Introduction aux problèmes environnementaux globaux

Introduction aux problèmes environnementaux globaux
Problématique : l’impact des émissions de CO2 sur le climat
Matière principale : Science de la Vie et de la Terre (SVT)
Matières transversales : Physique-chimie, Education Civique, Juridique et Sociale (ECJS)
Autres séquences pouvant être travaillées en complément
Fiche séquence de Géographie intitulée « Environnement urbain : mobilité, déplacements,
transports et flux ».
Fiche séquence de SES intitulée « La Consommation : une activité économique, sociale et
culturelle. Développement durable et économie de l’environnement ».
Durée : 6 heures (3 heures de cours et 3 heures de TP).
Nombre de séances : 6 (3 cours et 3 TP).
Type d’approche pédagogique
Approche théorique : on vérifie en TP ce qui a été vu en cours.
Connaissances préalables nécessaires
- Savoir-faire : porter un regard critique sur un argumentaire + manipuler des liquides +
utiliser une formule et rechercher dans un corpus documentaire les éléments permettant
de la faire fonctionner.
- Savoir-être : prendre la parole en groupe, savoir écouter, choisir un porte-parole, ne pas
détourner le sens d’une argumentation, savoir travailler en équipe (répartition des tâches,
synthèse et restitution commune).
Insertion dans l’enseignement
La séquence s’intègre dans la partie du programme intitulée : « La planète Terre et son
environnement » et plus particulièrement dans le second volet consacré aux « problèmes
environnementaux globaux ».
Objectifs pédagogiques de la séquence
- Acquérir une bonne perception des échelles d’espace de temps déterminant les
processus en œuvre agissant sur l’évolution de notre environnement (étude des temps
climatiques avec les glaciations, le petit âge glaciaire, le petit âge « chaudière », par
exemple).
- Faire la distinction entre un processus naturel et un processus anthropique (renforcement
et accélération du processus naturel d’effet de serre, par exemple).
- Être capable de percevoir les interactions entre hydrosphère, atmosphère et biosphère :
approche systémique (transformation du carbone en carbonate de calcium à l’interface
hydrosphère – atmosphère, par exemple).
Évaluation
Notation d’un exposé oral, d’une synthèse écrite ou d’une rédaction sur les relations entre
l’anthroposphère, l’atmosphère et l’hydrosphère.
Déroulement de la séquence
Séance 1 : (cours) Atmosphère et effet de serre
Étude de la structure et de l’évolution de l’atmosphère (notamment les variations du taux de CO2
aux différentes ères). Explication de la relation CO2 – température et présentation du
phénomène d’effet de serre. On insiste sur le fait que l’effet de serre est un phénomène naturel
résultant de la présence d’une atmosphère (comme sur Mars et Vénus). Etude de l’impact
anthropique sur l’augmentation de l’effet de serre.
Séance 2 : (TP) Quantité d’énergie reçue par les planètes et impact sur l’effet de serre
On étudie les conséquences de la composition atmosphérique sur la température moyenne du
globe (comparaison avec les effets de serre sur Mars et Vénus et les gains de température qu’ils
impliquent). On peut calculer (à l’aide de la théorie des corps noirs) quelle serait la température
moyenne de la Terre sans l’effet de serre.
Séance 3 : (cours) Hydrosphère et circulation océanique
Présentation des courants marins de surface (rapides) et profonds (lents et liés aux différentiels
de salinité et de température). Développement de l’exemple du gulf-stream. Lien avec la séance
précédente et présentation de l’impact de la fonte de l’inlandsis polaire sur les taux de salinité et
l’alimentation du gulf-stream.
Séance 4 : (TP) Les mécanismes de la circulation océanique
La différence de densité entre l’eau chaude et l’eau froide, l’eau douce et l’eau salée et les
courants induits par ces différences de densité peuvent être illustrées en faisant manipuler des
liquides colorés de différente densité.
Séance 5 : (cours) Relations entre circulation atmosphérique et circulation océanique
Là encore, on peut reprendre l’exemple du gulf-stream et développer comment un courant marin
chaud détermine un courant atmosphérique doux. Une perturbation anthropique de l’atmosphère
a des conséquences sur l’hydrosphère qui elle-même a des conséquences sur l’atmosphère.
Séance 6 : (TP) Travail sur une projection vidéo
Projection d’un extrait du film « Une vérité qui dérange » (1) de David GUGGENHEIM et d’un
extrait du film « Le jour d’après » (2) de Roland EMMERICH (le début de chaque film convient
bien à cet exercice).
- Un groupe relève les arguments concernant les processus atmosphériques (film 1)
- Un groupe relève les arguments concernant les processus atmosphériques (film 2)
- Un groupe relève les arguments concernant les processus liés à l’hydrosphère (film 1)
- Un groupe relève les arguments concernant les processus liés à l’hydrosphère (film 2)
Une synthèse orale permet ensuite de faire le tri entre fiction et réalité, entre arguments
scientifiques et arguments spécieux.
Organisation de la séquence
- Matériel : liquides colorés de différentes densité + écran de télé + lecteur DVD ou VHS +
film « Une vérité qui dérange » + film « Le jour d’après ».
- Documents nécessaires : formule de la théorie des corps noirs pour le calcul de l’effet de
serre sur les autres planètes + données sur les températures de surface de la Terre, de
Mars et de Vénus (par exemple).
Observations
L’élève aura des difficultés à faire la distinction entre un processus naturel, un processus
anthropique et un processus naturel amplifié par l’homme. Ce sont là des points de vigilance
auxquels le professeur devra prêter attention.
Ressources documentaires
Le réchauffement climatique : entre mythes et réalités (G. Blanchet et R. Goullier)
http://geoconfluences.ens-lsh.fr/doc/transv/DevDur/DevdurScient2.htm
L’effet de serre (dossier thématique) :
http://planet-terre.enslyon.fr/planetterre/themes_scientifiques?partie=//G%C3%A9odynamique%20externe//Atmosph%
C3%A8re//Effet%20de%20serre&objet=&tri=date&tri_ordre=descending
KANDEL R. (2004). Le réchauffement climatique. Paris, PUF, Que sais-je ? 128 p.
LEROUX M. (2004). La dynamique du temps et du climat. Paris, Masson, 368 p.
PETIT M. (2003). Qu’est-ce que l’effet de serre ? Ses conséquences sur l’avenir du climat. Paris,
Vuibert, coll. Planète Vivante, 125 p.
Pour aller plus loin…
BELTRANDO G. (2004). Les climats. Processus, variabilité et risques. Paris, A. Colin, 266 p.
COLLECTIF (2001). Coup de chaud sur la planète. Les dérèglements climatiques. Paris, LibrioLe Monde, 94 p.
JANCOVICI J.M. (2005). L’avenir climatique. Quel temps ferons-nous ? Paris, Seuil, 284 p.
Fiche réalisée en 2008 par :