L'atmosphère est une couche de gaz qui entoure la Terre. Elle est essentielle à la vie sur notre planète car elle nous protège des rayons nocifs du soleil et permet la respiration des êtres vivants. Au fil du temps, la composition de l'atmosphère a évolué, ce qui a favorisé le développement de la vie sur Terre.

Il y a 3.57 milliards d'années, la Terre s'est formée par accrétion de divers objets cosmiques. La migration des éléments (+ lourds au centre et + légers en périphérie) a permis la structuration de la planète. Ainsi les enveloppes concentriques se sont mises en place (noyau, manteau, croûte, atmosphère primitive).

L'atmosphère terrestre s'est formée il y a environ 4,5 milliards d'années, peu de temps après la formation de la Terre. À l'origine, l'atmosphère était principalement composée de gaz volcaniques tels que le dioxyde de carbone (CO2 = 12%), le dioxyde de soufre (SO2 = 5%) et la vapeur d'eau (H2O + 80%). En revanche, elle était dépourvu de dioxygène.

À mesure que la Terre se refroidissait, la vapeur d'eau a commencé à se condenser, formant les océans. Cette condensation a progressivement réduit la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère. En même temps, certaines bactéries primitives, appelées cyanobactéries, ont commencé à effectuer la photosynthèse. La photosynthèse des cyanobactéries a lentement commencé à enrichir l'atmosphère en oxygène (O2).

Nous avons prouver la présences de cyanobactéries grâce aux stromatolithes. Ils sont les premiers producteurs de dioxygène connu. Le dioxygène libéré par les cyanobactéries s'est combiné avec le fer présent dans les océans primitifs, ce qui a formé de l'hématite (Fe₂O₃) et de l'hydroxyde de fer (Fe(OH)₃). Les fers rubanés sont des roches siliceuses nés de la précipitation du fer (-2.5 et -1.9 milliards d'années) vont le dioxygène produit par les cyanobactéries.

La précipitation de tout le fer va permettre au fer de se libérer dans l'atmosphère. L'atmosphère réductrice (sans dioxygène) est devenu oxydante (avec dioxygène) vers -2.2 milliards d'années. La concentration actuelle (-0.5 milliards d'années) est possible grâce à l'accumulation du dioxygène. De nos jours, la photosynthèse constitue la principale source de dioxygène atmosphérique.

La couche d'ozone est une région de l'atmosphère située entre 15 et 50 kilomètres d'altitude, principalement dans la stratosphère. Elle joue un rôle crucial dans la protection de la vie sur Terre en filtrant les rayons ultraviolets (UV) nocifs émis par le soleil. La formation et la destruction de la couche d'ozone sont influencées par divers facteurs environnementaux et humains.

Tout d'abord, une partie de l'oxygène (O2) présent dans l'atmosphère est ionisée par les rayonnements solaires ultraviolets (UV-C). Cette ionisation libère des atomes d'oxygène (O). Ces atomes d'oxygène réagissent ensuite avec d'autres molécules d'oxygène pour former de l'ozone (O3). Le processus de formation de l'ozone est continuellement maintenu grâce aux rayonnements solaires UV-C qui ionisent l'oxygène et aux réactions chimiques qui produisent de l'ozone. Cependant, la concentration d'ozone est régulée par les réactions de décomposition de l'ozone. Ces réactions permettent de réguler la concentration d'ozone dans la couche d'ozone. Cependant, l'introduction de certaines substances dans l'atmosphère peut perturber cet équilibre naturel et conduire à une diminution de la couche d'ozone. La détérioration de la couche d'ozone est principalement causée par les substances appartenant à la famille des chlorofluorocarbones (CFC), largement utilisées dans les aérosols, les réfrigérants et d'autres produits industriels.

Le carbone est un élément important sir Terre puisqu'il compose toute les molécules du vivant. il est présent dans de grands réservoirs : atmosphère, biosphère, océans, sols et roches. Le cycle du carbone correspond aux échanges (flux) qui existe entre les réservoirs.

Au cours des derniers siècles, l'activité humaine a eu un impact significatif sur la composition de l'atmosphère. L'augmentation des émissions de gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone produit par la combustion des combustibles fossiles, a contribué au réchauffement de la planète et au changement climatique.