Brevet 2025 Sciences : sujet et corrigé

PREMIÈRE PARTIE : Sciences de la vie de la Terre

Durée 30 min - 25 points

Document 1 - Présentation d’un cyclone
Le cyclone tropical est un phénomène météorologique de saison chaude. C’est une zone de basses pressions composée de formations nuageuses qui s’enroulent autour d’un centre de rotation, l’œil du cyclone. Le vent en surface tourne en circulation fermée autour de ce centre entre 150 et 200 km/h. Les eaux de surface ont une température de plus 26°C sur une très grande surface et sur au moins 50 m de profondeur. Ce mouvement de rotation sur lui-même se fait dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère sud.
En Nouvelle-Calédonie, et plus globalement dans le Pacifique Sud-Ouest, la saison cyclonique commence « officiellement » le 1er novembre et se termine le 30 avril.

Question 1 (4 points) - A l’aide du document 1, expliquer pourquoi un cyclone tropical se forme préférentiellement entre novembre et avril en Nouvelle-Calédonie ? (Deux arguments sont attendus.)

Document 2 - Graphique présentant les caractéristiques d’un cyclone
(Graphique montrant l'évolution de la pression en hPa et du vent en km/h en fonction de la distance au centre du cyclone).

Question 2 (4 points) - D’après le document 2, cocher la bonne réponse pour chaque proposition.
2a. Le document présenté est :

• un graphique courbes.
• un diagramme circulaire.
• un graphique barres.
  2b. Au niveau de l’œil du cyclone, la pression est :
• de 1000 hPa.
• de 980 hPa.
• inférieur à 960 hPa.
  2c. À 100 km du centre du cyclone, le vent varie entre :
• 0 et 50 km/h.
• 50 et 100 km/h.
• 100 et 150 km/h.
  2d. Lorsque l’on s’éloigne de l’œil du cyclone (au-delà de 75 km) :
• la pression diminue et le vent diminue.
• la pression diminue et le vent augmente.
• la pression augmente et le vent augmente.
• la pression augmente et le vent diminue.

Document 3 - Définition d’un risque majeur
Qu’est-ce qu’un risque majeur ?
C’est une catastrophe naturelle ou technologique qui survient dans une zone où les enjeux humains, économiques et environnementaux sont importants. C’est un événement potentiellement dangereux !
Le risque majeur se caractérise par sa faible fréquence et par sa gravité (de nombreuses victimes, des dommages importants pour les biens et l’environnement ...).

Question 3 (4 points) - À l’aide du document 3, expliquer pourquoi qualifie-t-on les cyclones tropicaux de risques majeurs en Nouvelle-Calédonie ? (Deux arguments sont attendus.)

Document 4 - Tableau des cyclones tropicaux qui ont touché la Nouvelle Calédonie entre 2019 et 2022 et les dégâts observés.
(Tableau listant les cyclones DOVI (2022), NIRAN (2021), UESI (2020) et OMA (2019) avec leurs impacts respectifs).

Question 4 (6 points) - À l’aide du document 4, donner deux exemples de dégâts sur les biens matériaux et deux exemples de dégâts sur l’environnement.

Document 5 - Brochure sur « toutes les consignes en cas d’alerte cyclonique ».
(Description des phases : PRE-ALERTE, ALERTE 1, ALERTE 2, PHASE DE SAUVEGARDE).

Question 5 (7 points) - En vous aidant du document 5, compléter le tableau récapitulant des exemples de différentes conduites à tenir en cas d’alertes cycloniques. (Un exemple est attendu pour chaque phase.) Et donner un titre au tableau.

DEUXIÈME PARTIE : Technologie

Durée 30 min - 25 points

Devant la multiplication des déchets plastiques rencontrés en mer et dans les ports, une équipe australienne a développé un appareil, le « SEABIN », qui permet d’aspirer les déchets flottant à la surface de l’eau. Le SEABIN peut être installé sur des pontons flottants qui suivent les mouvements des marées.

Document 1 - Le SEABIN aspire les déchets flottants
L'Union Européenne déclare la guerre au plastique : Elle a récemment interdit de nombreux produits en plastique à usage unique, car ils peuvent mettre plusieurs centaines d’années à se décomposer. Par exemple, un mégot de cigarette peut prendre 10 ans à se dégrader, il faut compter le double pour un sac en plastique. Les bouteilles en plastique et les couches jetables peuvent prendre plus de 400 ans pour disparaître et le fil de pêche en nylon 600 ans.

Question 1 (5 points) - Introduction
À l’aide des informations données dans le document 1 et en suivant l’exemple donné, cocher dans le tableau ci-dessous, si les affirmations sont vraies ou fausses.

• Le Seabin aspire les déchets flottant sur l’eau
• Les bouteilles en plastique et le fil de pêche en nylon se dégradent en moins de 10 ans
• Le Seabin monte et descend à la surface de l’eau avec les mouvements de la marée, il reste à la surface de l’eau

Question 2 (5 points) - Analyse du système technique
Document 2 - Installation et fonctionnement du système technique SEABIN
En observant le Document 2, tracer dans le tableau ci-dessous 3 traits, reliant chaque fonction technique du système étudié à sa solution technique associée :

• Fixer le SEABIN au ponton flottant
• Collecter les déchets solides
• Aspirer et rejeter de l’eau afin de créer un courant
• Séparer les huiles de l’eau (relié à Déshuileur)
  Solutions techniques proposées : Déshuileur, Panier collecteur, Poutre de fixation, Pompe à eau.

Question 3 (5 points) - Les 3 zones de collecte ou filtration
Document 3 - Processus de filtration
Le schéma représente l’ensemble du processus de filtration de l’eau avec ses zones de collecte des différents déchets : zone 1 (Panier collecteur), zone 2 (Débourbeur), zone 3 (Déshuileur).
Compléter le tableau ci-dessous en indiquant dans quelle zone du document 3, les polluants sont collectés et stockés : Microplastique (Zone 1), Essence, Bouteille plastique, Huile de vidange, Sac plastique, Boue.

Question 4 (5 points) - Evacuation de l’eau après filtration
Les huiles sont plus légères que l’eau et elles finissent par remonter à la surface du déshuileur. On souhaite refouler l’eau (et uniquement l’eau) dans la mer. Sur le schéma Document 4, dans l’encadré en pointillé, il manque la connexion du tuyau d’évacuation de l’eau filtrée sur la cuve du déshuileur (en zone 3). Dessiner dans la zone en pointillée, la partie de tuyau manquante entre le tuyau de refoulement de l’eau et le déshuileur.

Question 5 (5 points) - Impact de l’encrassement du panier collecteur sur le débit d’eau
Document 5 – Le débit d’eau en fonction de l’encrassement du filtre
Voici la courbe qui montre l’influence du niveau d’encrassement (présence de corps étrangers) du filtre sur le débit d’eau rejetée par la pompe (mètres cubes par heure).
Selon les informations du Document 5, compléter dans les cadres ci-dessous, le débit de la pompe correspondant à l’état d’encrassement du filtre :

• Indiquer le débit de la pompe lorsque le filtre est très encrassé.
• Indiquer le débit de la pompe lorsque le filtre est bouché par la saleté.
• Indiquer le débit de la pompe lorsque le filtre est propre.