rapidement son poids de départ.

Publication du rapport du concours d’agrégation SVT/SV-STU 2014

Tristan FERROIR — Sat, 13 Sep 2014 17:45:49 +0000

Le rapport est paru et vous pouvez donc le trouver sur cette page

Des animaux sauvages aux animaux domestiques, un regard évolutif sur la domestication

Tristan FERROIR — Sat, 13 Sep 2014 09:52:34 +0000

La domestication est un phénomène qui a le plus souvent eu lieu par sélection artificielle mais pas seulement. De plus, certains animaux sont plus facilement domesticables que d’autres.

Cas des animaux de ferme

Dans le cas des animaux de ferme, certains paramètres sont importants et ont faciliter leur domestication.

Cas plus compliqué des animaux de compagnie : le chien et le chat

La sélection artificielle correspond à la sélection de caractères avantageux pour l’homme et c’est par ce mécanisme que de nombreuses espèces domestiques ont évolué. La plupart des espèces domestiques trouve leur origine dans l’un des quelques centres historiques de domestication des animaux de ferme. Deux exceptions existent : les chats (Felis silvestris) et les chiens (Canis lupus).
La domestication du loup a débuté à la fin du mésolitique quand les humains étaient des chasseurs cueilleurs nomades. Ces loups qui avaient moins peurs des humains faisaient les poubelles des camps nomades et, au cours du temps se révélèrent utiles. Au début, il servaient de garde et prévenaient lors de l’approche d’animaux sauvages ou bien d’autres populations nomades. Après, il servirent de chasseurs, un attribut acquis par sélection artificielle.
Les premiers chats domestiques avaient une utilité faible et leur domestication a débuté au début de l’ère agriculutural néolithique au proche orient. La domestication des chats sauvages s’est produite par une auto-sélection dans laquelle le comportement sexuel est corrélée à un choix du partenaire sexuel non aléatoire (assortative mating) couplée à un choix des environnements urbains. Le début de la domestication des chats sauvages d’Eurasie s’est faite, au départ, par une sélection naturelle plutôt qu’artificielle suivi d’une spéciation par isolement reproducteur (spéciation sympatrique)

D’après Driscoll – PNAS – 2009 – From wild animals to domestic pets, an evolutionary view of domestication

Résultats de l’admission à l’agrégation externe de SVT/SV-STU session 2014

Tristan FERROIR — Thu, 03 Jul 2014 17:06:29 +0000

Les résultats de l’admission sont publiés sur Publinet ce vendredi 4 juillet. Il se trouvent donc ici. Félicitations à tous! … Lire la suite →

Résultats d’admission du CAPES externe de SVT session exceptionnelle 2013/2014

Tristan FERROIR — Wed, 25 Jun 2014 16:20:15 +0000

Les résultats de la session 2013 bis ou 2014 A sont là Félicitations à tous! … Lire la suite →

Sujets des TPS de l’agrégation externe SVT/SV-STU pour la session 2014

Tristan FERROIR — Sun, 15 Jun 2014 20:30:34 +0000

J’en ai récupéré une partie…

Option A : Etude du protoplasme d’épinard, puis étude avec le DCPIP de la photosynthèse et enfin un exercice sur des mutants de la chaines photosynthétiques.

Option B : ESCARGOT : dissections (appareil digestif, système nerveux, appareil reproducteur), des documents sur la reproduction, prélever la radula et le dard, faire des tests pour déterminer leurs compositions. FUCUS : étude de l’appareil reproducteur, de l’étagement d’autres algues sur l’estran… FRUITS/GRAINES (mais, fusain…). Déterminations : associer des adultes (fourmi lions, roussette, mante religieuse etc…à la forme larvaire/oeuf/juvénile et décrire le mode de vie, de reproduction etc).

Option C

Contre-Option A :

Contre-Option B : La domestication du blé (étude comparative quantitative et qualitative de blés), étude du vol des criquets avec dissections et enfin reconnaissances de races de vaches et de végétaux/animaux

Contre-Option C : carte d’hydrogéologie, coupe, glacier à légender, comprendre l’origine des variations de concentrations en sulfate des eaux de sources en fonction des saisons titrage sur l’eau de Volvic pour calculer la concentration des ions en HCO3-