mercredi 5 mars 2014 Epreuve orale APTC Sujet 1. Les archives

mercredi 5 mars 2014
Epreuve orale APTC

Sujet 1. Les archives climatiques et leur exploitation
Réflexion sur les objectifs généraux
Il s’agit d’un sujet se rapportant au thème « enjeux planétaires contemporains »
Qu’entend-on par climat ?
Conditions de température de précipitations régnant sur une région géogrpahique
L’objectif des scientifiques
Actuellement le climat se réchauffe (données Giec). Cette tendance est attestée par 3 indicateurs
(température, niveau des mers, surfaces enneigées).
Si le réchauffement se poursuit, cela impactera la biodiversité (modifications des écosystèmes) les
populations humaines (déplacement des populations dans les zones inondables, changement des aires
de répartition des agents infectieux, phénomènes climatiques violents)
Pourquoi se pencher sur l’étude du climat ancien ?
Pour trouver des clés permettant de comprendre le fonctionnement climatique…. et à partir de la
connaissance des paramètres qui contrôlent le climat, d’élaborer des modèles de prédiction du futur
climatique

La démarche globale
2.
On va chercher des clés
de compréhension du
climat dans le passé
1
Présent
Le constat
3.
On construit des
modèles prédictifs
pour le futur
Comment a varié le
climat ?
Le climat de
réchauffe
Que va-t-il se
passer ?
Les scientifiques
peuvent-ils faire
des prédictions ?
Comprendre quels sont
les facteurs qui
contrôlent le climat
Indicateurs
indiquant un
réchauffement
Construction de
modèles
mathématiques de
prévision s
Objectifs pédagogiques
Montrer comment on peut exploiter des indices du passé
Montrer la complexité du système climatique
Montrer le pouvoir prédictif de la science
Faire comprendre ce qu’est un modèle mathématique
Plan général
1. Reconstituer le climat du passé récent pour rechercher les facteurs contrôlant le climat
Reconstituer le climat sur des coutes échelles de temps
Poste 1 exploiter les carottes glaciaires pour reconstituer le climat des 800 000 dernières années
Poste 2 exploiter le pollen fossile pour reconstituer le paléoclimat
2. Reconstituer le climat dans le temps profond pour rechercher d’autres facteurs influençant le
climat
Poste 3. Exploiter les archives climatiques dans le temps profond
3. Exploiter les archives climatiques pour construire des modèles prédictifs
Poste 4. . Exploiter les archives climatiques récentes pour construire des modèles de prévision climatique

Organisation des postes
Poste 1. Exploiter les archives glaciaires
Supports :
Fichiers carottes glaciaires delta D ou delta O Fichier CO2
Carte mondiale
Logiciel Excel
Photo carotte et coupe Antarctique
Phase préliminaire. (Justifier l’activité présentée)
L’Antarctique et le Groenland sont constitués d’une calotte de glace représentant l’accumulation des
précipitations neigeuses des derniers millénaires.
L’accumulation en Antarctique correspond aux précipitations des 800 000 dernières années
On réalise des forages pour remonter des carottes correspondant aux différentes strates de glace.
La datation se fait selon le principe de superposition
Que contient une carotte glaciaire ?
De l’eau gelée
Anciennes précipitations
H2O
On étudie les rapports
isotopiques de O et H
Des bulles d’air emprisonné
Echantillons d’atmosphères
anciennes
On mesure la teneur en CO2
Des particules de poussière
Piégées dans les précipitations
Non étudié au lycée
Expliquer ce qu’est le delta D ou O/Expliquer le lien avec la température
Justifier l’étude du CO2/GES
Connaître les différents isotopes de H et O
Activité : traduire graphiquement les valeurs de delta et de CO2
Compétences méthodologiques : savoir construire un graphique pertinent (titre, axes renseignés,
échelle adaptée)
Mise en corrélation des données delta /CO2
Notions
Variations cycliques (période de 100 000 ans). Avec phases glaciaires et interglaciaires.
Fluctuations au sein de chaque période climatique
Altération du signal au fur et à mesure que l’on remonte dans le temps
Corrélation delta/CO2

Poste 2 exploiter les archives polliniques
Supports
2 Fleurs différentes
Microscope
Echantillon de tourbe/ Filtrat de tourbe traitée
Miel
Carte des grands domaines climatiques
Phase préliminaire
Le pollen est produit :
- en grande quantité par les plantes (pas rare)
-Il se conserve très bien
-Il est caractéristique d’une espèce
La tourbe (mousse fossile) est un bon piège à pollens
On exploite les informations contenues dans les carottes de tourbe
Comment passer du pollen au climat
Comment passer du pollen au climat ?
Actuellement on constate que :
Le climat
Détermine la
végétation
Définie par une
association de végétaux
qui produisent du pollen
ou des spores (fougères)
Démarche utilisée pour reconstituer le climat
Climat de l’époque
Application du
principe d’actualisme
4
Reconstruire la
végétation
Etablissement d’un
spectre pollinique
3
Identifier les végétaux
qui les ont produits
Identification des
espèces à partir des
caractéristiques du
pollen
2
Récupérer du pollen
fossile
Trouver des « pièges à
pollen » (ex carottes de
tourbe)
1
Activité
Montrer comment on peut remonter du pollen au climat
Observation de pollens
Observation de filtrat de tourbe (spectre)