Mediachimie vous propose un quiz pour découvrir l'élément chimique Plomb.

Les pastilles de Vichy ont été inventées par Jean-Pierre-Joseph d’Arcet (1777-1844). Son père, Jean d’Arcet (1724-1801), après avoir été secrétaire de Montesquieu (1689-1755), avait épousé la fille de François Guillaume Rouelle (1703-1770), était devenu professeur au Collège de France et membre de l’Académie des sciences. Joseph Louis Proust (1754-1826) a été son correspondant. Jean-Pierre Joseph a créé les premières fabriques de soude et de potasse artificielles, par le procédé Leblanc dans la diffusion duquel son père avait été impliqué, et d’alun, associé au fils d’Antoine Chaptal (1756-1832).

En 1826 il publiait une Note sur la préparation et l’usage des pastilles alcalines digestives contenant du bi-carbonate de soude dans les Annales de chimie et de physique (t. 31, p. 58-67). Souffrant de douleurs gastriques il prenait quotidiennement des pastilles de magnésie. Il craignait que cette substance alkaline entraînât la formation de calculs urinaires et leur préféra des pastilles de carbonate de sodium. En 1824 il fit un premier séjour aux eaux de Vichy et “sachant que le bicarbonate de soude (hydrogénocarbonate de sodium) est le principe actif de ces eaux minérales et que ce sel a une saveur beaucoup moins alkaline que celle du carbonate de soude” il pensa à substituer le bicarbonate au carbonate et donna sa recette au pharmacien Regnauld qui mit le produit dans le commerce dès 1825.

Sa recette était la suivante :

• Hydrogénocarbonate de sodium 5 g
• Sucre blanc en poudre fine 95 g
• Mucilage de gomme adragante préparée à l’eau
• Quelques gouttes de menthe pure et récemment préparée

Elle fut insérée dans le Codex en 1837 (p. 420) avec 32 g d’hydrogénocarbonate pour 600 g de sucre sous le nom de pastilles de Vichy ou de Darcet. Le procédé de Darcet consistait à saturer les carbonates des eaux de Vichy par le gaz des sources (CO₂). En 1854 Jules Lefort, futur président de la Société de pharmacie de Paris indiqua à François Bru, locataire de la source Lardy, les moyens de séparer les carbonates alcalinoterreux, puis de concentrer la solution jusqu’à une densité définie et de laisser cristalliser par refroidissement le carbonate de sodium facile à bicarbonater. Un contrôle officiel de la fabrication ne fut institué qu’en 1857 par arrêté du Ministère de l’agriculture.

Pour en savoir plus

• Note sur la Préparation et l’Usage des Pastilles alcalines digestives contenant du bi-carbonate de soude, Jean-Pierre-Joseph d’Arcet, Annales de chimie et de physique, 1826 (T31) p.58

Les matériaux stratégiques jouent un rôle clé tant sur le plan géopolitique qu’en chimie, car ils sont indispensables à de nombreuses industries de haute technologie et à la transition énergétique. Leur accès et leur contrôle sont des enjeux majeurs pour les États pouvant entraîner des tensions et des stratégies d’influence.

Par exemple, les réserves et mines de terres rares, essentielles pour les aimants des éoliennes et les batteries, sont largement exploitées par la Chine, ce qui suscite des préoccupations et des tensions en matière d’approvisionnement. De même, le lithium, crucial entre autres pour les batteries des véhicules électriques, est produit principalement par le Chili. En chimie, l’optimisation des procédés d’extraction et de recyclage de ces matériaux est un défi crucial pour réduire la dépendance aux ressources naturelles et limiter l’impact environnemental. Nous allons aborder tout ceci dans ce dossier pédagogique avec quelques exemples de matériaux stratégiques.

 

Programmes spécifiques de physique-chimie pour les classes de première et de terminale Baccalauréat professionnel propres au groupement de Spécialités 5..
Le Groupement 5 rassemble les spécialités de baccalauréats professionnels mobilisant des compétences professionnelles qui nécessitent de solides connaissances dans le domaine de la chimie. Il réunit les spécialités de secteurs professionnels variés : l’industrie chimique, la bio-industrie, la cosmétologie, la teinturerie, les textiles, la plasturgie, l’esthétique, la gestion des pollutions et la protection de l’environnement, la verrerie, les plastique et composite…

Il y a trois cents ans, le 10 juillet 1724, en Suède, nait Eva de La Gardie, plus connue sous le nom de son époux Eva Ekeblad. Elle côtoie les paysans, cherche un moyen de lutter contre les famines et propose de généraliser la culture de la pomme de terre. Cette dernière a été introduite en Suède en 1658 par le naturaliste Olof Rudbeck (1630-1702) dans le jardin botanique d’Uppsala.

En 1746, Eva Ekeblad écrit à l’Académie royale des sciences de Suède afin de présenter les travaux qu’elle a effectués sur la pomme de terre. Cette Académie a été fondée en 1739. Eva Ekeblad a transformé les pommes de terre en farine de pomme de terre et en alcool. Dans sa cuisine, elle a cuit les pommes de terre, les a écrasées puis les a séchées afin d’obtenir une poudre fine comparable à la farine de blé. Cette farine est utilisée en pâtisserie. Eva Ekeblad va aussi faire fermenter puis distiller cette pomme de terre écrasée afin d’obtenir de l’éthanol. Cet alcool va donner de la vodka. Jonas Alströmer (1685-1761) et Jacob Faggot (1699-1777), membres de l’Académie, étudient les travaux et deux ans plus tard, Eva Ekeblad devient la première femme membre de l’Académie royale des sciences de Suède. Ses travaux sont publiés dans les Actes de l’Académie en 1748 sous son nom de jeune fille Eva de La Gardie avec pour titre Tentatives de fabrication de pain, d’eau de vie, d’amidon et de poudre de pomme de terre. Il n’existe aucune trace de sa présence aux réunions de l’Académie et en 1751, elle est qualifiée de membre honoraire car seuls les hommes sont admis. En 1752, dans les Actes de l’Académie, un nouveau texte parait sous son nom de jeune fille « Description du savon adapté au blanchiment du fil de coton ».

Dans les cosmétiques, Eva Ekeblad remplace les produits dangereux par de la farine de pomme de terre. La farine de pomme de terre ne doit pas être confondue avec la farine de fécule de pomme de terre. Pour préparer de la farine de pomme de terre on utilise des pommes de terre entières, la farine a la même composition et le goût de la pomme de terre. La farine de fécule de pomme de terre ne contient que l’amidon de la pomme de terre, elle n’a pas de goût, c’est une poudre légère et qui sert d’épaississant en cuisine.

Eva Ekeblad aurait orné sa coiffure de fleurs de pommes de terre.

Son travail a permis la généralisation de la culture de la pomme de terre, il a réduit les risques de famine et les crises alimentaires.

Pour en savoir plus

• La pomme de terre et ses variétés, Ministère de l'Agriculture et de la Souveraineté alimentaire
• Eva EKEBLAD, sur le site scientificwomen.net (en anglais)
• Eva Ekeblad, la femme scientifique qui a fabriqué de la vodka à partir de pommes de terre, sur le site postoast.com (en anglais)

Crédits illustrations :
- Portrait d'Eva de la Gardie, source Wikimedia Commons, domaine public.
- Solanum tuberosum L., Atlas des plantes de France (1891), source Wikimedia Commons, domaine public.

Les différentes filières de formation en chimie selon le bac obtenu sont présentées ainsi que les passerelles.

Organisation de la vidéo/ conférence

• 0:00 Introduction 
• 1:40 Pourquoi choisir la chimie ?
• 2:26 Que permet l’expertise des chimistes ?
• 5:33 Vue d’ensemble des parcours de formation
• 6:15 De Bac à Bac +2/3 les filières vers une sortie en tant que technicien ou technicienne
  • 6:46 Les différents BTS à l’issue d’un bac général, STL et bac pro
  • 10:42 Licence Pro 
  • 12:02 Les différents BUT à l’issue d’un bac général ou STL 
  • 14:26 Les licences L1 à L3
  • 16:45 Par l’apprentissage
  • 17:08 Exemples de métiers de techniciens et techniciennes
• 19:12 De bac à bac + 5/8 vers une sortie en tant qu’ingénieur(e) ou docteur(e)
  • 19:13 Vue d’ensemble 
  • 20:04 La voie CPGE à l’issue d’un bac général - concours à Bac + 2
  • 23:31 La voie CPGE TPC à l’issue d’un bac STL concours à Bac + 2
  • 24:11 La voie CPI (5 Classes Préparatoires Intégrées) à l’issue d’un bac général – contrôle continu 
  • 25:46 Les 20 écoles d’ingénieurs de chimie et de génie chimique de la Fédération Gay-Lussac
  • 26:28 La voie CITI à l’école de chimie de Rennes à l’issue d’un bac STL - contrôle continu
• 27:12 Les masters
• 29:04 Les passerelles vers les écoles d’ingénieurs de chimie et de génie chimique à partir de BUT, BTS ou L3
• 31:11 Les écoles à cursus intégrés à l’issue d’un bac général ou technologique
• 33:11 Exemples de domaines d’activités en entreprise et de métiers 
  • 34:22 Présentation de quelques pages de Mediachimie relatives aux métiers 
  • 36:10 Répartition des ingénieur(e)s chimistes par secteurs industriels et économiques 
• 38:13 Liens Internet
• 39:29 Conclusion  
   

Le support de la présentation en PDF est disponible ci-dessous.

La gomme xanthane est connue du grand public comme additif alimentaire présent dans de très nombreuses préparations culinaires industrielles, pour ses propriétés épaississantes, stabilisantes et d’amélioration de la texture. Elle a aussi beaucoup d’autres applications.

C’est un polysaccharide, biopolymère synthétisé naturellement par la bactérie Xanthomonas campestris, non pathogène pour l'homme. Cette bactérie est responsable de maladies pour certains végétaux, comme le chou : la substance qu'elle synthétise obture les pores des feuilles. L’étude des propriétés remarquables de cette substance a conduit à produire la gomme xanthane, utilisée depuis 1960.

Structure chimique

Hétéropolysaccharide⁽ⁱ⁾ de très haute masse moléculaire⁽ⁱⁱ⁾, la structure primaire de la gomme xanthane est une chaîne principale de cellulose⁽ⁱⁱⁱ⁾, c’est-à-dire un enchaînement de monomères β-D-glucose liés entre eux^(iv) et présentant tous les 2 glucoses, un branchement latéral de 3 sucres comme le montre la figure 1. Ce branchement est chargé négativement. Les contre-ions de cette chaîne anionique sont essentiellement Na⁺, K⁺, Ca²⁺. La masse d'une unité de répétition est Mw = 982 g.mol^-1.

Propriétés physico-chimiques

La gomme xanthane est soluble dans l’eau à froid (dès 10 à 20˚C), insoluble dans les solvants organiques et supporte les hautes températures (80-100°C). La gomme présente des groupements hydroxyles et des charges négatives qui facilitent l’interaction soluté-eau. De plus, les ramifications écartent les chaînes principales, ce qui facilite l’hydratation.

La viscosité de la gomme xanthane en solution aqueuse relève de la rhéologie^(v). Ses propriétés sont celles d’un fluide thixotrope : au-dessous d’une certaine contrainte de cisaillement, les bâtonnets rigides de gomme sont stabilisés par des interactions faibles, ils ne peuvent s'agiter et le liquide devient visqueux ; cette viscosité des solutions de gomme diminue avec des taux de cisaillement élevés (si on secoue, mélange, mastique...). Lorsque les forces de cisaillement sont supprimées, le mélange s'épaissit à nouveau. Par exemple, dans la vinaigrette, l'ajout de gomme xanthane la rend suffisamment épaisse pour qu'elle reste homogène au repos dans la bouteille. Mais les forces de cisaillement créées en secouant et en versant la fluidifient, permettant de la verser aisément. Au sortir de la bouteille, les forces de cisaillement sont supprimées, et le mélange s'épaissit et adhère aux feuilles de salade !

Propriétés biologiques

La gomme résiste à la dégradation par la plupart des enzymes : les liaisons β (1->4) de la cellulose sont déjà résistantes et les chaînes latérales les rendent plus difficiles d'accès.

Elle est très peu digestible^(vi) (non assimilable par le système digestif humain), du fait que sa chaîne principale est une cellulose. Ainsi, sa valeur énergétique potentielle^(vii) est de 16 720 kJ/kg (4 000 kcal/kg) mais sa valeur réelle n’est que de 2 500 kJ/kg (600 kcal/kg).

La gomme n'a pas de goût et n'altère pas les propriétés organoleptiques des milieux où on l'introduit. Elle est réputée non toxique, est approuvée dans l'industrie agro-alimentaire depuis 1969 aux USA et 1974 dans la CEE, sous le numéro E415 [1][2].

Applications

Contrairement à certains polysaccharides végétaux (guar et caroube surtout) qui varient selon l'origine et la période de récolte, le procédé industriel d’obtention de la gomme xanthane est bien maîtrisé et les qualités du produit sont constantes. Par ailleurs, si on veut obtenir des variations de propriétés du produit recherché, il est plus facile de modifier une souche bactérienne qu'une plante.

Suivant les pays, elle est autorisée dans différentes applications à des doses allant généralement de 0,1 à 1 % (en masse) et autorisée sans restriction dans les applications cosmétiques.

Sur le marché alimentaire [1][3], on la trouve pour ses propriétés épaississantes, gélifiantes et stabilisatrices, dans des préparations de sauces, vinaigrettes industrielles, soupes instantanées, desserts lactés, produits surgelés, viennoiseries… Elle stabilise les composés en suspension comme les morceaux de fruits, les mousses, les crèmes et yaourts. Elle permet également la suspension de particules d’épices et d’exhausteurs de goût. Cela permet de compenser certains ingrédients trop chers, difficiles à mettre en œuvre, détruits lors des opérations ou efficaces mais trop caloriques, comme les graisses, ou les sucres ou l'amidon. Sa non-digestibilité est un avantage.

Elle peut aussi être employée comme substitut du gluten. Elle est compatible avec les régimes végétaliens, végétariens^(viii), halal et casher^(ix) .

Dans l’industrie pharmaceutique, elle est utilisée comme agent épaississant et comme ingrédient dans les formulations protectrices. Elle est également employée pour retarder la libération de la substance active du comprimé. Elle est utilisée pour la nutrition des personnes dysphagiques, avec des eaux épaissies. En outre, elle permet de créer de la salive artificielle, pour traiter les personnes souffrant du syndrome de Sjögren^(x).

Dans l’industrie cosmétique, la gomme xanthane est utilisée comme stabilisateur, émulsifiant, épaississant et gélifiant dans les dentifrices, les gels, les shampoings, les crèmes et les lotions. Elle améliore la viscosité et aide à maintenir la consistance des produits. Dans les crèmes elle joue aussi un rôle d’hydratant en formant un film à la surface de la peau qui limite l'évaporation de l'eau et la déshydratation.

Dans l’industrie du pétrole et du gaz, elle a une utilisation importante en grandes quantités, comme fluide de forage pour maximiser la récupération du pétrole.

Autres usages : elle est utilisée comme ingrédient dans les peintures, les teintures textiles, les fongicides, les engrais, les détergents et les adhésifs. Dans le BTP, elle facilite le mélange et la projection des ciments et mortiers.

Production

La production industrielle de gomme xanthane se fait dans de gros fermenteurs (jusqu’à plusieurs centaines de mètres cubes) puissamment agités. Le procédé est le plus souvent discontinu (batch)(1). Le milieu de fermentation comprend essentiellement :

• une source de carbone : amidon, sucres, mélasse ;
• une source azotée : soja, ammoniaque ;
• l’oxygène de l’air ;
• des enzymes.

Les bactéries produisent le polymère pour se protéger lorsqu'elles sont en condition de stress ; il faut donc choisir des conditions favorables à la croissance bactérienne pour qu'elles soient stressées ! mais pas trop. Au cours de la fermentation qui peut durer plusieurs dizaines d’heures le milieu devient visqueux ce qui pose des problèmes délicats d’agitation et de refroidissement du fermenteur. Température et pH sont des paramètres importants. Le moussage est parfois difficile à contrôler. La stérilisation de l’équipement est clé de la réussite.

En fin de fermentation, le moût est stérilisé à haute température pour tuer les microorganismes et dénaturer les enzymes présentes. La gomme est alors précipitée à l'isopropanol qui sera recyclé. La partie du procédé qui suit la fermentation appelé DSP (Down Stream Processing) est complexe ; elle met en jeu les opérations unitaires de filtration, séchage, broyage, tamisage parfois granulation. Le procédé utilise de grandes quantités d’eau qu’il faut traiter. On obtient in fine une poudre jaune pâle ou blanche qui peut se conserver plusieurs années.

La production mondiale dépasse les 30 000 tonnes /an (1). C’est le polysaccharide microbien, c’est-à-dire biosynthétisé naturellement par une bactérie, le plus vendu.
Le marché de la gomme Xanthane devrait passer de 754,8 millions USD (environ 700 millions d'euros) en 2024 à 996,3 millions USD en 2029 (environ 900 millions d'euros), avec un taux de croissance annuel de 5,71 % [3].

En conclusion, la gomme xanthane a un bel avenir, facilite les opérations culinaires et fournit des produits dont la conservation est excellente. Elle n'est pas toxique et est hypocalorique puisque non digérée.

Cependant, en cas de consommation importante et fréquente, bien que non assimilée par l'homme, elle pourrait être impliquée dans la prise de poids. Son usage depuis un demi-siècle a amené pour certaines personnes le microbiote intestinal à s'adapter, certaines bactéries auraient muté, et deux d'entre elles seraient associées pour dégrader la gomme xanthane [5] : l'une la décomposerait en ses monosaccharides, que l'autre transformerait en acides gras qui, eux, sont bien assimilés par l’organisme ! Cela prouve que nous devons ne pas abuser des produits multi-transformés et varier notre alimentation pour éviter de donner l'occasion à notre microbiote de nous jouer des tours...

Nicole Moreau et l’équipe Zoom sur…

(i) Le préfixe hétéro indique qu'il y a divers sucres dans le polymère. Sinon, on dirait homopolysaccharide
(ii) Sa masse moléculaire est de 1,5 x 10⁶ à 5 x 10⁶ Dalton soit par mole de 1500 à 5000 g mol^-1.
(iii) La chaine principale présente un enchainement d’environ 10 000 à 20 000 oses [4].
(iv) Les monomères β-D-glucose sont liés entre eux par liaison O-glycosidique (1->4). Cette chaîne porte tous les 2 glucoses un branchement latéral triosidique. Ce branchement est constitué d’un α-D-mannose lié à la chaîne principale par liaison osidique (1->3), d’un acide β-D-glucuronique lié au 1er mannose par liaison osidique (1->2) et d’un β-D-mannose lié à l’acide glucuronique par liaison osidique (1->4). Le 1^er mannose est le plus souvent acétylé en position 6 et le 2^e mannose peut être pyruvylé par liaison cétalique en positions 4 et 6.
(v) La rhéologie est l'étude de la déformation et de l'écoulement de la matière sous l'effet d'une contrainte appliquée.
(vi) C’est à dire qu’elle n’est pas digérée et donc éliminée à l'extérieur de l'organisme par le gros intestin.
(vii) C'est l'énergie stockée dans les liaisons chimiques d'une substance.
(viii) Elle remplace la gélatine ou les œufs.
(ix) En effet la gomme xanthane peut être utilisée comme substitut du collagène, qui lui, provient de la peau et des os des bœufs et des porcs.
(x) Sécrétion salivaire insuffisante
 

Références

[1] Gomme xanthane : agent viscosant et stabilisant, J.-L. Simon, Procédés chimie-bio-agro | Agroalimentaire, Techniques de l’Ingénieur (2001)
(2) [2] Gomme xanthane, sur le site Ataman Chemicals
[3] [3] Rapport mondial : Aperçu du marché de la Gomme de Xanthan 2025, sur le site de Foodcom Experts
[4] [4]Des additifs pour texturer des aliments, M. Desprairies, La chimie et l’alimentation (EDP Sciences, 2010) p. 83 - 99
[5] [5]Mechanistic insights into consumption of the food additive xanthan gum by the human gut microbiota, M. P. Ostrowski, Nature Microbiology 7(4):556-56, sur le site de PubMed/National Library of Medecine

Crédit illustration : AB-7272 / Adobe Stock

Pour faire suite à la vidéo sur la chimie du chocolat, découvrons maintenant les ressorts de la mousse au chocolat. Au fur et à mesure de la réalisation en direct de la mousse au chocolat, vous sont expliqués le choix des ingrédients, leurs rôles et les interactions qui vont être mises en jeu entre eux pour obtenir une mousse gouteuse, ferme et stable.

La vidéo se présente en plusieurs parties

• 0:00  Introduction et Ingrédients de la recette
• 1:30  Fusion du chocolat et rôle d’un ajout éventuel de beurre
• 6:20  Séparations des blancs et des jaunes des œufs et rôles de chacun d’eux.
• 9:50  Ppourquoi les protéines du blanc d’œuf stabilisent la mousse et éventuel ajout d’un peu d’eau 
• 13:30 Évolutions de la recette avec ajouts de jaune d’œuf et de sucre, et pourquoi.
• 15:50 Mélange 
• 16:50 Dégustations, impressions, conclusion

Le premier dossier pédagogique proposé en lien avec le colloque « Chimie et eau » du 6 novembre 2024, abordait l’analyse des eaux usées, domaine en pleine expansion depuis l’an 2000 avec des applications pratiques pour la santé publique et la gestion de l’environnement. Dans ce second dossier, après l’apport de connaissances sur le traitement des eaux usées, nous ferons le point sur la réutilisation des eaux usées traitées (REUT) qui soulève plusieurs enjeux, tant sur le plan environnemental, économique que social. Cela s’avère crucial en raison de la forte demande en eau et des conséquences actuelles et à venir du réchauffement climatique.

La gestion de ces eaux usées représente un défi crucial pour notre planète et dans la lutte pour un avenir durabe car, face à la pollution croissante et à la dégradation des ressources naturelles, des solutions innovantes et durables existent pour transformer cette problématique en opportunité, en veillant à préserver nos ressources naturelles. Ces approches ne visent pas seulement à traiter l’eau, mais aussi à préserver notre environnement pour les générations futures.

 

Programmes spécifiques de physique-chimie pour les classes de première et de terminale Bac professionnel propres au groupement de Spécialités 5.
Le Groupement 5 rassemble les spécialités de baccalauréats professionnels mobilisant des compétences professionnelles qui nécessitent de solides connaissances dans le domaine de la chimie. Il réunit les spécialités de secteurs professionnels variés : l’industrie chimique, la bio-industrie, la cosmétologie, la teinturerie, les textiles, la plasturgie, l’esthétique, la gestion des pollutions et la protection de l’environnement, la verrerie, les plastique et composite…

Le premier dossier pédagogique que nous vous avons proposé en lien avec le colloque « Chimie et eau » du 6 novembre 2024 abordait l’analyse des eaux usées, domaine en pleine expansion depuis l’an 2000 avec des applications pratiques pour la santé publique et la gestion de l’environnement. Dans ce second dossier, après l’apport de connaissances sur le traitement des eaux usées, nous ferons le point sur la réutilisation des eaux usées traitées (REUT) qui soulève plusieurs enjeux, tant sur le plan environnemental, économique que social. À l’heure actuelle, moins d’un pour cent des eaux usées traitées sont réutilisées en France, très loin derrière certains pays. Les défis sont donc colossaux !

En France, où la réutilisation des eaux traitées est très peu développée, des réflexions et des projets sont en cours. Lors de l’annonce du plan eau (mars 2023), les pouvoirs publics ont exprimé leur volonté que les volumes d’eaux non conventionnelles réutilisées qui représentent aujourd’hui moins de 1 % des volumes (dont 0,3 % de REUT) passent à 10 % en 2030.

 

Programmes de physique-chimie :

• Première générale et terminale générale, spécialité physique-chimie : Constitution et transformation de la matière / Oxydo-réduction
• Première et terminale STI2D : Matière et matériaux/ Oxydo-réduction
• Première et terminale STL : Constitution et transformation de la matière / Réactions d'oxydo-réduction

La chaleur interne de la planète Terre est à l’origine des phénomènes géologiques et constitue une source d’énergie. Rappelons que schématiquement, la Terre est constituée d’un noyau comportant 2 parties, la partie interne solide et la partie externe liquide, du manteau comportant plusieurs couches semi-liquides, et de la croûte ou écorce superficielle (terres solides et océans), cf. figure jointe. Les manifestations de cette chaleur influencent la vie sur Terre.

Mediachimie vous propose deux quiz sur le sujet, le premier sur les origines de la chaleur interne de la Terre (lien vers le quiz), le second (quiz ci-dessous) sur les manifestations liées à la chaleur interne de la Terre.

* Pour aller plus loin avec la question 2

Depuis l’Antiquité, la géothermie de surface exploite la chaleur du sous-sol, dans les thermes romains ou les bains japonais, alimentés par des sources chaudes. 

Un réseau de chauffage par géothermie a été mis en place au XIV^e siècle à Chaudes-Aigues (Cantal), dont les sources (les plus chaudes d’Europe) donnent des eaux à 82 °C.

Les puits canadien ou provençal utilisent depuis longtemps l’eau ou l’air circulant dans le sous sol, à des températures insensibles aux variations de surface, pour chauffer (comme au Canada) ou pour rafraîchir (en Provence) les maisons. De nos jours, équipés d’accessoires modernes, ces systèmes permettent une véritable climatisation.
 

** Pour aller plus loin avec la question 4

L’éruption récente du Pinatubo aux Philippines (1991) a injecté 10 à 20 millions de tonnes de soufre à 20-30 km de hauteur dans l’atmosphère, ce qui a eu un impact considérable sur la composition de l’atmosphère, en particulier une diminution de la couche d’ozone d’environ 25%. La température a baissé d’un demi degré pendant un an, car les gaz émis ont occulté une partie du rayonnement solaire et perturbé l’ensemble du système climatique terrestre.

Certaines études lient le « petit âge glaciaire » (1500-1850), à une période d’activité volcanique intense avec quatre éruptions riches en soufre.

Après l’explosion du Tambora en Indonésie, la plus violente jamais enregistrée, l’année 1816 est connue dans l’hémisphère nord comme « l’année sans été ».

L’explosion du volcan Krakatoa en 1883, dans les iles de la Sonde, est perçue jusqu'en Australie située à quelque 4.000 kilomètres du Krakatoa. Des cendres provenant de l’explosion ont été trouvées en France, dans le Massif Central.
Dans ce cas, l'éruption modifie également la nature des sols : un an seulement plus tard, de l'herbe pousse… Des régions proches, presque stériles avant l'éruption, deviennent très fertiles et attirent une nouvelle population.
 

*** Pour aller plus loin avec la question 5

Des éruptions volcaniques continuent à survenir.

Par exemple, le 20 février 1943, dans un champ de maïs au Mexique, un paysan est témoin d’un tremblement de terre accompagné d’un grondement sourd. Une fissure s’ouvre dans le sol et des matériaux éjectés s’accumulent. Quatre jours après le début de l’éruption, le cône mesure 60 m de hauteur, projette des roches à 500 m de haut et émet sa première coulée de lave. Aujourd’hui, ce volcan, le Paricutin, culmine à 3170 mètres d’altitude !!

Crédit illustration : Structure de la Terre du noyau à la croûte. Original Mats Halldin Vectorisation Chabacano CC BY-SA 3.0