Question:
Pourquoi l'atmosphère de Pandore est-elle si toxique pour les humains, mais toujours aussi propice à la vie?
ertx
2013-03-04 17:16:59 UTC
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Je n'ai pas pu mettre le doigt dessus. Avatar wiki dit:

L'atmosphère toxique de Pandore est irrespirable par les humains en raison de la présence de fortes concentrations de dioxyde de carbone (> 18%) et le sulfure d'hydrogène (> 1%).

Cependant, la planète entière semblait être couverte de plantes, y compris de plantes aquatiques. La Terre n'est pas à moitié aussi verte que Pandora, mais elle a toujours des niveaux assez bas de dioxyde de carbone (0,035%) même avec toutes les émissions qui proviennent de la société humaine.

Je comprends la toxicité de l'air due à d'autres produits chimiques présents dans l'atmosphère, mais si les plantes effectuent de la photosynthèse, cela ne devrait-il pas suffire à maintenir l'atmosphère relativement exempte de dioxyde de carbone?

Il se peut que les plantes n'effectuent même pas l'équivalent de la photosynthèse, ce qui signifie que tout l'écosystème est relié via un réseau d'information.
C'est une atmosphère réductrice, comme la Terre primitive http://en.wikipedia.org/wiki/Reducing_atmosphere http://eesc.columbia.edu/courses/ees/climate/lectures/earth.html Doit contenir beaucoup de fer ou similaire autour pour maintenir les conditions microaérophiles jusqu'à l'avènement de la vie multicellulaire.
Le dioxyde de carbone est une excellente source de nourriture pour les plantes, il est bien connu qu'elles poussent mieux dans des environnements à haute teneur en CO2. Par conséquent, le CO2 étant pompé dans les serres, ce n'est PAS pour "provoquer un effet de serre", la verrière fait cela, mais pour permettre aux plantes de pousser plus vite et plus grosses.
Je pense que cette chose à propos de plus de 1% de sulfure d'hydrogène est inexacte - Avatar: Guide de survie d'un activiste dit "Un autre gaz, le sulfure d'hydrogène, est expulsé par un vulcanisme omniprésent et est toxique à des concentrations ** bien inférieures à 1%. * "Ils mentionnent également que le xénon représente environ 5,5% de l'atmosphère, je ne sais pas si cela aurait des effets néfastes sur les humains.
Sept réponses:
PseudoPsyche
2013-03-04 17:39:54 UTC
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Planète extraterrestre, plantes extraterrestres. Ce n'est pas parce qu'elles semblent être similaires aux plantes terrestres qu'elles se comportent nécessairement de la même manière que les plantes terrestres. Il serait tout à fait possible pour une plante étrangère de faire le contraire de nos plantes: absorber de l'oxygène et expulser du dioxyde de carbone. Les plantes de Pandora sont particulièrement adaptées à l'écosystème de cette planète, donc bien qu'elles puissent effectuer quelque chose comme la photosynthèse, elles absorbent et expulsent probablement différents types de produits chimiques et en quantités différentes de celles des plantes terrestres.

Ils pourraient expulser des éléments qui n'apparaissent même pas dans le tableau périodique des éléments actuel.
@Monty129, si vous parlez des isotopes des éléments, alors oui, cependant, je n'ai jamais entendu parler de la possibilité d'un "nouvel" élément, à l'exclusion de ceux qui sont extrêmement lourds et radioactifs et synthétisés uniquement dans des conditions de laboratoire et restent stables pendant quelques secondes. PseudoPsyche, j'ai vu tant de similitudes entre les plantes de la Terre et celles de Pandore (y compris la couleur, la bio-luminescence, etc., j'ai en quelque sorte supposé que la biosynthèse devrait être similaire à la nôtre).
@ertx Le monde est un endroit fou avec des phénomènes naturels inattendus. Comme le réacteur à fission nucléaire qui s'est formé [complètement naturellement sous Oklo, en Afrique] (http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_nuclear_fission_reactor), qui a abouti à un isotope d'élément qui ne devrait normalement pas être trouvé dans la nature, [plutonium -239] (http://en.wikipedia.org/wiki/Plutonium#Occurrence). Maintenant, si vous incluez des phénomènes provenant d'autres planètes (qui, par exemple, nous le savons, comprend un [diamant plus grand que la lune] (http://english.pravda.ru/science/tech/26-12-2007/103178-largest_diamond- 0 /)), ce n'est pas si impossible
Vous ne pouvez pas simplement inverser la direction et dire que les plantes absorbent l'O2 et produisent du CO2, cela aurait des conséquences majeures. La photosynthèse permet aux plantes de construire de la biomasse, si elles ne font pas de photosynthèse, elles auraient besoin d'un autre moyen pour obtenir les éléments de base dont elles ont besoin.
@MadScientist PseudoPsyche suggérait simplement que ce qui se passe pendant la photosynthèse sur Terre peut ne pas être le même que sur Pandora. Les plantes peuvent ne pas extraire autant de carbone de l'air, se substituant à plus de matériaux du sol. Ou peut-être qu'ils utilisent d'autres éléments au lieu du carbone. Le fait est que Pandora est extraterrestre et que la science de Pandora n'a pas été expliquée en profondeur dans le film.
Je pense qu'il y a une explication assez simple, qui, ne sera pas canon, est une perspective probable - Pandora est géologiquement plus jeune et plus active. Les gaz proviennent simplement d'une éruption volcanique. Les plantes prospéreront sous des niveaux de CO2 élevés et le H2S n'est pas assez élevé pour causer des problèmes.
@Monty129: dire que des éléments inconnus peuvent être trouvés sur une planète extraterrestre équivaut à dire "wow, j'ai découvert un nouvel entier dans ce livre de comptes que j'ai lu."
Les plantes terrestres respirent tout comme les animaux (respirent l'O2, brûlent les sucres, expirent le CO2) - c'est juste qu'elles peuvent également transformer le CO2 en sucres avec la photosynthèse pour qu'il s'équilibre à la fin). La vraie raison pour laquelle les plantes éliminent le carbone de l'atmosphère est que, lors de leur croissance, une partie du carbone est utilisée à des fins structurelles (cellulose, protéines, etc.) au lieu d'être utilisée comme stockage d'énergie.
@ertx ... Ahem ... Unobtainium
-1 L'idée qu'une "plante" extraterrestre aurait une biologie extraterrestre n'est pas répréhensible et la sorte de réponse par défaut pour une question comme celle-ci. Nous pourrions spéculer sans fin à quoi ressemble cette biologie, mais même la biologie extraterrestre serait limitée par les lois physiques de l'univers et cela exigerait que tout organisme autotrophique à base de carbone utilise une source d'énergie externe pour réduire le C inorganique à faible énergie (c.-à-d. CO_2) en matière organique à haute énergie (c.-à-d. CH_2_O). Donc non, une plante étrangère ne peut pas seulement absorber O_2 et libérer CO_2 et être toujours une "plante" par n'importe quelle définition fonctionnelle du mot.
@Monty129 Cela fait un moment que je n'ai pas vu le film maintenant, mais ont-ils jamais déclaré que l'unobtainium est un élément et non un composé?
Wikipédia le décrit comme un minéral, il pourrait donc s'agir d'un composé ou d'un minéral d'élément natif, de toute façon dans l'univers Avatar, les choses peuvent ne pas correspondre à la façon dont elles font ici, donc c'est discutable dans les deux cas. @jono
Unobtainium est un nom couramment utilisé dans les critiques de science-fiction et de fantaisie pour quelque chose qui apparaît soudainement comme une explication de l'inexplicable, le deus ex machina qui sauve le héros contre des cotes impossibles, la magie / supertechnologie qui est tout à fait impossible dans le contexte du monde con amené lorsque l'auteur ne peut pas s'écrire autrement à partir d'une intrigue qui tue son protagoniste, etc. etc.
ghoppe
2013-03-05 03:30:40 UTC
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Je comprends la toxicité de l'air due à d'autres produits chimiques présents dans l'atmosphère, mais si les plantes effectuent de la photosynthèse, cela ne devrait-il pas suffire à maintenir l'atmosphère relativement exempte de dioxyde de carbone?

Qu'en est-il de l'effet de la vie non végétale? Pandora semble être un écosystème riche avec de nombreuses formes de vie hexapodales. Le ratio différent de dioxyde de carbone ne pourrait-il pas être simplement dû à un équilibre différent atteint entre la vie végétale et animale?

Le wiki Avatar mentionne également le atmosphère en tant que concentration élevée de xénon. Il a ceci à dire à propos de l'augmentation de la densité atmosphérique:

L'augmentation de la masse de l'air plus dense signifie que plus de force est nécessaire pour l'accélérer lorsqu'il est déplacé hors de la trajectoire d'un objet en mouvement.

Vraisemblablement, alors, la vie animale a besoin de plus d'énergie pour se déplacer dans cette atmosphère, et nécessite donc un métabolisme plus élevé. Nous considérons Pandora comme étant non seulement riche en vie végétale, mais aussi pleine de vie animale à métabolisme élevé, qui, je suppose, expulserait des quantités encore plus importantes de dioxyde de carbone. Évidemment, la vie animale est adaptée à la forte concentration de dioxyde de carbone et possède des systèmes respiratoires particulièrement efficaces.

Et qui sait quels types de vie microbienne existent dans les océans, etc. Le volcanisme n'est pas la seule explication de concentrations de sulfure d'hydrogène.

Un air plus dense facilite le vol. Lorsque vous êtes en l'air, la gravité tire vers le bas, et l'air est ce qui vous tient debout. Cet air plus dense aide. Considérez que l'eau est beaucoup plus dense que l'air, mais que les poissons dépensent moins d'énergie (nécessitent moins d'oxygène) que les oiseaux. Bien sûr, il peut y avoir d'autres raisons pour un métabolisme plus élevé.
@StevenBurnap juste point sur le vol, je pensais davantage à ces énormes troupeaux de trucs ressemblant à des rhinocéros qui pataugent dans l'air plus dense. :)
J'ai du mal à comprendre pourquoi cela n'a pas été marqué comme la réponse: c'est différent de la terre parce que l'équilibre entre les sources et les puits de C02 est différent. Un autre point évident: la surface de photosynthèse est limitée, ce qui limite le volume potentiel de vie végétale consommatrice de CO2.
@horatio Un autre bon angle! Considérez également que Pandora est en orbite autour d'un géant gazeux, et selon le wiki, il a une inclinaison axiale significative. Non seulement il y a un cycle jour / nuit, mais un cycle où le soleil est éclipsé par le géant gazier.
Bryon
2013-03-19 12:36:44 UTC
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Les océans sur Terre sont mortels pour les humains mais propices à la vie.

Ce qui signifie que les humains non protégés ne sont vraiment viables que dans moins de 10% de la biosphère terrestre. Et nous avons évolué ici, adapté au fil des millénaires. Quel espoir avons-nous une fois tombés dans une biosphère extraterrestre?

L'idée que les xénoclimats seront agréables, et encore moins survivables, est un trope SF que Avatar n'a pas adopté.

En effet. Et rappelez-vous que l'oxygène est une toxine mortelle, extrêmement corrosive, et pourrait bien être considérée par d'autres formes de vie comme rendant la terre impossible à vivre (ce qui est selon une théorie la raison pour laquelle nous n'avons pas encore vécu d'invasion extraterrestre :)).
bdecaf
2017-02-18 14:24:57 UTC
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Comme il n'a pas encore été abordé - le sulfure d'hydrogène a une toxicité similaire à celle du cyanure (pour nous, similaire dans le sens du même ordre de grandeur). Wikipédia répertorie la dose létale (50% de mort en une heure) pour les souris autour de 700 ppm, soit 0,07% (le cyanure a 270 ppm). Ce n'est généralement pas dangereux car des concentrations beaucoup plus faibles pue horriblement. Mais les concentrations de Pandora (doivent être corrigées pour une pression différente) devraient entraîner la mort en quelques minutes, voire quelques secondes.

Mais comme d'autres réponses le mentionnent, il est facile d'imaginer des plantes et des animaux sauvages qui développent une tolérance à de telles concentrations (nous en avons sur Terre).

Je suis surpris de voir à quel point ces chiffres correspondent à ce que nous voyons dans le film - une courte exposition n'est pas une condamnation à mort - mais quelques minutes vont tuer. On dirait qu'ils ont demandé à quelqu'un de le calculer exactement.

C'est la meilleure réponse à ce jour.
Gort the Robot
2013-03-05 23:40:11 UTC
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Une explication possible est que les niveaux de CO2 dépendent de l'effet de serre. Plus il y a de CO2 dans l'air, plus la planète est chaude. Si nous supposons que des niveaux élevés de CO2 stimulent la croissance des plantes, ce qui réduit ensuite le CO2, alors nous avons une situation où l'effet de serre perd de la vapeur et la planète se refroidit. Le froid réduira la durée de vie des plantes, ce qui permettra alors aux niveaux de CO2 d'augmenter à nouveau.

Si cela est vrai, alors les niveaux de CO2 dans l'air peuvent dépendre de la quantité de rayonnement solaire qu'il y a. Si nous supposons que la Terre reçoit des quantités de rayonnement relativement élevées, la vie des plantes peut s'étendre jusqu'à ce que les niveaux de CO2 soient relativement bas avant que le froid ne commence à réduire la croissance des plantes. Pandora est alors plus loin et reçoit moins de rayonnement solaire et ne peut donc soutenir qu'une croissance végétale lourde avec un effet de serre élevé lié au CO2.

Cela expliquerait pourquoi le CO2 n'est pas réduit. Quant à la façon dont une telle vie végétale luxuriante peut exister, il faudrait supposer qu'il y a aussi juste plus de carbone en général disponible pour être capturé. Une partie de l'explication pourrait également être que nous ne voyons que les parties de la jungle équatoriale et que le reste n'est pas si luxuriant.

x86tux
2014-11-27 22:49:01 UTC
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Peut-être que les plantes ne sont pas complètement / du tout photosynthétiques. Compte tenu de la composition de l'atmosphère de Pandoran, ils pourraient même être chimiosynthétiques, comme le montre Wikipédia:

Chémosynthèse du sulfure d'hydrogène:

12H 2 S + 6CO 2 → C 6 H 12 O 6 (= glucide) + 6H 2 O + 12S

mark henry
2016-01-05 08:02:53 UTC
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Notre propre flore dégage du dioxyde de carbone la nuit et de l'oxygène à la lumière du jour. Il est établi que pandora est une planète à faible luminosité, d'où la bioluminesence. Il se peut que l'échange gazeux soit tel que les niveaux d'oxygène ne puissent pas dépasser un certain niveau. Bizarre parce que les animaux sont très gros qui indiquent généralement des niveaux d'oxygène de 25% ou plus, au moins ici sur terre. C'est une planète extraterrestre où les freins et contrepoids de la Terre n'existent pas. Je vais rester avec l'équilibre de la théorie des gaz pour le moment.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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