Exercice 2 - Sciences de la Vie et de la Terre

EXERCICE 2
Rome ne fut pas construite en un jour... « Ville éternelle », capitale d'un empire auquel elle donna son nom, Rome a
conservé de son passé des trésors comme le Colisée qui lui valent d'être
considérée comme la première ville musée du monde. On s'attardera cependant
sur deux autres monuments, les colonnes de Marc Aurèle et de Trajan
réalisées au IIèmesiècle (document 1). Situées en deux points distincts de
la ville, ces colonnes, d'une trentaine de mètres de haut, sont décorées
d'une frise continue en bas-reliefs enroulée en spirale jusqu'au sommet
montrant des scènes de batailles et des groupes d'ennemis vaincus durant
les guerres menées par les Romains. 1°) L'examen attentif des bas reliefs de ces colonnes montre aujourd'hui
une anomalie pour l'une d'entre elles. Surligner directement sur le
document 1 cette anomalie que l'on va chercher à expliquer. La région de Rome a toujours connu une certaine sismicité. Le réseau
sismologique de surveillance permet de comparer les sismogrammes lors
d'évènements sismiques récents. Le document 2 correspond aux sismogrammes
enregistrés sur deux stations localisées au Nord Est de Rome lors d'un
séisme récent local. Le document 3 représente le résultat d'une
modélisation d'élèves de première S réalisée à l'occasion d'un TPE. 2°) Mettre en relation les informations tirées des documents 2 et 3 pour
formuler une hypothèse
explicative aux différences constatées sur les sismogrammes des stations
sismologiques. La ville de Rome a connu, dans son illustre passé, quelques séismes majeurs
destructeurs. La fin de l'Empire romain fut notamment marquée par
d'importants tremblements de terre (en 442 et en 508), qui provoquèrent de
graves dommages dans la ville impériale. Le document 4 localise, dans Rome,
l'emplacement des colonnes impériales. 3°) A partir de l'ensemble des documents 1 à 4, expliquer pourquoi
l'anomalie n'est constatée que sur une des deux colonnes. Aujourd'hui, Rome n'est plus seulement la cité de marbre laissée par les
empereurs romains, elle est devenue capitale de l'Italie et connaît une
expansion urbaine peu commune et souvent incontrôlée. Durant tous ces
siècles, la ville de Rome et sa région ont connu et connaissent encore de
multiples secousses telluriques. Un aléa sismique qu'il convient de mieux
appréhender au moment où l'agglomération urbaine est peuplée par près de
quatre millions de personnes. 4°) Expliquer les dommages constatés, reportés sur le document 5, suite à
un important séisme dans les Apennins en 1915. 5°) La ville de Rome vous consulte en tant que géologue, quels conseils
réalistes pourriez-vous donner,
d'après l'ensemble des documents, pour guider les responsables de
l'urbanisation dans cette ville.
A rendre avec la copie. NOM : PRENOM :
La réalisation de ces monuments nécessita la mise en ?uvre de techniques
complexes. Il s'agissait en effet de superposer des blocs de marbre d'un
poids d'environ 40 tonnes et de les faire coïncider parfaitement, en tenant
compte soit des reliefs, probablement ébauchés déjà et progressivement
finis au cours du chantier, soit de l'escalier intérieur en colimaçon,
qu'il fallait déjà avoir creusé dans les blocs avant de les disposer. Document 2 : Enregistrements obtenus pour un même séisme en deux
endroits. Ces deux stations sont équidistantes du foyer du séisme. Le sismomètre de
Fiano Romano est aménagé sur des dépôts sédimentaires meubles (sables) et
celui de Fara Sabina sur des roches (grès = sables consolidés). L'échelle
des amplitudes est la même sur chaque sismogramme.
(Département de sciences géologiques - Université de Rome, Italie) Document 3 : Modélisation d'un effet de site (réalisée par des élèves de
1ère S, en TPE)
Le dispositif se compose d'une poutre en bois évidée, puis comblée de
plusieurs couches de sable. Deux cellules piézoélectriques (microphones)
respectivement posées sur le bois et sur le sable enregistrent les
secousses créées par un choc, à l'opposé de la boite.
Document 4 : carte géologique simplifiée de l agglomération romaine et
emplacement des colonnes impériales (Département de sciences géologiques-
Université de Rome.) |Document 5 : Chronologie de |Document 6 : Urbanisation actuelle de |
|l'urbanisation de Rome et intensité |l'agglomération de Rome |
|des dégâts constatés dans la ville |(Département de sciences géologiques - |
|lors d'un important séisme en 1915 |Université de Rome, Italie) |
|(Département de sciences géologiques| |
|- Université de Rome, Italie) | | ----------------------- [pic]
Colonne de Trajan et détail du bas relief Colonne de Marc Aurèle et détail du bas relief Document 1 : Les colonnes impériales aujourd'hui (source : Wikipedia)
[pic] Fiano Romano Fara Sabina
[pic] A : signal enregistré sur le sable.
B : signal enregistré sur le bois.
(D'après « cahier du SISMO » -CRDP NICE) A B Dommages constatés lors d'un fort séisme en 1915 dans les Apennins.
[pic] -----------------------
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