Océan - Séquence I : L'océan et le climat

Cette première séquence (10 séances) explore les océans avec les yeux d’un physicien océanographe.

Les élèves commencent par étudier la répartition des grandes masses d’eau sur Terre et la place des océans dans le cycle de l’eau. Ils s’interrogent sur l’origine et l’entretien des grands courants océaniques et comprennent que la température et la salinité sont des paramètres clés. Cette séquence permet également d’étudier le rôle central que jouent les océans dans la régulation des climats, en raison notamment de  leur inertie thermique.  Les élèves réalisent les complexes conséquences du réchauffement planétaire sur les océans : accélération de la fonte de la banquise et des glaciers, montée du niveau des mers, acidification des eaux (et ses conséquences sur le vivant)…

Cette étude de la « machine océanique » conduit à une prise de conscience de la fragilité des océans, poumons de notre planète, et à la nécessité de leur sauvegarde.

Titre

Résumé

I.1 - Les réservoirs d’eau

La Terre est la « planète bleue » car elle dispose de grandes quantités d’eau. Les élèves réalisent que la presque totalité (97%) de cette eau est salée et présente dans les mers et océans.

I.2 - Le cycle de l’eau

Une étude documentaire montre que l’eau passe sans cesse d’un réservoir à un autre : c’est le « cycle de l’eau ». Ce faisant, elle peut également changer d’état, liquide, solide ou gazeuse. La quantité d’eau présente sur Terre reste constante.

I.3 - Les courants thermiques

Les élèves s’interrogent sur l’origine et l’entretien des courants océaniques et réalisent, par une expérience, que l’eau chaude est moins dense que l’eau froide.

I.4 - Les courants de salinité

Les élèves expérimentent et réalisent que l’eau salée est plus dense que l’eau douce. Cette différence de salinité peut alimenter des courants marins, comme le Gulf Stream.

I.5 - L’inertie thermique des océans

A l’aide d’une expérience montrant l’inertie thermique de l’eau et d’une étude documentaire, les élèves mettent en évidence le rôle des océans dans la régulation des climats.

I.6 - Fonte des glaces et augmentation du niveau des mers

Les élèves réalisent une expérience montrant que la fonte de la banquise ne fait pas monter le niveau des océans, tandis que la fonte des glaciers continentaux entraine bien une montée des eaux.
Une étude documentaire montre la fragilité de certaines régions du Globe.

I.7 - Dilatation des océans et augmentation du niveau des mers

Les élèves mettent en évidence la dilatation de l’eau, sous l’effet de la chaleur. Ils en concluent qu’il s’agit d’un facteur supplémentaire d’augmentation du niveau des mers sous l’effet du changement climatique.

I.8 - Couleur et température : l’importance de la banquise

Les élèves montrent par une expérience simple qu’une surface claire se réchauffe moins, sous l’action de la lumière du Soleil, qu’une surface sombre. Ils en déduisent que la banquise joue un rôle important dans la régulation du climat global.

I.9 - Emissions de CO2 et acidification des océans

Les élèves montrent, par une expérience, que les émissions de CO2 entrainent  une acidification des océans.

I.10 - Conséquences sur le vivant de l’acidification des océans

En étudiant le blanchiment des coraux et en observant la dissolution d’un coquillage dans du vinaigre, les élèves comprennent que l’acidification des océans nuit aux espèces marines, en particulier aux coquillages et aux coraux.

Le scénario conceptuel ci-dessous (cliquez pour agrandir) permet de suivre la progression notionnelle exprimée en langage élève.

 


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Partenaires du projet

Fondation La main à la pâte ESA SHOM Expéditions TARA Editions Le Pommier