La planète Terre, l'environnement et l'action humaine

Quelques répères de progressivités

La planète Terre, l'environnement et l'action humaine dans une approche spiralaire

Un évennement météorologique

De la météo vers le climat

Un évènement climatique : El Niño

L'Homme exploite des ressources : l'agriculture

L'Homme exploite des ressources : l'industrialisation

De la biodiversité locale à celle de la planète

Des conséquences à l'echelle de notre planète

Les courants océaniques

Des moyens d'atténuation

Episode Médittéranéen

INTRODUCTION

En septembre les phénomènes cévenols se succèdent, que se passe-t-il ?

Notions : Les orages se forment lorsqu'il y a une masse importante d’air ayant une température et une hygrométrie élevées au niveau du sol. Cet air s’élève dans l’atmosphère au contact du massif cevenol. En se refroidissant au cours de son ascension, la vapeur d'eau qu’il contient se condense et retombe sous forme de pluies. Ces pluies ruissellent et peuvent causer des inondations. Concret : Création de pluie

Notion : La Terre, planète du système solaire, est active. Cette activité se manifeste par des phénomènes naturels d'origine externe,comme les inondations. La pression atmosphérique représente la force exercée sur une surface par la masse de la colonne d’air située au-dessus de cette surface. Les zones de basses pressions sont appelées des dépressions et celles où les pressions sont élevées des anticyclones. L’atmosphère gazeuse est animée par des mouvements, les vents. Concret : Mesure de pression atmosphérique Station météorologique (anémomètre-pluviomètre-luxmètre)

SYNTHESE

Le climat méditérranéen

Un épisode météorologique ne constitue pas un climat. Le climat correspond aux conditions météorologiques moyennes (températures, précipitations, ensoleillement, humidité de l'air, vitesse des vents, etc.) qui règnent sur une région donnée durant une longue période

Notions Par suite de la sphéricité de la Terre, sa position saisonnière et son inclinaison par rapport au Soleil et le positionnement des continents, l’énergie thermique est inégalement répartie. Cette inégale distribution de l’énergie thermique entraîne une variation des températures à la surface de la Terre, responsable de la répartition en latitude des climats et de l’existence des zones climatiques Exemples d'activités : Maquette illustrant l’inégale répartition de l’énergie thermique http://www.fondation-lamap.org/fr/page/12033/le-vent

Carte simplifiée des climats mondiaux (source: wikipédia)

Création de capsules vidéos pour remobiliser les connaissances au moment d'aborder la phase de maîtrise ,avec notamment l'influence des courants océaniques sur les climats.

Un dérèglement cyclique du climat: el niño

Notion: Le changement climatique accentue les situations précaires des populations les plus démunies renforçant encore un peu plus la fracture sociale et économique entre le Nord et le Sud.

Extrait d'un article publié le 12/12/2015

Extrait vidéo d'un JT de 1985 (Archive de l'INA)

En 2015, la famine est de retour

Idées clés:

• Phénomène cyclique
• Changement climatique à l'échelle de la planète
• L'action humaine accentue la fréquence et l'intensité du phénomène

Débat sur twitter: Proposez des solutions scientifiques pour résoudre le problème de famine rencontré en Ethiopie : Propositions attendues:

• Réduire le réchauffement climatique qui semble accentuer les désordres climatiques
• Maitrise de l’agriculture pour pouvoir produire davantage de céréales
• Prévoir les phénomènes climatiques pour mieux les anticiper

L'agriculture pour répondre aux besoins de la population mondiale

Notions : On prolonge le travail engagé en C3 avec les besoins de plantes vertes. Les producteurs primaires sont capables à la lumière de fabriquer leur propre matière à partir des éléments minéraux du sol et du dioxyde de carbone de l’atmosphère. Les producteurs secondaires vont construire leur propre matière qu’à partir de celle construites par d’autres êtres vivants. Ainsi par exemple, les décomposeurs qui finissent par minéraliser bouclant ainsi le cycle de la matière au sein de l’écosystème. (Thème 2 : le vivant et son évolution) La spirale de dégradation de l'environnement engendrée par l'action humaine ainsi que les moyens d'atténuation.

Source: http://www.industrie.com/chimie/la-consommation-d-engrais-devrait-depasser-200-mt-en-2018,61697

Source: Organisation des nations uniespour l'alimentation et l'agriculture

L'industrie pour répondre aux besoins de la population mondiale

Notions : L'exploitation de ressources naturelles peut perturber le fonctionnement des ecosytèmes et nuire à la santé. On distingue , deux grands types de ressources naturelles. Les ressources naturelles biologiques (eau, les sols que l'on cultive, l'air que l'on respire, les forêts qui assurent notamment l'oxygénation de l'atmosphère) Les ressources naturelles énergétiques,(renouvelables et non renouvelables) elles sont par définition celles qu'on exploite afin de produire de l'énergie

Approche pédagogique: Les élèves visionnent à la maison et en classe inversée, un extrait d'un journal télévisé. L'étude en classe portera sur l'origine des pics de pollution de Mars 2015 Certains élèves pensent que la météo en est à l'origine. Dans la logique spiralaire du programme nous réactiverons alors les connaissances de météorologie.

L' éducation aux médias

L'industrie pour répondre aux besoins de la population mondiale

Notions : L'exploitation de ressources fossiles peut nuire à la santé. La pollution par les particules fines se fait sentir à l'echelle de la planète

Source : France tvinfo Décembre 2015

Approche pédagogique : Les centrales thermiques (dont font partie les centrales à charbon) fournissent 67% de l'électricité dans le monde. L'impact de cette pollution sur la santé est semblable à celui du tabagisme passif.

Si vous ne deviez retenir qu'une phrase de cette séance, ce serait :

Source : l'énergie en questions

Les activités humaines perturbent notre environnement

Notions : L'exploitation de ressources fossiles peut perturber le fonctionnement des ecosytèmes en modifiant la biodiversité. Les différentes espèces d'un ecosystème possèdent aussi des capacités d'adaptation. Depuis la révolution industrielle, la diversité biologiques diminue , ce qui laisse penser à une 6ème extinction.

Approche pédagogique : A l'echelle locale : En classe inversée, les élèves ne jouent qu'une seule fois (durée approximative : 2 minutes) au "tir à la phalène", Les résultats seront notés dans un padlet . De retour en classe, l'étude de l'expérience de Kettlewel permettra de faire un lien entre pollution et le developpement de l'espèce carbonaria. A l'echelle planétaire : Organisation d'une tâche complexe pemetant d'étudier l'impact planétaire des activités humaines en lien avec une possible 6ème extinction. C'est l'occasion d'une première approche de l'effet de serre.

En lien avec le Thème 2 "le vivant et l'évolution": Relier, comme des processus dynamiques, la diversité génétique et la biodiversité.

https://tackk.com/phalene

Le climat à l'échelle mondiale

Attendus de fin de cycle : Envisager des comportements responsables face à l'environnement

Approche pédagogique : En partant du constat que le climat de la planète se rechauffe, nous étudions la part de l'action humaine dans l'augmentation de l'effet de serre. Ainsi, l' impact environnemental de l'industrialisation est étudié à différentes échelles : du local au global (la planète). La prise de conscience écologique est nécessaire pour envisager des moyens d'atténuation (Rio 1992; Kyoto 1997; COP21)

Contenu des séances : Le climat de 2015 de votre ville a t-il été conforme aux normales saisonnières ?

Le climat mondial :

Le climat à l'échelle mondiale et l'effet de serre

Exemples de situations : Tâche complexe (l'effet de serre) pour permettre à l'élève de prendre conscience des enjeux sociétaux et de l'impact des politiques publiques.

Le protocole de Kyoto, a reconnu l'utilisation des activités forestières et des puits de carbone comme des outils acceptables pour s'attaquer au problème de l'augmentation du carbone atmosphérique Enrichir de façon collaborative et avec thinglink, un schéma simple de l'effet de serre

Source : L’équipe des étudiants journalistes scientifiques (ESJ, Lille)

Le CO2 est-il le seul coupable ? le méthane (CH4) a un potentiel de réchauffement global 86 fois plus élevé que le CO2 à un horizon de 20 ans, et 34 fois à 100 ans

Comprendre les phénomènes climatiques pour mieux les prévoir et agir : El Niño

Exemples de situations : Avec le réchauffement climatique, les phénomènes climatiques extrêmes deviennent plus fréquents. Les mouvements des masses atmosphériques sont transférés par frottement à l’océan et entraînent les courants océaniques. Dans le cas d'El Niño, une inversion du régime des vents engendre une accumulation d'eau chaude dans le centre du pacifique. Des sondes installées dans les océans permettent de mesurer la température de l'eau, et les images satellittes permettent de surveiller les masses d'air. Exemple de l'ouragan "Patricia"(Octobre 2015) : une température élevée du pacifique engendre une dépression. Les vents et les nuages se chargent d’eau et ,suite à la rotation de la Terre sur elle-même, adoptent une structure en spirale observée en imagerie satellite.

Des capsules vidéos :

Avant la classe : pour comprendre la nécessité de prévenir les populations

Après la classe : pour revoir le couplage Atmosphère-Océan

Le climat est influencé par les courants marins

Objectif : Comprendre la formation d’un courant océanique et son influence sur le climat. Le climat de New York- le climat Bordelais- le climat Montpelliérain Notion : Les échanges à l’interface océan-atmosphère, en modifiant la température et la salinité de l’eau, provoquent des différences de masses volumiques et sont aussi l’origine de courants océaniques. Les échanges d’eau et les transferts d’énergies thermique et mécanique continuels entre les océans et l’atmosphère jouent un rôle primordial sur l’établissement du climat.

Les perturbations climatiques et leurs conséquences sur les ecosystèmes

théme 2 : le Vivant et son évolution Apparition et disparition d’espèces au cours du temps (dont les premiers organismes vivants sur Terre).

Exemple d’une extinction de masse au permien : Scénario possible multifactoriel mais notamment rejet massif de gaz de serre http://www.inexplique-endebat.com/article-la-grande-extinction-du-permien-trias-76404261.html

Exemples de situations - L'emballement climatique avec l'exemple du permafrost

- L’Homme et la chasse du mammouth : le mythe de l’Homme exterminateur ?

En convergence avec d'autres thèmes

théme 2 : le Vivant et son évolution Apparition et disparition d’espèces au cours du temps (dont les premiers organismes vivants sur Terre).

théme 3 : le corps humain et la santé Ce cycliste va produire 700W pendant presque 3 minutes Extrait du Magazine de la Santé (France 5), le 18 novembre 2015

théme 3 : le corps humain et la santé la pollution aux particules fines semblables au tabagisme passif http://www.francetvinfo.fr/france/video-la-pollution-aussi-nocive-que-le-tabagisme-passif_753547.html