LL06 - Printemps des Sciences

Transcription

80, rue Jonfosse 4000 Liège
04/223.63.24
http://www.jonfosse.be
Dossier pédagogique - Printemps des Sciences 2013 – HEL Jonfosse
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Ce projet a pu être mené à son terme grâce à la participation de nombreuses personnes.
Nous remercions:
- les maîtres-assistantes: AUGUSTE Françoise, GARBAR Jocelyne, Lespagnard
Bernadette, MONOYER France,
- les étudiants de première année des sections régendat Sciences Humaines et régendat
Sciences Naturelles pour l’élaboration du dossier, la mise au point des ateliers, la
réalisation des supports et l’animation des activité.s
COLON Sophie, CORHAY Caroline, LUCASSEN Nicolas, RIGO Stéphanie
ISTASSE Amandine – L’HUIRE Muriel – KOOPMANS Alison – VANWERSCH
Rodrigo – VANDERHEYDEN Melissa – DIGNEFFE Cédric
CABERGS Julien, FENNIS Soraya, LECHKAR Fadwa, ZARHOUNI Wafae
ANDRÉ Julien, BAWIN Manon, BEN TAHAIKT Nargisse, LALLEMENT Julie
BAJRA Arbnor, FERRO Massimo, TARIC Nadira et YARPUZ Ebru
ALONSO Jérome, NOTTET Tristan, YAGHI Sari
ANANIA Anthony, BLANCHY Jacob, FARRIS Benjamin, MAGNOLI Giorgio,
SON David, VANDERBECK Gilles
CETIN Jean-Luc, LEDUC Kevin, PETIT Maxime, SOUKA Thomas
FRANCKART Jean-François, NINANE Chadi, VANDENDRIESSHE Jordan,
VARGA Tim, LEVÊQUE Xavier, DEVOS Anne, DEBELDER Nestor, SANTIAGO
LOPEZ Annie
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Les châteaux d’eau et vases communicants.
Colon Sophie, Corhay Caroline, Lucassen Nicolas, Rigo Stéphanie
Questions et mise en situation :
1) Comment l’eau arrive-t-elle au robinet ? D’où provient-elle ?
L’eau est récupérée des nappes phréatiques, des rivières,… pour être acheminée dans une
centrale d’épuration. Une fois que l’eau est propre elle est envoyée par des tuyaux vers le
château d’eau qui, lui, amène par un système de conduites l’eau au robinet de votre maison.
2) Qu’est ce qu’un château d’eau?
Un château d'eau est généralement une tour (en forme de cylindre) qui a pour rôle de
stocker l'eau potable. Cette dernière est envoyée dans le réservoir situé au sommet de
l'ouvrage à l'aide de pompes.
Utilité :
Le château d’eau est un réservoir surélevé, qui contient plusieurs milliers de litres.
Il remplit une double fonction :
- constituer une réserve d'eau pour toute la population qu'il alimente (=
stockage).
- Livrer l'eau à une pression correcte.
Idéalement, un château d'eau plein doit pouvoir contenir suffisamment
d'eau pour alimenter l'ensemble des maisons qui y sont raccordés
pendant une demi-journée (temps nécessaire pour réparer une panne).
Distribution :
A partir des châteaux d’eau, l'eau est dirigée dans un réseau de canalisations (ou de
conduites) jusque chez vous via un véritable labyrinthe de tuyauteries. Ces canalisations
sont reliées entre elles pour former le réseau de distribution d'eau.
La dernière étape jusqu'au robinet : un ensemble de tuyauteries d’un petit diamètre est piqué
sur la canalisation principale de distribution. C'est le raccordement.
Des centaines de réservoirs et des milliers de kilomètres de conduites constituent la face
insoupçonnée de la distribution d'eau.
Pression et débit :
Si le robinet, à alimenter, est à une altitude inférieure à celle de la réserve d'eau, la pression
de l'eau sera beaucoup plus élevée. Lorsque les maisons ou les immeubles à alimenter sont
situés à un niveau supérieur à celui de la cuve du château d'eau, un système de pompage
permet de propulser l'eau vers les points de consommation.
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Le débit est la quantité d'eau qui sort du robinet sur un certain temps.
Différence entre château d’eau et réservoir :
Ces deux constructions ont la même fonction. La seule différence est que le réservoir est
construit sur un terrain situé en altitude suffisante pour permettre une pression correcte,
tandis que le château d’eau est construit si la côte du terrain est insuffisante pour permettre
une pression convenable. Ils ont donc un rôle identique, le de stockage et la régulation de la
pression.
Réservoir d’eau – Château d’eau
Production :
L'eau potable disponible au robinet provient majoritairement (80 %) des nappes d'eau
souterraines, appelées aussi nappes phréatiques. Les eaux de surface prélevées dans les
rivières, les canaux, les lacs ou les barrages fournissent, quant à elles, un peu moins de 20
% de l'eau de distribution.
•
Eaux souterraines : proviennent de l'infiltration des eaux de pluie dans le sol. Cellesci percolent par gravité dans les pores, les micro-fissures et les fissures des roches,
humidifiant des couches de plus en plus profondes. Elles s'accumulent, remplissant
le moindre vide, saturant d'humidité le sous-sol, formant ainsi un réservoir d'eau
souterraine appelé nappe phréatique. La nappe chemine en sous-sol, parfois
pendant des dizaines voire des centaines de kilomètres, avant de ressortir à l'air libre,
alimentant une source ou un cours d'eau.
En s'infiltrant dans le sol, l'eau traverse plusieurs couches de terre et de roches qui la
débarrassent naturellement de ses impuretés, sauf certains polluants, comme les
pesticides. Les eaux des nappes souterraines ont une excellente qualité, car plus
elles sont profondes, mieux elles sont protégées de la pollution. Néanmoins, une
protection est nécessaire s’il y a des activités polluantes à proximité de la nappe
phréatique.
•
Eaux de surface : Les eaux de surface prélevées sont les eaux provenant des cours
d'eau, des lacs ou des quatre grands barrages-réservoirs de Wallonie. La qualité des
eaux de surface varie selon leur origine : naturellement chargées en matières en
suspension et en matières organiques naturelles, acides, peu minéralisées...
Les eaux de surface sont quant à elles très vulnérables aux pollutions.
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Le principe des vases communicants :
Les vases communicants consistent en 2 ou plusieurs récipients reliés entre eux.
Expériences pour mieux comprendre le principe des vases communicants :
•
Expérience n°1 : Les vases communicants.
1. Construction montage :
Matériel : Tuyau transparent, 2 bouteilles en plastique, de l’eau
Étapes de construction :
-Couper le fond des 2 bouteilles.
-Percer les bouchons au centre avec un clou et un marteau.
-Grâce à une paire de ciseaux agrandir le trou du bouchon mais à un diamètre inférieur au
tuyau.
-Passer le tuyau dans les trous faits dans les bouchons.
-Revisser les bouchons aux bouteilles.
-Remplir une des deux bouteilles d’eau.
Observations de l’expérience :
-Les deux récipients communiquent entre eux, la surface de l’eau est au même niveau dans
les deux.
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On peut aussi le faire :
- avec une bouteille légèrement inclinée on constate que les niveaux d’eau sont identiques
dans les deux bouteilles.
-Avec les deux bouteilles légèrement
identiques dans les deux bouteilles.
inclinées on constate que les niveaux d’eau sont
-Avec deux bouteilles de taille différente on constate que les niveaux sont identiques dans
les deux bouteilles (peu importe la taille ou la forme du récipient).
-Avec les deux mêmes bouteilles et le tuyau bouclé on constate que les niveaux d’eau dans
les bouteilles sont les mêmes.
-L'eau s'écoule de la bouteille élevée vers la bouteille en contrebas. Plus la hauteur de chute
est importante, plus l'eau s'écoule rapidement.
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2. Montage de l’expérience :
Matériel : 2 récipients transparents, un tuyau transparent, de l’eau.
Étapes du montage :
On installe en hauteur un récipient(A) rempli d'eau et on y plonge un tube qui descend vers
un second récipient (B) placé en-dessous de A.
Observations de l’expérience :
Dès que l'on amorce le siphon en aspirant l'eau dans le tube, l'eau s'écoule du récipient
élevé (A) vers le récipient (B) en contrebas. Plus la hauteur de chute est importante, plus
l'eau s'écoule rapidement.
A
B
Questions posées après les expériences :
Que se passe-t-il si :
-J’incline l’une des bouteilles ?
-Si l’une des bouteilles est beaucoup plus grande que l’autre ?
-Si le tuyau fait des zigzags, des boucles ?
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Reference : http://www.ac-grenoble.fr/college/jean-monnet.st-jorioz/techno/clg/Documents/FICHE_chateau_d_eau.jpg
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Sources :
Site internet :
- http://fr.scribd.com/doc/91045766/43/Vases-communicants
www.aquawal.be
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Vases_communicants
Livres :
- Société Wallonne des distributions d’eau. L’unité dans la diversité, la Belgique des
châteaux d’eau
- Société Wallonne des eaux, réalisé par Aquawal, « Demain, l’eau est dans ma nature ».
- Société wallonne des eaux, « La société Wallonne des eaux contrôle et surveille la qualité
de l’eau ».
- Société Wallonne des eaux, « Petits conseils à suivre pour la réalisation d’un nouveau
raccordement domestique à la distribution d’eau ».
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HAUTE EOLE DE LA VILLE DE LIEGE
CATEGORIE PEDAGOGIQUE
ECOLE NORMALE JONFOSSE
Rue Jonfosse, 80
4000 Liège
ISTASSE Amandine – L’HUIRE Muriel – KOOPMANS Alison –
VANWERSCH Rodrigo – VANDERHEYDEN Melissa – DIGNEFFE Cédric
Eau Secours !
Dossier pédagogique
1. Introduction
Nous vous proposons un atelier qui met en évidence l’importance de l’eau potable à partir
d’un circuit didactique qui démontre que l’eau est une denrée rare et précieuse. C’est donc
une séance basée sur l’utilisation de l’eau que nous allons proposer.
Tout au long du parcours, les élèves peuvent suivre les aventures de notre mascotte,
Gougoutte, à travers son histoire de petite goutte d’eau perdue sur notre Terre.
Pour le bon fonctionnement de l’activité, nous créerons des petits groupes d’élèves qui se
répartiront dans les différents ateliers. A la fin des ateliers, les élèves se réuniront autour
d’un jeu récapitulatif de l’atelier.
L’objectif de notre atelier est de faire comprendre aux élèves l’importance de l’eau potable et
le fait qu’elle est de moins en moins présente.
La compétence exercée dans cette activité est : recueillir des informations par des
observations.
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2. Un peu d’histoire
2.1. Apport théorique
L’agriculture et l’hygiène tout au long de l’Histoire.
Néolithique :
Il y a deux types d’agriculture dans le croissant fertile, la première est l’agriculture sèche (qui
ne nécessite que l’eau des précipitations ; au levant), et la deuxième est celle par irrigation
(c'est-à-dire creuser des canaux comme en Mésopotamie, ou par les crues comme en Égypte
{dans l’Antiquité}, où l’on construit des digues pour contenir le fleuve).
Antiquité :
C’est à la fin de la Grèce antique qu’apparaissent les bains publics qui seront repris par les
romains. L’hygiène y était donc relativement bonne (l’hygiène des hommes mais pas
forcément celle des villes elles-mêmes). À la fin de l’empire romain, les bains deviennent
mixtes.
Moyen-âge :
Au XIIIème siècle, les bains réapparaissent en Europe grâce à la redécouverte de ces derniers
lors des croisades car ils avaient perduré à Byzance. Ces bains seront conviviaux c'est-à-dire
qu’ils sont mixtes. Cependant, seules les personnes riches y ont accès. Suite à une épidémie
de peste (maladie grave), on ferme ces établissements et l’on commence à penser que se
laver intégralement est mauvais car cela ouvre les pores de la peau. La toilette sèche naîtra
de cette pensée (voir « Époque Moderne »).
C’est avec la chute de la barrière que représente l’Atlantique que s’ouvre une nouvelle ère de
prospérité pour l’Europe, grâce aux ressources du nouveau continent. En effet l’Atlantique
était infranchissable durant le Moyen-âge, les navires ne permettant pas la traversée de
l’Océan. De plus les gens n’avaient aucune envie de tenter l’aventure puisque dans les
croyances populaires, la Terre était plate et que s’ils s’aventuraient trop loin, ils tomberaient
dans le néant. Lorsque le fait que la Terre soit ronde se diffusa, des suppositions furent
émises à propos d’un chemin vers l’Inde passant par l’Atlantique.
Christophe Colomb y croit et décide de tenter l’expérience. S’il y arrive, cela ouvrira à
l’Europe une voie directe vers les richesses d’Asie (textiles et épices notamment). Celles-ci
étaient jusque-là apportées par voie terrestre, ou en contournant l’Afrique en bateaux. Il y
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avait beaucoup d’intermédiaires (arabe, vénitien,…) dans ces transactions, ce qui fait que les
européens n’avaient aucune emprise sur le prix des denrées précieuses.
Avec la découverte de l’Amérique, on découvre l’or américain mais aussi de vastes terres à
cultiver et à rentabiliser. Cela apporta richesse et prospérité à l’Espagne et au Portugal (les
Portugais étaient aussi établis en Asie), puis cela se propagea à toute l’Europe.
Époque Moderne :
La toilette sèche est particulièrement utilisée au XVIIème siècle : on se frictionne la peau
avec une serviette parfumée et le visage avec un linge blanc. Le parfum cache l’odeur
corporelle et protège des maladies. Avec le Baroque, le « paraître » prend de l’importance :
les vêtements doivent être sans taches et les parties visibles du corps lavées.
Pendant le XVIIIème siècle, il y a un retour à l’eau. La fraîcheur du liquide ayant la propriété
de stimuler la vigueur et la résistance physique. Des cabinets de toilette apparaissent dans
les hôtels parisiens, annonciateurs d’une nouvelle conception de la propreté.
Époque Contemporaine :
Au XIXème siècle, l’eau courante fait son apparition pour des raisons sanitaires (enrayer les
maladies) et le savon est relié directement à l’hygiène.
Enfin, Au XXème siècle, l’eau courante est partout ; un lieu est considéré comme hygiénique
s’il remplit des conditions précises par rapport à l’air, la lumière et l’humidité. On constate
qu’il y a de plus en plus de salles de bain privées.
Actuellement, nous gaspillons énormément l’eau (ex : eau potable est utilisée pour le jardin,
le ménage,…). De plus le circuit de l’eau apporte le précieux liquide jusqu’à notre robinet
alors qu’à une certaine époque nous dépendions des puits, des rivières,….
2.2. Activités proposées
Pour la partie agriculture, les élèves devront accrocher à l’aide de velcro les trois images
représentant les différents types d’agriculture avec la définition correspondante.
Pour la partie hygiène au cours de l’histoire, les élèves devront expliquer, à partir d’images
fournies, ce qu’ils voient et ensuite les classer sur une ligne du temps. La fin de l’activité sera
dédiée à la correction et à l’explication de l’évolution. Cependant un moment sera pris au
début de l’activité pour faire émerger les représentations des enfants par rapport à l’hygiène.
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Matériel nécessaire : Images des différents termes sous forme de pièces de puzzle avec
velcro et panneau circulaire pour l’agriculture
3. L’accès à l’eau potable
Eau rare, eau précieuse
Un lien vers un dossier de l'Unicef traitant de ce sujet est proposé ci dessous :
http://www.unicef.fr/userfiles/ficheenseignant.pdf
Activité proposée
Matériel nécessaire : maquette représentant les nappes phréatiques, maquette sur
l’Atlantique, activité sur les types d’eau avec ballon de la Terre, tarte avec les 7/10, seau,
canette, bac à glaçons, cuillère.
Nous ferons une démonstration de la répartition de l’eau sur la Terre. Pour se faire nous
montrerons une représentation 3D de la Terre avec une tarte représentant le pourcentage
d’eau sur la Terre. Ensuite un seau montrera la proportion d’eau de façon plus ludique. Par
après hors de ce seau nous retirerons une canette d’eau qui symbolisera l’eau douce. De
cette canette, nous remplirons un bac à glaçons symbolisant l'eau sous forme de glace et
nous montrerons que l’eau potable tient dans une cuillère à soupe.
L’activité suivante est un panneau explicatif sur les nappes phréatiques et nous terminerons
cet atelier géographie par un panneau expliquant la difficulté de naviguer sur l’Atlantique qui
mêle un peu d’histoire à la géographie.
4. L’eau : besoin et utilisations http://www.unicef.fr/userfiles/ficheenseignant.pdf
Eau source de vie
Le dossier de l'Unicef, cité plus haut, donne des informations sur la problématique de le
répartition de l'eau potable ainsi que sur son utilisation.
Activité proposée
Voir activité proposée au point 3 sur la répartition de l’eau dans le monde.
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5. Las Vegas, royaume de gaspillage
Chapitre dédié à l’aspect sociologique de l’eau.
La dimension économique de l’eau
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Apport théorique
Les océans peuplent 71% de la Terre. On retrouve 35grammes de sel dissout par litre et donc,
c’est eau est pratiquement inutilisable. L’eau douce, c’est-à-dire sans sel, ne représente que
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3% de la surface de la Terre (eaux souterraines, l’humidité du sol, les lacs, les cours d’eau,
l’atmosphère).
Las Vegas royaume de gabegie, fait le plein
La croissance de Las Vegas dépend de réserves d’eau sur le déclin 22/08/2007 13:53 (Par Sandra
BESSON) tiré de http://www.actualites-news-environnement.com/11366-las-vegas-eau.html
La référence ci dessus donne accès à un texte présentant les conséquences de l'utilisation parfois
irréfléchie de l'eau comme par exemple à Las Vegas.
L’eau, une ressource limitée
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L’eau douce sur la planète « Bleue »
http://lelivrescolaire.fr/3235/2_L_eau_une_ressource_rare_suscitant_des_amenagements_multiples.html#Document=8965
Cette référence présente une fois encore des informations importantes concernant les
inégalités d'accès à l'eau.
Activité proposée
Matériel nécessaire : questionnaire et dossier documentaire, panneau avec définitions et
images, une bouteille d’eau, du sel, des cuillères et des billes
Cet atelier aura deux séquences. La première séquence s’articulera de la façon suivante :
- Sur un grand panneau, les élèves devront faire coïncider la définition des notions
expliquées avec l’image correspondante.
- Une vidéo sera montrée pour illustrer un peu le « royaume de Las Vegas ».
La deuxième séquence se déroulera de la manière suivante :
- Une bouteille d’eau avec 35g de sel sera mise à la disposition des élèves pour illustrer
la concentration en sel de l’eau non potable.
- Les élèves devront transporter une bille dans une cuillère sur une distance donnée
afin d’illustrer la difficulté du transport de l’eau dans le désert. La cuillère sera tenue
avec la bouche.
6. Bibliographie
www.journaldelenvironnement.net
www.consoglobe.com
Musée d’Histoire de la Ville de Luxembourg (Éditeur intellectuel), Lave-toi… ! : Une histoire de
l’hygiène et de la santé publique en Europe, Cologne, 2004.
Site officiel de l’UNICEF France.
VIDEO TF1 : http://patenotte.name/Films/scripts/Las_Vegas_gaspillage_d_eau-reponses.htm
(http://lelivrescolaire.fr/3235/2_L_eau_une_ressource_rare_suscitant_des_amenagements_multiple
s.html#Document=8964
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Printemps des sciences
Conséquences du réchauffement
climatique sur l’Arctique
Année académique 2012-2013
Groupe :
CABERGS Julien
FENNIS Soraya
LECHKAR Fadwa
ZARHOUNI Wafae
Ce dossier contient des extraits provenant de sites traitant du sujet abordé..
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Objectif général
À travers une série d’activités ludiques et expérimentales, sensibiliser les enfants aux
conséquences du réchauffement climatique sur l’Arctique et les impacts qui en découlent pour
le reste du monde.
Pistes et notions théoriques abordées :
-
Pourquoi les pôles sont-ils les plus touchés par le réchauffement climatique ? (QUIZZ)
- Quelles sont les causes de la fonte des glaces ? (expérience albédo + effet de serre naturel +
quiz activités humaines)
- La fonte des glaces de l’océan Arctique pourrait-elle provoquer une hausse du niveau des
océans ? (réponse apportée avec l’expérience des glaçons+ inondation des terres côtières)
-
Que va provoquer la fonte des glaces en termes de ressources/quantité d’eau douce sur le globe ?
-
Qu’en est-il de la faune et la flore de l’Arctique ?(Quiz
L’Arctique :
- Le mot vient du grec « arktikos » qui signifie « ours » en français.
Dans le ciel, les
constellations de la Grande Ours et de la Petite Ours donnent la direction du nord.
- L’Arctique désigne donc les régions situées au pôle Nord constituées essentiellement de glace.
- L’Arctique n’est pas un continent, comme l’Europe, l’Asie ou l’Antarctique, situé lui au pôle Sud.
On parle aussi de l’océan Arctique.
- L'Arctique comprend cinq pays, ceux dont les côtes sont au contact de l'océan Arctique soit : le
Canada, les États-Unis (avec l'Alaska), le Danemark (par le Groenland), la Russie et la Norvège.
- L'Arctique est délimité par le cercle Arctique (latitude 66° 33'N),
Principales caractéristiques de la zone arctique
- Océan gelé entouré de terres
- Pôle Nord : situé à peu près au centre l’océan Arctique
- Océan recouvert en grande partie de banquise permanente
- Abrite près de 10% des glaces continentales de la planète (7% des réserves d’eau douce sur Terre)
- Superficie : 21 millions de km2 (dont 14 millions de km2 d’océan Arctique)
Le climat des régions polaires (www.educapoles.org )
« Les principales caractéristiques du climat polaire sont la
rigueur du froid et la durée de l’hiver. Les saisons sont
réduites à un long hiver glacial et à 3 mois d’un été frais.
Suivant la latitude, le soleil peut briller pendant près de trois
mois en été sans discontinuer (« soleil de minuit »), alors que
la nuit dure 3 mois pendant l’hiver.
Les vents soufflent fréquemment. Les principales
précipitations se font sur les côtes. Sur les inlandsis ou sur la
banquise du pôle Nord, elles sont très réduites et essentiellement sous forme de paillettes de glace qui
scintillent au soleil : la vapeur d’eau y est quasiment inexistante.
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En réalité on ne peut pas réellement parler d’UN climat arctique puisqu’on y trouve de nombreux
climats différents, en fonction de la latitude, de l’altitude, de la distance par rapport aux côtes (il fait
plus froid à l’intérieur des terres) ou encore de la présence de courants marins à proximité. Par
exemple, la température moyenne au milieu de l’hiver est de –33°C sur la calotte glaciaire du
Groenland, alors que, sur la côte voisine et pendant la même période, la température moyenne est en
général de –7°C, en raison de courants océaniques relativement chauds. »
La faune et la flore (www.educapoles.org )
En arctique
« Les végétaux sont inexistants sur la banquise, mais les terres arctiques recèlent de plusieurs
centaines d’espèces de plantes. La limite isotherme qui définit l’Arctique correspond plus ou moins au
passage de la taïga (forêt boréale) à la toundra. C’est ce qu’on appelle la « limite des arbres » : en
progressant du sud vers le nord, les arbres de la taïga laissent progressivement place à la toundra,
une steppe rase et peu productive, composée de quelques arbres rampant au niveau du sol, de plantes
à fleurs herbacées, de mousses et de lichens. La toundra (ainsi qu’une partie de la taïga) est le
domaine du permafrost. En effet, dans ces régions extrêmement froides, le sol est gelé en profondeur.
Seule la partie superficielle (0,5 à 1 m) fond en été et le paysage se transforme alors en une vaste zone
marécageuse, partiellement dégelée, où les végétaux vont pouvoir se développer en quelques semaines
à peine.
Quelques mammifères vivent dans la toundra (comme le loup, le renard polaire, le lièvre, le bœuf
musqué, le renne, le lemming), ainsi que de nombreuses espèces d’oiseaux et quelques centaines
d’insectes. L’ours blanc, lui, vit essentiellement sur la banquise qu’il parcourt tout au long de l’année
pour chasser des phoques.
En mer, une faune marine extrêmement abondante est composée, entre autres, de baleines, phoques,
morses, oiseaux marins et de nombreux poissons et invertébrés. »
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Notre planète se réchauffe ! http://www.unicef.fr/userfiles/05_Kit_Primaire_Avenir_Homme_et_planete.pdf
« Qu’est-ce que le changement climatique ?
La température moyenne à la surface du globe augmente. On appelle ce phénomène le réchauffement
climatique. Aujourd’hui, cette hausse s’accélère. Les températures sur Terre n’ont jamais été aussi
élevées. Les prévisions les plus pessimistes affirment qu’elles pourraient augmenter de 5 à 6 degrés
d’ici la fin du siècle. Sur notre planète, les 50 dernières années ont été les plus chaudes depuis 2000
ans.
Qu’est-ce que l’effet de serre ?
Si la vie est possible sur Terre, c’est grâce à l’effet de serre.
Comme on peut le voir sur ce schéma, toute la chaleur que nous recevons vient du soleil.
Lorsqu’elle arrive sur notre planète, une partie est renvoyée vers l’espace.
Le reste est absorbé par la Terre et l’atmosphère.
C’est un ensemble de gaz, les « gaz à effet de serre », qui retient de l’énergie à la surface du globe.
Ensemble, ils forment une barrière. Ils agissent comme un couvercle qu’on poserait sur une casserole
pour retenir la chaleur à l’intérieur. Ainsi, l’effet de serre est indispensable à notre survie.
Sans cette barrière de gaz il ferait en moyenne - 18 °C sur Terre ! »
http://le-ptit-ecolo.wifeo.com/leffet-de-serre.php
« Or, grâce à lui, cette température moyenne est d’environ une quinzaine de degrés, ce qui est beau coup plus vivable.
Nous émettons trop de gaz à effet de serre ! Malheureusement, à l’image des voitures, des avions, des
usines, de nombreuses activités humaines émettent aujourd’hui beaucoup trop de gaz à effet de serre.
Résultat : la barrière de gaz se renforce.
Elle devient de plus en plus difficile à franchir pour la chaleur qui tente de quitter notre planète.
Voilà pourquoi la température moyenne à la surface du globe augmente.
Les activités humaines ont donc une part importante dans le changement climatique. » http://www.unicef.fr/userfiles/05_Kit_Primaire_Avenir_Homme_et_planete.pdf
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Quels
sont
les
effets
du
réchauffement
climatique
sur
les
océans
?
http://www.unicef.fr/userfiles/05_Kit_Primaire_Avenir_Homme_et_planete.pdf
« Le changement climatique va entraîner de nombreux bouleversements sur notre planète.
Parmi les plus spectaculaires, la hausse du niveau des océans menace des pays entiers.
Comment explique-t-on ce phénomène ?
L’augmentation des températures fait fondre les glaciers et les calottes glaciaires de l’Arctique ainsi
que de nombreuses autres parties du globe.
Ceci augmente énormément la quantité d’eau supplémentaire dans les océans.
Le niveau des mers devrait monter de 20 à 60 cm d’ici à la fin du siècle.
Dans plusieurs pays, l’Océan risque à l’avenir de grignoter une grande partie du rivage.
Ce sera sans doute le cas des îles Maldives dans le Pacifique.
Elles sont en effet situées à une très faible hauteur au-dessus du niveau de la mer.
Elles risquent d’être submergées par la montée des eaux. »
Les régions polaires - Dossier pédagogique réalisé par la Fondation Polaire
Internationale
Alain Bidart et Laurent Dubois Dossier subventionné par le Ministère wallon de
l’énergie (Belgique) Avec la collaboration du Secteur de l’environnement de l’Enseignement
primaire du canton de Genève (Suisse) Mai 2003
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Pourquoi les pôles sont-ils les plus touchés par le réchauffement climatique ?
L’existence et la durée de la nuit polaire sont liées aux mouvements et à la position de la Terre par
rapport au soleil. Notre planète tourne sur elle-même en 24 heures et autour du soleil en 365
jours. En raison de l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre, chacun des pôles est pendant 6
mois tout le temps dirigé vers le soleil. C’est pour cela que s’y succèdent 6 mois de lumière, puis
d’obscurité continue.
Ainsi, les régions polaires réfléchissent la plus grande partie des rayons lumineux qui les
atteignent déjà difficilement. Il y a un auto entretien des conditions froides.
Ces régions sont déficitaires en rayonnement solaire par rapport aux régions équatoriales et
tropicales.
Les pôles seraient encore plus froids si la chaleur du soleil n'était pas redistribuée sur la planète
grâce aux circulations atmosphérique (le système mondial des vents) et océanique (les courants
marins), Le climat polaire se caractérise par la rigueur et la durée du froid. Trois mois d’été frais
succèdent à un long hiver glacial (de -40 à -70°C au cœur de l’Antarctique) qui se déroule en
partie dans la nuit.
Sur cette photo de la NASA, l’agence spatiale américaine, on peut voir ce qui se passe sur la banquise : la masse
blanche, c’est la banquise actuelle, et la ligne jaune représente la surface qu’elle occupait, entre 1979 et 2010, en
été.
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(© Photo/NASA)
http://1jour1actu.com/planete/pourquoi-la-banquise-fond-elle-de-plus-en-plus/
La banquise, ces gros blocs de glace que l’on trouve dans l’océan, au pôle Nord (Arctique) et
au pôle Sud (Antarctique), se forme durant l’hiver polaire. Quand vient l’été en Arctique, une
partie de la banquise fond et une autre se brise en mille morceaux. Depuis quelques années, la
fonte des glaces s’est accélérée et chaque été, elle est plus importante que l’été précédent.
Certains spécialistes pensent même que d’ici 10 à 20 ans, la banquise pourrait disparaître
totalement chaque fin d’été.
Pourquoi la banquise fond-elle de plus en plus ?
À cause des changements climatiques de notre planète.
Depuis plusieurs dizaines d’années, la température de l’air et des océans augmente. L’une des
conséquences de ce phénomène est la fonte des glaces : la banquise est de plus en plus fine et
de moins en moins étendue.
L’homme, en rejetant dans l’atmosphère des gaz (comme ceux des usines ou des voitures),
serait le principal responsable de ce réchauffement climatique. Pour autant, l’homme n’est
pas le seul responsable.
Depuis toujours, la Terre subit des changements climatiques : elle alterne entre des
réchauffements et des refroidissements du climat, pouvant parfois durer plusieurs milliers
d’années.
Quelles sont les conséquences de la fonte des glaces en Arctique ?
La fonte des glaces est préoccupante, tant pour l’environnement que pour les animaux. Car la
banquise est un habitat naturel pour de nombreux mammifères comme les ours polaires, les
otaries ou encore les phoques. Leur survie est aujourd’hui menacée par la fonte des glaces.
Mais pour certains, la disparition des glaces l’été offre de bons côtés : les navires marchands
pourraient circuler et ne seraient plus obligés de faire de longs détours pour éviter ou
contourner la banquise. De plus, les fonds de l’océan Arctique sont riches en pétrole. Et sans
glace, le pétrole (l’essence) serait plus facilement accessible. Mais ces activités comportent de
grands risques comme les marées noires, par exemple, très polluantes pour l’environnement.
C’est pourquoi des organisations de protection de la nature telles que Greenpeace se battent
24
pour que l’Arctique devienne une zone protégée, comme l’Antarctique, où toutes les activités
dangereuses pour l’environnement seraient interdites !
En tant que gigantesque réservoir de froid, les régions polaires jouent un rôle fondamental dans la ma chine climatique planétaire. Aussi, le réchauffement des pôles aura-t-il des répercussions globales dont
voici deux exemples.
1) Réduction de l’albédo terrestre
2) Perturbation de la circulation océanique
Pour expliquer l’affaiblissement de la plonger des eaux. (Schéma sur affiche)
Banquise et glacier, quelle différence
http://www.futura-sciences.com/fr/question-reponse/t/eau/d/banquise-et-
glacier-quelle-difference_1132/
« La banquise se forme en mer, lorsque la température de l’eau de mer atteint -1,8°C. À cette
température, des cristaux de glace se forment puis se rejoignent pour former une couche de
glace qui emprisonne des poches de saumure où les sels se sont concentrés.
À l’inverse, un glacier (ou calotte glaciaire) se forme sur le continent, aux niveaux des pôles
ou des montagnes, par compactage de la neige accumulée. Avec le temps, ce compactage
chasse l’air contenu dans la neige tandis que les cristaux de glace se soudent pour former de
la glace. Un glacier est donc constitué d’eau douce gelée.
Une autre différence entre banquise et glacier tient à la conséquence de leur fonte sur le niveau des mers. En effet, la fonte d’un glacier se traduit par une arrivée d’eau supplémentaire dans les océans, ce qui provoque leur élévation (même si le phénomène le plus important est la dilatation thermique de l’eau).
Au contraire, la fonte de la banquise ne modifie pas le niveau des mers (ou de manière négligeable). En effet, en vertu du principe de la poussée d’Archimède, la banquise qui flotte
sur l’océan déplace un volume d’eau de mer dont le poids est égal à celui de la glace. Donc
si cette glace fond, l’eau de fonte occupera exactement le volume d’eau de mer déplacé par la
banquise.
Dans le détail, les différences de salinité et de température entre l’eau de mer et l’eau de
fonte de la banquise se traduisent par une très légère élévation des océans, de l’ordre de 4,4
mm si toutes les banquises disparaissaient. Cette élévation est négligeable en comparaison à
celle que causerait la fonte de toutes les glaces terrestres, à savoir une centaine de mètres. »
25
Mise en pratique : réalisation d’une maquette représentant l’arctique.
Quelles relations existe‐t‐il entre effet de serre, climat et banquise?
Pour y répondre :
 Un jeu de société
•
•
L’activité s’articulera autour d’un jeu QUIZZ impliquant des manipulations de la maquette et des expériences
Les questions-réponses seront organisées par catégories (causes, conséquences, actions) et par niveau de
difficulté (en fonction des groupes : âge, classe)
 Des expériences
1. Albédo
On cherche à savoir si la banquise, blanche, concentre plus ou moins la chaleur que l'eau qui est, elle beaucoup plus foncée. On
remplit deux cuvettes à dissection d'un même nombre de glaçons et on place un thermomètre dans chacune des cuvettes.
On éclaire les deux cuvettes avec des lampes. On place au-dessus de chaque cuvette une plaque de plastique transparente, l'une
surmontée de feuilles de papier blanche pour la banquise , l'autre de noir, pour l'eau.
2. Effet de serre
Pour cela, nous avons besoin de :
• un saladier en verre
• 2 bols en verre identiques contenant la même quantité d’eau
• 1 thermomètre
• une source de lumière très forte pour remplacer le soleil (une lampe de bureau)
26
Schéma
de
l’expérience
:
On mesure la température de l’eau contenue dans les 2 verres avec le thermomètre au bout de quelques
temps : l’eau du bol sous le saladier est beaucoup plus chaude que celle de l’autre bol !
Le saladier représente l’effet de serre : les rayons du soleil restent emprisonnés sous le saladier et font mon ter la température.
C’est ce qui se passe sur la Terre : les pollutions de l’air fonctionnent comme une serre et empêchent les
rayons de Soleil de repartir dans l’espace : c’est ce qui provoque le réchauffement climatique !
3
Fonte des glaces et montée des eaux
- Prendre deux récipients transparents et identiques et les remplir partiellement avec de l’eau.
- Faire des petits tas de cailloux pour représenter les terres sur lesquelles on pose des
figurines. Ces terres doivent rester émergées au début de l’expérience, mais pas trop pour
pouvoir être partiellement ou totalement immergées après la fonte des glaces.
- Dans une bassine, plusieurs glaçons seront posés directement dans l’eau : c’est la banquise
(mettre assez d’eau pour que les glaçons flottent et ne soient pas posés sur le fond !). Dans
l’autre bassine, les glaçons seront posés sur un gros tas de cailloux qui représentent, par
exemple, le Groenland.
- Faire un constat quand les glaçons ont fondu.
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La glace de la « banquise » a fondu, le niveau de l’eau n’a pas augmenté. La glace du «
Groenland » a fondu et a coulé dans la bassine ; elle a fait monter le niveau de l’eau. Certaines
îles sont maintenant immergées
La montée du niveau des océans ne dépend pas de la salinité de l’eau. (cfr expérience avec et sans sel)
La montée du niveau des océans ne dépend pas de la glace de la banquise.
La montée des eaux n’est visible que si l’élément ajouté au liquide est suffisamment volumineux par rapport au volume total de l’eau et à la forme du bassin récepteur
Ressources/ Références
- Le dossier pédagogique : « Le climat, c’est nous », WWF-Belgique, 2008.
- http://www.wwf.be/_media/BookWWF Prof_fr_889149.pdf
- Davis Guggenheim « Une vérité qui dérange », film, avec Al Gore, 2006.
- http://www.wwf.be : « Témoins du réchauffement climatique »
- http://www.coalitionclimat.be
- http://www.reseau-idee.be/outils-pedagogiques/
- www.educapoles.org Le dossier pédagogique “Le climat et les changements climatiques” réalisé
par la Fondation Polaire
- L’animation : « Pourquoi fait-il froid aux pôles ? » qui explique, en images, ce qu’est l’albédo, visible
et téléchargeable sur le site : www.educapoles.org
- Le dossier pédagogique : “Le climat” destiné aux 8-14 ans, édité par WWF-Suisse en 2004.
- Le monde diplomatique : http://blog.mondediplo.net/2009-12-04-Changements-climatiques-legrand-tournant
28
PRINTEMPS
DES
SCIENCES
2013
L’eau dans le monde et les
conséquences du
réchauffement climatique
sur le globe.
|
ANDRE Julien- BAWIN Manon- BEN TAHAIKT Nargisse - LALLEMENT Julie
29
Présentation de l’activité du groupe :
À l’arrivée des enfants, leur donner un gobelet vide et leur poser la question
suivante : comment pouvez-vous faire pour remplir ce gobelet avec de l’eau ?
Ensuite, leur demander si cela est aussi facile dans toutes les parties du monde ?
Ceci nous servira de point de départ pour introduire l’eau dans le monde.
Un gobelet avec de l’eau de la Meuse (non potable) leur sera montré afin qu’ils
voient bien la différence entre de l’eau potable et de l’eau non potable.
En premier lieu, nous parlerons de l’accès général à l’eau potable sur Terre.
Chacun des continents sera peu à peu expliqué et illustré (accessibilité ou non à
l’eau). Ensuite, après avoir donné aux enfants des repères quant aux différents
continents, ils devront les placer au bon endroit sur une carte vide. Nous
commencerons par l’Europe afin qu’ils aient un repère spatial
et nous
continuerons avec les autres continents. Une brève explication sur le
réchauffement climatique sera donnée ainsi que les conséquences de celui-ci sur
les continents à certains niveaux.
Un niveau de difficulté sera mis en place en fonction de l’âge des enfants : pour
les plus petits, les continents avec leurs noms déjà collés seront à replacer sur la
carte et pour les plus grands, le nom sera à replacer sur le bon continent en plus
de replacer ceux-ci à la bonne place sur la carte.
Cette activité se terminera par l’Antarctique, dont nous ne parlerons que d'une
manière générale (voir d'autres dossiers pour plus d'informations).
Matériel utilisé
- Grande feuille bleue : utilisée en fond de carte pour représenter les
océans
- Scratch : mis sur le fond de la carte et des continents afin que ceux-ci
soient fixés ensemble et ne glissent pas
- Continents plastifiés : à replacer sur le fond de la carte
- Photos d’illustrations plastifiées : afin que les enfants voient bien de quoi
on parle
- Gobelets : pour la première activité
- Dossier pédagogique : à donner en fin d’activité aux enseignants des
écoles.
- Maquette représentant la formation d’un ouragan
- Maquette illustrant la barrière de corail
L’EAU DANS LE MONDE
1. Introduction
Les ressources en eau sont réparties inégalement à la surface de la Terre. Chez nous,
comme nous l’avons vu grâce à la première activité, il suffit simplement d’ouvrir le
robinet pour obtenir de l’eau potable quand nous le souhaitons. Dans d’autres régions du
monde, l’accès à l’eau potable est un problème vital.
Dans les pays en voie de développement ou émergents, tel que l’Inde par exemple, la
population ne bénéficie pas toujours d’infrastructures pour répondre aux besoins de
l’hygiène corporelle : dans certaines régions, douche ou WC ne sont pas toujours
présents en quantité suffisante ce qui entraîne une propagation importante de maladies
mortelles.
Le manque d’eau et d’infrastructures pose également problème pour l’agriculture.
L’irrigation des terres devient difficile. Les cultures disparaissent au fil des années.
Quant au bétail, il ne peut être nourri et devient de plus en plus rare.
L’industrie, qui a besoin de beaucoup d’eau, ne peut pas se développer. La misère s’est
vite installée dans ces régions suite à un l’accès difficile à l’eau.
2. Le réchauffement climatique
Ce phénomène porte deux noms : le réchauffement planétaire ou le réchauffement
global. C’est l’augmentation de la température des océans et de l’atmosphère terrestre
dû à certaines activités de l’homme. Ce phénomène s’est accentué ses 25 dernières
années.
Nous allons voir certaines causes et surtout conséquences que ce réchauffement
climatique provoque et nous commencerons par l’Europe.
•
L’Europe : ce continent est le nôtre. Il se situe à l’Est de l’Amérique et à l’Ouest
de l’Asie. Les zones montagneuses et côtières de l'Europe, mais également la
Méditerranée, sont particulièrement menacées par ce réchauffement. L'Europe
du Nord est devenue de plus en plus humide depuis un siècle tandis que les
régions méditerranéennes évoluent vers une désertification.
•
L’Asie : ce continent est notre voisin. Il se situe à l’Est de l’Europe et au Nord de
l’Océanie. L'Asie possède de nombreuses réserves d'eau provenant des fontes
31
des glaciers de l'Himalaya qui fournissent une grande réserve d'eau potable.
Cependant, celle-ci va fortement diminuer à cause de l'augmentation de l'effet
de serre. Les rivières et les lacs vont s'assécher, par conséquent, la faune et la
flore de la jungle, des montagnes, de la forêt tropicale vont être touchés par le
réchauffement. L'environnement de milliers d'animaux va changer : ils ne
trouveront plus d'eau ou très peu et il en va de même pour la nourriture. Ces
changements climatiques vont également entraîner des migrations. Les animaux
vont migrer vers d'autres régions du globe pour trouver des lieux plus adaptés à
leur mode de vie.
•
L’Océanie : ce continent se situe au Sud de L’Asie et au Nord de l’Antarctique. La
température de l’eau ayant augmentée de quelques degrés seulement a mis en
danger le plus grand récif corallien du monde : la Grande Barrière de Corail. Il
suffit que la température s’élève d’un ou deux degrés pendant une certaine
période continue pour que les coraux expulsent leurs zooxanthelles, les algues
unicellulaires qui vivent à l’intérieur des coraux, ce qui leur fait perdre leur
couleur. Ils deviennent alors blanc et meurent peu après si l’eau ne se refroidit
pas.
•
L’Afrique : ce continent est notre voisin également. Il est situé au Sud de
l’Europe et à son Sud se trouve l’Antarctique. L'eau, indispensable à la vie et à la
santé, est très difficile à trouver en Afrique. Ce n'est pas parce que l'eau n'est
pas présente, c'est parce que les Africains n'ont pas toujours les infrastructures
nécessaires. Pour la récolte d'eau, les villageois africains utilisent des pompes
manuelles et des puits. Souvent, les Africains n'ont pas accès à l'eau potable.
C'est pourquoi, beaucoup vont boire de l'eau impropre à la consommation. Ceci a
pour conséquences la propagation de maladies comme le choléra ou la typhoïde.
Comme le réchauffement climatique provoque une augmentation de canicules, les
ressources en eau sont de moins en moins importantes. La chaleur facilite
l'apparition de maladies et d'algues rendant l'eau impropre à la consommation.
L'augmentation de ces périodes de sécheresse provoque aussi une réduction des
ressources en eaux souterraines.
•
L’Amérique : ce continent est situé à l’Ouest de L’Europe et à l’Est de l’Asie. Les
Américains représentent 5% de la population mondiale et pourtant, ils produisent
plus de 25% des émissions de dioxyde de carbone de la planète. Le dioxyde de
carbone est l’un des principaux responsables du réchauffement climatique. Ce
32
réchauffement entraîne un dessèchement du sol et de la végétation locale, ce qui
engendre l’augmentation des feux de forêts. Il réchauffe aussi l’eau des océans
(en surface), ce qui favorise la formation des ouragans. Un ouragan est une
tempête (colonne d’air humide) qui se produit au-dessus des océans avec des
vents très puissants (supérieurs à 118km/heure). L’augmentation de la
température de la Terre due au réchauffement climatique augmente les risques
de formation d’ouragans. En effet, la formation d’une colonne d’air au-dessus
d’une surface d’eau n’est possible que si celle-ci est à une température supérieure
à 26°C.
•
L’Antarctique : ce continent est le continent le plus au Sud du globe. Quelles sont
les conséquences du réchauffement climatique à son niveau ? Pour répondre à
cette question, nous vous invitons à rejoindre un autre groupe.
3. Activité (à faire avant de parler de l’Antarctique, et leur poser la question
suivante : « n'y a-t-il pas un continent dont nous n’avons pas parlé ? »)
Maintenant que vous avez replacé chaque continent aux bons endroits et que vous
avez des informations sur chacun, vous devez être capables de répondre aux petites
questions suivantes :
1. Nomme trois pays où plus d'un quart de la population n'a pas accès à l'eau
potable. Tu peux t’aider de l’atlas mis à ta disposition.
2. Sur quel(s) continent(s) se situent-t-ils ?
3. Qu’est-ce qu’un glacier ?
4. Connaissez-vous le nom d’un ouragan ? Savez-vous où ce phénomène a souvent
lieu ?
5. D’après toi, quelles pourraient être les solutions pour améliorer la situation du
réchauffement climatique ? Donne 3 solutions envisageables.
6. Cite une conséquence du réchauffement climatique pour chacun des continents.
7. Cite un pays sur chaque continent ayant accès à l’eau potable.
8. En t’aidant d'une carte, nomme le continent ainsi que le pays où l’orchidée de
Drury est une plante menacée.
9. En t’aidant d'une carte, nomme le continent ainsi que le pays où le grizzli est un
animal menacé.
10. L’ours polaire et le béluga sont deux espèces en voie de disparition. Sur quel
continent vivent-ils ?
33
La force de l'eau
Bajra Arbnor, Ferro Massimo, Taric Nadira et Yarpuz Ebru
1. Représentation et formalisation.
Temps : +-10min
Consigne : Par groupe de 4, dessinez toutes sortes de situation au cours des quelles vous
allez "sentir, ressentir la force de l'eau sur votre corps ou non".
Nous allons distribuer des feuilles blanches et des crayons de couleur aux élèves pour qu'ils
puissent dessiner.
Temps : +-10min
Ensuite nous allons mettre en commun les idées des enfants, en parler ensemble, les
développer.
On leur demandera pourquoi ils ont mis certains éléments ensemble.
Grâce à cette mise en commun, nous allons leur expliquer ce que la force de l'eau peut
réaliser et nous allons faire des liens avec des exemples de la vie de tous les jours.
2. Expérience.
Temps : +-5 min
Nous partirons des pistolets à eau pour montrer aux enfants la force de l’eau.
Les enfants vont se munir d'un pistolet à eau. Ils vont ainsi pouvoir expérimenter la force de
l'eau en aspergeant des petites figurines et en les faisant tomber.
3. Effets négatifs.
Nous reviendrons sur leurs dessins et nous les exploiterons cette fois de manière plus
approfondie sur l’aspect négatif de la force de l'eau. Par exemple « Est-ce que la puissance de
l’eau aide l’homme sur ce dessin ? » « Cet effet de l’eau est-il dérangeant pour l’homme ? ».
Si par chance un élève a dessiné un tsunami, nous allons rebondir dessus avec des vidéos
ainsi que des photos.
34
Si par contre, personne n’en a dessiné ou parlé, nous allons leur demander ce qu’ils savent
de ce phénomène. Exemple : « Quand vous allez à la mer, est-ce que vous ressentez un
mouvement de l’eau sur vous ? Que ressentez-vous avec les vagues ? » « Que pouvez-vous
me dire sur les tsunamis qui se sont produits ? »
Nous allons ensuite leurs diffuser des vidéos « non-choquantes ».
4. Effets positifs.
Nous allons maintenant leurs demander s’il y a d’après eux des effets positifs à la puissance
de l’eau.
Nous allons leur montrer une maquette d’un moulin et leur demander ce que c’est et à quoi
ça sert.
A quoi sert la roue ? Comment peut-elle être utilisée ?
Nous allons partir de ce qu’ils disent et ensuite expliquer que l’eau sert à faire tourner la
roue du moulin, ce qui crée une énergie que l’on va utiliser ici pour allumer l’ampoule. On
peut convertir l’énergie du moulin sous différentes formes et pas seulement sous forme
électrique.
Les moulins peuvent aussi servir à écraser les raisins, les olives, le blé etc … .
35
Alonso Jérome
Nottet Tristan
Yaghi Sari
Printemps des sciences :
La dérive des continents
36
INTRODUCTION
En observant une carte du monde on remarque immédiatement à quel point les formes de
l'Afrique et de l'Amérique du Sud se complètent, que l'Australie du Sud s'adapte bien à
l'Antarctique, etc. La succession identique des glaciations, sédimentations,formations de
charbon etc. montre que ces continents étaient rassemblés à l'origine.
Dans cet atelier, les élèves vont découvrir "la magie" de la dérive des continents.
•
Qu'est ce que la dérive ? Qu'est
ce qu'un continent ? Connaissezvous cette carte (en montrant le
continent de l'Afrique au temps
de la Pangée) ? Sur quel
continent
vivons-nous
?
Connaissez-vous
d'autres
continents ? Où se trouve le
Nord
et
le
Sud
(pour
l'Amérique)...
•
Comparaison de la Pangée avec
le monde tel qu'il est aujourd'hui
+ quelques questions de
connaissances.(portant sur les
continents, leur localisation, leur
nom).De
tenteront
Belgique.
plus
de
les
élèves
replacer
la
http://www.futurasciences.com/fr/doc/t/paleontologie-1/d/lemessage-des-dinosaures_280/c3/221/p6/
37
Activités
Matériel utilisé: -Un grand bac rempli d'eau
-Continents en couleur et plastifiés
A partir du modèle de la Pangée, nous présenterons la
disposition des continents selon l'époque de :
- L'apparition des reptiles (Permien)
- L'apparition des dinosaures (Trias)
- L'apparition des oiseaux (Jurassique)
- L'apparition des insectes butineurs (Crétacé)
- Aujourd'hui
http://leblogdevillegu.over-blog.com/article-la-derive-des-continents-43161631.html
Théorie
Autrefois, il y avait un continent unique appelé la Pangée entouré d'un seul océan nommé
Panthalassa. Les mouvements de convergence et de divergence des plaques lithosphériques
se trouvant sous les continents ont entrainé alors la séparation de la Pangée. Six continents
ont été formés : L'Afrique, l'Asie, l'Amérique, l'Océanie, l'Europe et l'Antarctique.
L'eau s'est ainsi engouffrée dans les espaces vides entre les continents et a formé les océans
actuels.
Les océans: comment expliquer la sépartation de la Pangée il y a des millions d'années ? Tout
d'abord dans les zones de divergences, les plaques lithosphériques s'éloignent constamment
les unes des autres à cause du magma qui s'échappe de ces lieux.
Ainsi des croûtes océaniques se forment et laissent place à des océans. Les océans sont donc
en continuelle extension à cet endroit. Mais ces nouveaux océans créés sont compensés par
les pertes de surface océanique au niveau des plaques convergentes. Ici, les plaques se
rapprochent et s'enfoncent les unes sous les autres, ce qui conduit souvent à l'apparition de
chaînes de montagnes. Les limites divergentes se trouvent pour la plupart sur les contours
des continents.
38
En résumé: La Pangée était bordée par la Panthalassa. Les zones de divergence et de
convergence ont causé de grand changement sur la Terre. De nouveaux océans se sont
formés et les continents se sont séparés.
39
Catégorie
Pédagogique
« Liège au fil de l'eau »
Printemps des sciences
Bachelier en Sciences Humaines
Cetin Jean-Luc
Leduc Kevin
Petit Maxime
Souka Thomas
1ère Sciences Humaines
Année 2012-2013
40
source : http://veroniqueliege.skynetblogs.be/tag/liege-eglise-saint-jean-%C3%A9vang
%C3%A9liste
Légende : Liège en 1650 (depuis Saint-Gilles)
"Leodium, Liege, Lütich" Gravure de Matthäus Merian, c. 1650, dans Topographia Westphaliae das ist Beschreibung..., publié à
Francfort. Collections artistiques de l'Université de Liège .
41
Bibliographie :
http://www.liege-tourisme.be/
-ftp://ftp2.liege-tourisme.be/liegetour/plans/Plan-Liege-complet.pdf
-ftp://ftp2.liege-tourisme.be/liegetour/plans/Plan-Liege-centre.pdf
pour gravure :
http://veroniqueliege.skynetblogs.be/archive/2008/06/15/liege-eglise-saint-jean.html
42
43
44
Théorie: Le cycle de l’eau, les nappes phréatiques KEZAKO?
Le cycle de l'eau
La même eau circule sur la terre, en quantité égale depuis des milliers
d'années, elle se déplace dans un circuit fermé appelé cycle de l'eau.
Tout commence avec le soleil qui fait évaporer l'eau en la chauffant. Ensuite
celle-ci monte dans l'atmosphère où elle va se refroidir et va passer de l'état
gazeux à l'état liquide (pluie) ou à l'état solide (neige ou grêle). En se
regroupant, toutes ces particules d'eau et de neige vont former des nuages.
L'eau redescend alors sous forme de pluie, neige ou grêle vers le sol.
La majeure partie de cette eau tombe directement dans les océans. Le reste
se déverse sur le sol. Là, en fonction du type de celui-ci, l'eau va s'infiltrer
(sable, gravier, limon …) , ou elle va ruisseler si elle arrive sur des terrains
moins perméables ou des roches imperméables.
L'eau qui s'infiltre entre dans le sous-sol jusqu'à ce qu'elle rencontre une
couche imperméable. A ce moment là, elle forme une nappe phréatique qui
pourra revenir à la surface via une source et créer ainsi une rivière où
viendront se jeter les eaux de ruissellement. Cette rivière se jettera ensuite
dans un fleuve qui emmènera l'eau à l'océan.
Référence:
zoom.boc/ édition vanin 2003. auteur: Freddy Emond, Fançois Tromme et Eric Vanderstukkeb. Page 114 à 118
De la nappe phréatique a notre robinet
L'eau captée dans les rivières ou les nappes phréatiques va être utilisée de
différentes façons.
Premièrement, elle peut être utilisée pour l'agriculture. Deuxièmement, l'eau
captée sera traitée afin de devenir potable. Après ce traitement, elle sera
envoyée vers un château d'eau, qui, lui,distribuera l'eau potable vers les villes
et les industries qui, au passage, s'approvisionnent elles mêmes dans les
rivières. Ensuite, l'eau usagée des villes et des industries sera dirigée vers les
stations d'épuration. Et pour finir l'eau épurée sera déversée dans les rivières
où le cycle pourra recommencer.
Référence :
plan nappe phréatique au robinet http://www.sdea.fr/index.php/Espace-pedagogique/Le-cycle-de-l-eau.html
Jordan Vandendriesshe
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Le lagunage
Le lagunage est une technique naturelle de traitement des eaux. Ce
traitement est assuré par une combinaison de procédés qui ont ou qui n'ont
pas besoin d’air et qui impliquent plusieurs micro-organismes (algues et
bactéries).
En pratique, il s’agit de plusieurs bassins avec des plantes à l’intérieur et
dans lesquels transitent des eaux usées. A la fin du processus, l’eau qui sort
est fortement dépolluée.
Le lagunage nécessite plusieurs bassins peu profonds placés les uns à coté
des autres (au minimum 2). Ces bassins sont en général rectangulaires. L’eau
qui s’y écoule se transfère de bassin en bassin grâce à la gravité. Et après
chaque passage dans un bassin l’eau est de plus en plus propre grâce à une
technique qui s’appelle la décantation.
La décantation est une technique qui permet de séparer les matières solides
du liquide. Cette technique se fait par gravité, c’est-à-dire que les matières
solides vont se séparer du liquide et vont être attirées vers le fond du bassin
grâce à la gravité.
Il y a plusieurs avantages au lagunage. C’est un système naturel très ancien
et simple qui est connu et maîtrisé. C’est aussi un système fiable dans le
temps et au niveau de la qualité de l’épuration de l’eau. Avec le lagunage il
n’y a pas de consommation d’énergie ou très peu parce que ce système
fonctionne le plus souvent par simple gravité, donc le coût d’utilisation est
nul.
Texte : Annie Santiago
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Le lagunage :
Chadi Ninane, Jean-François Franckart
Matériel :
• Une petite maison pour visualiser un habitat lambda,
• 2 aquariums (1 petit et 1 plus grand),
• 2 tuyaux d’écoulement,
• du sable,
• du gravier,
• quelques plantes aquatiques,
• une cartouche de silicone,
• et un requin....
Avec les enfants, imaginons l'explication du fonctionnement du lagunage...
Les enfants, quand vous vivez à la maison et que vous utilisez l’eau, ou va-t
elle?
Pour éviter d’envoyer de l'eau trop polluée dans la mer, il existe un système
appelé le lagunage.
Que voyez-vous?
En fait, l’eau arrive dans un premier bassin que l’on appelle “bassin de
décantation” et que se passe t- il ? Exactement, tout ce qui est plus lourd,
tombe dans le fond, on dit que l’eau décante et se décharge.
Ensuite, l’eau sale qui est entrée pousse l’eau plus propre dans le second
bassin.
Alors, que fait cette eau?
Bien sûr, dans l’eau qui arrive, dans le deuxième bassin, il y a encore des
petites crasses, des bactéries invisibles et plein d’autres petites choses. Si on
laissait partir l’eau tout de suite, ça polluerait encore les rivières et la mer...
47
Mais les plantes qui ont besoin de manger et de boire vont trouver ce que l’on
appelle les nutriments dans cette eau.
Ainsi, l’eau débarrassée du surplus de polluants sera renvoyée dans la nature
Création d’un filtre a partir de matériaux de tous les jours
Comme nous l’avons vu précédemment l’eau de pluie s’infiltre dans le sol
pour créer des nappes phréatiques. Mais comment l’eau de pluie peut-elle
devenir de l’eau potable simplement en passant par le sol ? C’est assez
simple, le sol est fait de plein d'éléments comme la terre, les cailloux (gros et
petits), tout ces éléments vont chacun retenir des impuretés différentes
contenues dans l’eau et après avoir passé toutes ces étapes l’eau devient
propre.
Nous allons ensemble recréer toutes ces étapes pour pouvoir filtrer nous
même de petites quantités d’eau.
Matériel :
• Une bouteille d’eau vide
• Un filtre a café
• Du sable
• Des gravillons
• Des petites pierres (environ 1cm)
• Des grosses pierres (3-5 cm)
• Du charbon de bois (actif)
• De l’ouate
Mode opératoire :
Couper le fond de la bouteille, percer des petits trous dans le bouchon et
retourner la bouteille.
Placer le filtre à café dans le bas de la bouteille.
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Placer l’ouate dans le fond du filtre a café.
Recouvrir la couche d’ouate par du sable. (2-3cm)
Déposer une couche de 2cm de gravillons sur le sable.
Placer quelques morceaux de charbon actif au dessus des gravillons.
Déposer des petites pierres sur le charbon suivis des grosses pierres
Verser de l’eau boueuse par le dessus de la bouteille
Récolter l’eau filtrée dans un récipient.
Xavier Levêque
Cette expérience montre aux enfants qu'une eau transparente n'est pas
forcément potable, que d'autres systèmes d'épuration doivent être mis en
place pour qu'elle le soit.
Le fait que l'eau devienne bleue lorsqu'on l'agite montre bien qu'une eau
limpide et transparente peut encore contenir bien des substances invisibles à
l'oeil.
Matériel :
• 7,5g de KOH
• 150mL d'eau distillée
• 10g de glucose
• 3mL de bleu de méthylène
Mode opératoire :
Prendre 150mL d'H2O et y dissoudre le KOH et le glucose.
Ajouter 3mL de bleu de méthylène.
Ensuite fermer et secouer vigoureusement
Tim Varga
49
1. Pourquoi l’eau se trouvant dans les nappes phréatiques ne
descend pas plus bas dans le sol et forme-t-elle une réserve
d’eau ?
2. Est-ce que dans tout le cycle de l'eau, il y a de l’eau qui est
perdue ?
3. L’eau des nappes phréatiques peut-elle être polluée ?
4. Comment savoir si une eau transparente est potable ou non ?
5. Comment voit-on si l’eau sous forme de neige ou de glace est
polluée ou non ?
6. Pourquoi n'utilise-t-on pas de l'eau usée pour les toilettes ?
7. Y a-t-il toujours des bactéries qui passent les filtres ?
8. Depuis quand filtre-t-on l'eau ?
9. D'où vient l'eau de mon robinet? (la mer, le sol, la Meuse?)
10. Les châteaux d'eau, ils ressemblent à des châteaux de rois ?
Nestor Debelder
Merci à Cyril Dammmicco pour toute la logistique (charbon, requin, ouate...)
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LL06 - Printemps des Sciences

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