Pour bien lire cette infographie commençons par le volume d'une sphère
Le nombre π (Pi) est une constante qui donne le rapport (ou la " proportion " si vous préférez) entre le périmètre d'un cercle et son rayon (voir illustration ci-dessous). Déjà les Babyloniens 2000 ans avant Jésus Christ avaient remarqué que, quelle que soit la taille d'un cercle, sa circonférence était toujours proportionnelle à son rayon.
Comme on ne sait pas la valeur exacte de cette proportion, on lui a donné un nom : π, qui par définition a la valeur de cette proportion. Mais on ne l'a pas toujours appelé " Pi " hein, π c'est une notation récente de... quelques siècles. Moyennement récente disons.
π est un nombre qu'on appelle irrationnel car il possède une quantité infinie de chiffres après la virgule. On ne connait donc pas sa valeur exacte, c'est environ 3,14.
Pour retenir davantage de décimales il existe de jolis poèmes comme moyens mnémotechniques. La séquence des mots de ces poèmes, chaque mot donnant un nombre de lettres qui correspond à un chiffre, donne la séquence de chiffres du nombre π. Nous ne citerons que le premier vers de celui-ci : " Que j'aime à faire apprendre un nombre utile aux sages ! " qui donne 3 (Que) 1 (J') 4 (aime) 1 (à) 5 (faire) 9 (apprendre) 2 (un) 6 (nombre) 5 (utile) 3 (aux) 5 (sages), soit 3,1415926535.
Périmètre / circonférence du cercle
Soit " P " le périmètre du cercle noir, " r " le rayon (le rayon c'est la moitié du diamètre " d ", c'est-à-dire la distance entre le centre du cercle et le bord du cercle).
Volume de la sphère
Maintenant donnons la formule du volume V d'une sphère.
Toujours avec " r " comme rayon : le volume V = ⁴⁄₃ × π × r³
Notez que " r³ " c'est " r " au cube ou " r " puissance 3 qui veut dire r × r × r, soit " r " 3 fois multiplié par lui-même.
Volume de la Terre
La Terre a un rayon moyen de 6371 kilomètres. Son volume est donc de (4 / 3 ) × π × 6371× 6371× 6371 = 1083206782965 kilomètres cubes (km³) soit... 1083 milliards de km³.
Volume de l'atmosphère
Comme l' atmosphère est un gaz et que plus on prend de l'altitude moins il est dense, pour faire ce calcul il faut se mettre d'accord sur ce qu'on appelle l'atmosphère. 90 % de la masse de l'atmosphère se trouve entre 0 et 16 kilomètres (km) au dessus du niveau de la mer. On vous apprend à l'école dans le programme officiel que l'atmosphère fait 30 kilomètres d'épaisseur, car 99 % de sa masse est comprise entre 0 et 30 km au dessus du niveau de la mer et que ce chiffre satisfait aux exigences de l'éducation nationale. Les astronautes américains sont considérés comme tel s'ils ont voyagé dans l'espace au delà de 80 km d'altitude. Les effets de l'atmosphère se font sentir environ à 120 km lorsque les navettes rentrent sur Terre. Donc il y a beaucoup de définitions possibles de l'épaisseur de l'atmosphère. Perso nous préférons prendre la limite communément admise que s'appelle la ligne de Kármán à 100 km. Pourquoi celle là ? Explications ici : Kármán.
Volume de la Terre : 1083 milliards de km³
Volume de la Terre + 100 km : 1135 milliards de km³
Volume de l'atmosphère : 52 milliards de km³
Volume de l'eau sur Terre
Commençons par définir l'eau et où elle se trouve. D'abord il y a les mers et les océans, la glace des pôles et les glaciers de montagne, mais ce n'est pas tout, il faut aussi prendre en compte les lacs, les rivières, les marrais les eaux souterraines, l'eau contenue dans les sols gelés ou humides, dans la croûte terrestre, dans l'atmosphère et dans les organismes vivants (oui oui, nous contenons de l'eau et même beaucoup, plus de 50% de notre masse corporelle, c'est de l'eau, le pourcentage dépend de l'âge et de la corpulence).
Le volume total d'eau sur Terre est de 1,386 milliard de km³ (la molécule d'eau s'écrit : H₂O - soit 2 atomes d'hydrogène " H " pour un atome d'oxygène " O ").
Volume de l'eau douce
Maintenant prenons uniquement l'eau douce, celle que nous pouvons consommer car elle n'est pas salée, saumâtre contrairement à l'eau de la mer par exemple.
Le volume total d'eau sur Terre est de seulement 35 millions de km³.
Volume de l'eau douce facilement accessible
À peine 900 mille km³ ! Pour 7 milliards d'Hommes.
Volume du pétrole
L' USGS estime l'extraction du pétrole depuis 1870, date à laquelle le célèbre J.D. Rockefeller a commencé à pomper massivement du précieux liquide, à 1000 milliards de barils. 1 baril faisant 159 litres, ça fait 159000 km³ soit une sphère de 33 kilomètres de rayon.
Il resterait, toujours d'après l'USGS, environ 320000 km³ de pétrole à extraire. Soit une sphère de 42 kilomètres de rayon.
Volume de la biomasse
La biomasse pour simplifier désigne en écologie la masse des êtres vivants dans un lieu de vie donné. La Terre comporterait une biomasse de 560 milliards de tonnes de carbone organique total (COT). La tonne de carbone organique total est une unité qui mesure la masse de carbone, ici dans un être vivant. Pourquoi ramener la masse de l'être vivant au carbone qu'il contient ? Tout simplement car le carbone est à la base de la vie.
La biomasse comporte en moyenne 19.4 % de masse de carbone (et pour l'anecdote elle contient environ 1100 km³ d'eau). Cela fait un total de biomasse de (560 × 100) / 19,4 = 2900 milliards de tonnes environ. Si on considère, comme elle contient beaucoup d'eau, que grosso modo la masse volumique de la biomasse est équivalente à celle de l'eau (aïe aïe aïe nous ne sommes pas très précis là, c'est vraiment une approximation grossière pour donner un ordre de grandeur de la sphère qui pourrait la contenir) alors vu qu'une masse d'eau de 1 milliard de tonnes à un volume de 1 km³, si on considère que la biomasse a la même masse que l'eau par unité de volume (masse volumique), alors les 2900 milliards de tonnes de la biomasse ont le même volume que 2900 milliards de tonnes d'eau, soit un volume de 2900 km³. Cela ferait une sphère de 9 petits kilomètres de rayon.
Conclusion
Nous touchons ici du doigt la rareté des ressources naturelles, notamment l'eau, et à quel point il est important de les préserver.
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble