Le champ hydrothermal Endeavour
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Le champ hydrothermal Endeavour : La première zone de protection marine du Canada Conservation marine Environnements uniques Adaptations Biomes De la quatrième année du primaire à la cinquième secondaire Matériel nécessaire Activités I, II et III Document d'information Page à colorier Fiche de lien avec le programme d'études Feuille sur la diversité Glossaire Fiche sur la photosynthèse par rapport à la chimiosynthèse Faits d'intérêt Mises en situation 1 et 2 Aperçu Par le biais de discussions, de recherches et d'activités, les élèves de la quatrième année du primaire à la cinquième secondaire découvriront les biomes océaniques, les champs hydrothermaux et, plus particulièrement, le site canadien du champ hydrothermal Endeavour et sa désignation à titre de zone de protection marine. Les élèves se familiariseront avec le site du champ hydrothermal Endeavour, les espèces qui y résident et les façons dont elles ont dû s'adapter pour vivre dans cet environnement hostile. Des connaissances de base sur la tectonique des plaques terrestres sont nécessaires avant de commencer cette leçon. Une définition simple est donnée dans le glossaire. Il est possible d'aborder ce plan de cours à un niveau supérieur avec les élèves de niveau secondaire, qui peuvent se servir de la prévision et effectuer des recherches pour étudier la théorie de l'évolution et de l'adaptation, la photosynthèse par rapport à la chimiosynthèse, la spéciation, et les relations de cause à effet. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 1 Objectifs Au cours des trois activités et discussions en classe, les élèves seront en mesure : de faire des liens avec le programme d'études correspondant à leur niveau (voir la fiche de lien avec le programme d'études); d'expliquer ce qu'est une zone de protection marine et les raisons pour lesquelles elles sont nécessaires (voir le document d'information); de comprendre la terminologie (voir le glossaire); de décrire les organismes vivant dans le champ hydrothermal et les difficultés associées à l'exploration du biome marin abyssal. Activités Trois activités sur les zones de protection marine et les champs hydrothermaux sont proposées aux élèves : Activité I – Devenir chercheur : présentation des caractéristiques des champs hydrothermaux, des termes et des noms employés et de l'écosystème des champs hydrothermaux. Les étudiants effectuent des recherches et font ensuite des exposés devant leur groupe, puis devant la classe afin que tous les élèves reçoivent une introduction à la terminologie et comprennent ce que sont les champs hydrothermaux et les zones de protection marine. Activité II – Des endroits exceptionnels : activité conçue pour encourager les élèves à réfléchir à ce qui rend un endroit unique pour eux. À la suite de cette discussion, ils étudieront le champ hydrothermal Endeavour et discuteront des raisons pour lesquelles cette zone a été sélectionnée (est-elle unique, menacée, vulnérable aux activités humaines?) pour devenir une zone de protection marine. Activité III – Un produit de mon environnement (Peut s'étendre sur deux leçons.) En commençant par une présentation des différentes régions terrestres, puis des océans, on présente aux élèves la région du champ hydrothermal Endeavour, les abysses, et ils étudient les manières dont les organismes y résidant ont dû s'adapter pour survivre dans cet environnement. Au moyen d'une mise en situation (la mise en situation no 1), les élèves sont encouragés à se servir de leur imagination pour inventer une créature qui pourrait bien survivre dans l'habitat imaginaire décrit. Ensuite, dans le cadre d'une seconde mise en situation, les élèves imaginent à quoi ressemble l'habitat du champ hydrothermal (mise en situation no 2), puis doivent créer ou décrire une créature qui serait bien adaptée pour y vivre. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 2 Temps approximatif requis Nombre de leçons : 3 ou 4 Temps à allouer à chaque leçon : de 30 à 90 minutes Moment idéal pour tenir l'activité : en tout temps Site naturel requis : aucun Il est recommandé de tenir cette séance à l'extérieur ou dans un endroit où les élèves peuvent s'asseoir en cercle pour faire leurs exposés. Adaptations Comme il s'agit de notions complexes, demandant que les élèves comprennent une grande quantité d'information et de nombreux concepts, la matière est divisée en segments qui peuvent être présentés aux élèves dans l'ordre que l'enseignant juge le plus approprié pour le niveau des élèves concernés. Le matériel pédagogique peut être utilisé en tout ou en partie. Le document d'information présente des réponses courtes suivies d'une explication plus détaillée. Évaluation Des suggestions d'évaluation sont fournies pour chacune des trois activités. Les questions principales auxquels les élèves devraient être en mesure de répondre à la fin de ce module sont les suivantes : 1. Qu'est-ce qu'une zone de protection marine? 2. Que sont les champs hydrothermaux? 3. En quoi le site Endeavour est-il unique? 4. On peut demander aux élèves des niveaux plus avancés de répondre aux questions suivantes : Qu'est-ce que l'endémisme? Qu'est-ce que le gigantisme? Qu'est-ce que la photosynthèse? Qu'est-ce que la chimiosynthèse? Qu'est-ce qu'une symbiose? Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 3 Autres ressources Des liens vers des pages Web pertinentes à la matière sont fournis. Les termes clés sont présentés dans l'activité « Devenir chercheur » pour permettre aux élèves de faire leurs propres recherches sur Internet. Plans de cours et ressources connexes : Sélection de vidéos – liste de lecture sur les champs hydrothermaux – https://www.youtube.com/playlist?list=PL84B4C76ABEFABB07 http://oceanexplorer.noaa.gov http://education.nationalgeographic.org/activity/resources-in-the-deep-sea/ Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 4 Activités I, II et III sur le champ hydrothermal Endeavour – Lien avec le programme d'études 4e année – Sciences – communication, pensée créative et pensée critique toute forme de vie est interdépendante de son environnement; l'énergie existe sous de multiples formes et peut être transférée d'un objet à un autre; manières dont les organismes dans les écosystèmes perçoivent leur environnement et y réagissent; l'énergie existe sous plusieurs formes et peut-être conservée; caractéristiques des biomes. 5e année – Sciences – communication, pensée créative et pensée critique, responsabilité sociale l'être humain utilise des ressources naturelles, c'est-à-dire des matériaux produits par la Terre; les organismes multicellulaires possèdent un système organique qui leur permet de survivre et d'interagir dans leur environnement; pratiques durables; structures et fonctions fondamentales des systèmes du corps; nature des pratiques durables relativement aux ressources vivantes et non vivantes en C.-B. 6e année – Sciences – pensée créative et pensée critique grâce à leurs systèmes internes, les organismes multicellulaires peuvent survivre, se reproduire et interagir avec leur environnement; force de gravité; des environnements aux conditions extrêmes existent sur Terre et ailleurs dans le système solaire. Études sociales responsabilité sociale – l'exploitation de ressources naturelles précieuses a joué un rôle majeur en modifiant les terres, les gens et les collectivités au Canada. 1e secondaire – Sciences – communication, pensée créative et pensée critique, responsabilité sociale la théorie de l'évolution par la sélection naturelle explique la diversité et la survie des êtres vivants; sélection naturelle, besoins nécessaires à la survie et interaction entre les organismes; évidence du changement climatique au fil du temps géologique, et impact récent de l'être humain. Français, arts accéder à de l'information et à des idées provenant de diverses sources à différentes fins, et évaluer leur pertinence, leur exactitude et leur fiabilité. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 2e secondaire – Sciences – Communication, pensée créative et pensée critique caractéristiques de la vie; la théorie de la tectonique des plaques est la théorie unificatrice expliquant les processus géologiques sur Terre; mouvement des plaques tectoniques; couches du manteau terrestre; relations entre les micro-organismes et les autres organismes vivants; photosynthèse (par rapport à chimiosynthèse). Français, arts Créer et communiquer – techniques de présentation. 3e secondaire – Sciences la biosphère, la géosphère, l'hydrosphère et l'atmosphère sont interreliées, puisqu'elles sont traversées par les cycles de la matière et de l'énergie; cycles de la matière dans les composantes biotiques et abiotiques des écosystèmes; Traitement et analyse de données et d'information expérimenter et interpréter l'environnement local; recourir à sa connaissance de concepts scientifiques pour tirer des conclusions conformes aux constatations; analyser les relations de cause à effet. 4e secondaire – Sciences les gènes sont à l'origine de la diversité des organismes vivants; l'énergie est conservée, et sa transformation peut exercer une influence sur les êtres vivants et l'environnement; mécanismes permettant la diversité de la vie : les mutations et leur effet sur l'évolution – les sélections naturelle et artificielle; radiation adaptative; pressions exercées par la sélection dans le milieu naturel (p. ex. adaptation et extinction, espèces envahissantes); adaptation; extinction; expérimenter et interpréter l'environnement local; recourir à sa connaissance de concepts scientifiques pour tirer des conclusions conformes aux constatations; analyser les relations de cause à effet. Questionnements et prévisions faire preuve d'une curiosité intellectuelle soutenue par rapport à un sujet scientifique ou un problème d'intérêt personnel; faire des observations dans le but d'élaborer ses propres questionnements, notamment des questionnements de plus en plus complexes, au sujet du milieu naturel; Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada formuler différentes hypothèses et envisager différents résultats. 5e secondaire – Science de l'environnement Diversité dans les écosystèmes locaux les environnements locaux comprennent divers écosystèmes comportant différents rôles et relations; contenu – facteurs abiotiques et édaphiques; biodiversité : les espèces et leurs rôles écologiques; relations et interactions dans les écosystèmes; processus et changements dans les écosystèmes locaux; des systèmes interconnectés soutiennent des écosystèmes en santé; la stabilité des écosystèmes est un résultat important de la durabilité; contenu – flux d'énergie; cycles de la matière; dynamiques des populations et structure des paysages; changement et stabilité dans les écosystèmes. Durabilité dans les écosystèmes locaux les activités humaines ont des répercussions sur la durabilité des écosystèmes; avantages des écosystèmes en santé; l'être humain à titre d'agent du changement : les Premières Nations et les connaissances écologiques traditionnelles; pratiques écosystémiques non durables et durables. Préservation et restauration des écosystèmes l'être humain peut jouer un rôle dans la conservation et la restauration des écosystèmes; contenu – les agents de stress environnementaux nuisent à l'intégrité, à la santé et à la durabilité des écosystèmes; principes et pratiques de restauration écologique. Sciences de la vie Caractéristiques des êtres vivants tous les êtres vivants ont des caractéristiques communes; quelles caractéristiques permettent aux organismes de vivre sur la terre ferme? quelles caractéristiques uniques permettent aux organismes de vivre dans des environnements extrêmes? Le processus d'évolution les êtres vivants évoluent au fil du temps; quel est le rôle de l'ADN dans l'évolution et la biodiversité? quelles caractéristiques permettent aux organismes de vivre dans des environnements très particuliers? Compétences relatives au programme d'études – Approfondissement Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Questionnements et prévisions : curiosité intellectuelle soutenue : quelles conditions sont nécessaires à la vie pour différents organismes? comment les phénomènes de changement climatique tels que la désertification des biomes agissent-ils sur les organismes qui y vivent? faire des observations dans le but d'élaborer ses propres questionnements : prendre en compte un ensemble d'éléments qui constituent des preuves de la théorie de l'évolution afin d'élaborer une série de questions et prévoir/inférer les réponses; formuler différentes hypothèses et prévoir : émettre des hypothèses sur les raisons pour lesquelles on observe chez des organismes locaux (p. ex l'oie des neiges) des changements comportementaux ou migratoires. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Le champ hydrothermal Endeavour : la première ZPM du Canada Activité I Devenir chercheur Durée Une heure, plus temps de discussion De la quatrième année du primaire à la cinquième secondaire Les quatrième et cinquième années utiliseront le glossaire, le document d'information, les livres de référence, le document des faits d'intérêt et le document d'illustration portant sur la chimiosynthèse et la photosynthèse. Les élèves plus âgés pourront aussi effectuer des recherches en ligne afin de comprendre le champ hydrothermal Endeavour et les zones marines protégées. Matériel pédagogique Document d'information Glossaire Document des faits d'intérêt Fiche sur la photosynthèse par rapport à la chimiosynthèse Ressources et mots-clés Aperçu du plan de leçon On présente aux élèves les champs hydrothermaux et les zones de protection marine afin qu'ils comprennent ce qu'ils sont, comment ils ont été formés, quels sont les organismes qui y vivent (et certaines de leurs caractéristiques uniques) et la manière dont nous tentons de les protéger. Il faudra étudier et expliquer de nombreux nouveaux termes. Cette leçon constitue la première étape pour amener les élèves à comprendre ces régions uniques. Devenir chercheur L'enseignant lit le document d'information à la classe. Discussion Comment ces régions uniques se sont-elles formées, et pourquoi le Canada a-t-il décidé de protéger certaines d'entre elles? Où trouve-t-on de telles régions, et pourquoi? Distribuer aux élèves la fiche sur la chimiosynthèse par rapport à la photosynthèse et démarrer la discussion. Distribuer ensuite le glossaire et le document des faits d'intérêt. *Assurez-vous de discuter de la tectonique des plaques, choisissez ce terme dans le glossaire. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada – Activité « Devenir chercheur » 1 On présente aux étudiants une liste de sujets de recherche (voir ci-dessous). Ils sont ensuite placés en groupe de trois ou quatre et on leur alloue 30 minutes pour trouver trois ou quatre faits d'intérêt concernant le sujet choisi. (Assurez-vous que chaque groupe a un sujet différent.) Les groupes effectuent une recherche et acquièrent des connaissances de base sur le sujet qu'ils ont choisi. Les groupes présentent leurs résultats à la classe;veiller à laisser du temps pour les questions afin que la classe se familiarise avec les champs hydrothermaux, les zones de protection marine et la recherche sur les grands fonds. Discussion en classe sur les environnements hostiles et le champ hydrothermal Endeavour : comment la vie s'est-elle adaptée pour se maintenir dans ces milieux, comment l'être humain les explore-t-il, et pourquoi devons-nous les protéger? Recherches suggérées : a. b. c. d. e. f. g. Les biomes marins – La zone abyssale de l'océan La tectonique des plaques – Juan de Fuca Qu'est-ce qu'un champ hydrothermal? en particulier le champ Endeavour Zones de protection marine L'endémisme et les habitants des champs hydrothermaux Photosynthèse et chimiosynthèse : comparaison Exploration des grands fonds Évaluation Demander à chaque groupe de présenter les trois ou quatre faits d'intérêt trouvés concernant leur sujet. Qu'ont-ils jugé intéressant dans les faits trouvés? Qu'ont-ils trouvé intéressant dans les exposés des autres groupes? Combien d'élèves connaissaient déjà les champs hydrothermaux? Connaissaient-ils l'existence de champs hydrothermaux au large de l'île de Vancouver? Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada – Activité « Devenir chercheur » 2 Approfondissement Les élèves peuvent choisir une zone d'intérêt des grands fonds pour poursuivre leur recherche. Ils dessinent certaines des créatures qu'ils ont découvertes et qui vivent dans la zone du champ hydrothermal Endeavour. Les élèves peuvent découvrir d'autres types d'environnement qui sont des zones de protection marine ou dont la désignation à titre de ZPM est envisagée. Les élèves rédigent un texte sur la découverte de quelque chose de nouveau sur Terre. Ressources et mots-clés Zones de protection marine au Canada L'Exploitation minière en mer – http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/earth/deep-seamining/ La tectonique des plaques Les biomes marins Les grands fonds et l'exploration des océans Loi sur les océans – Règlement sur la zone de protection marine du champ hydrothermal Endeavour – Désignation, Interdictions et Entrée en vigueur http://laws-lois.justice.gc.ca/fra/reglements/DORS-2003-87/page-1.html Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada – Activité « Devenir chercheur » 3 Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Glossaire des termes utilisés 1. bactérivores – Organismes microscopiques qui ingèrent des bactéries comme source principale ou unique de nutriments et d'énergie. 2. biome – Les biomes sont définis comme une des principales communautés du monde, animales et végétales, classées en fonction de la végétation dominante et caractérisées par les adaptations des organismes à leur environnement spécifique. Les milieux d'eau douce, les milieux marins, la toundra, les déserts, les forêts et les prairies sont des biomes que l'on trouve dans le monde. 3. champ hydrothermal – Les champs hydrothermaux sont les zones où l'eau de l'océan est réchauffée par le magma en fusion sous la croûte terrestre, et où se forment des structures semblables à des cheminées. Des « geysers des grands fonds ». 4. chimiosynthèse – L'utilisation de l'énergie générée par des réactions chimiques inorganiques pour produire des nutriments. La chimiosynthèse est au cœur des communautés des eaux très profondes des océans où la lumière ne pénètre jamais, permettant le maintien de la vie dans l'obscurité totale. 5. chimiotrophe – Signifie littéralement produire ses propres aliments au moyen d'un procédé chimique. Les organismes chimiotrophes utilisent des sources d'énergie inorganiques, telles que l'hydrogène sulfuré ou le fer élémentaire pour générer de l'énergie à partir de réactions chimiques. La plupart de ces organismes sont des bactéries et des archaebactéries qui vivent dans des environnements hostiles tels que les cheminées hydrothermales des grands fonds marins et qui agissent à titre de producteurs primaires dans ces écosystèmes. 6. communauté – Un groupe d'organismes ou un groupe social qui interagit dans une région particulière dans des conditions environnementales semblables. 7. conservation – La préservation et la gestion attentive des ressources naturelles afin que les générations actuelles et futures puissent en profiter. dans une zone donnée. Les diverses zones de l'océan peuvent être classées en différents types d'écosystèmes marins. des plaques, lorsqu'elles se rapprochent les unes des autres, forme des montagnes et, lorsqu'elles s'éloignent (divergence), permet au magma de s'introduire près de la surface de la Terre et de surchauffer les eaux des océans. C'est ainsi que se créent les cheminées hydrothermales. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 1 8. écosystème – Désigne une communauté et les interactions entre le vivant et le non-vivant 9. écozones – Pour comprendre la diversité de la vie, il est utile de comprendre comment les frontières naturelles, d'aujourd'hui comme d'autrefois, ont restreint les déplacements, et comment les différents climats ont engendré différentes pressions environnementales. L'isolement géographique et les diverses pressions environnementales ont engendré une diversification en raison de la sélection naturelle. Différents groupes d'espèces et différentes solutions ont évolué dans les diverses régions du monde, et ces régions sont appelées des écozones. La Colombie-Britannique comprend l'écozone marine du Pacifique, qui s'étend de la côte de la Colombie-Britannique et englobe, au nord les eaux froides de l'Arctique. 10. endémique – Qu'on ne trouve nulle part ailleurs sur Terre. Exclusif ou limité à une seule région ou à un seul type d'habitat sur Terre. 11. environnement local – Toutes les influences et conditions auxquelles sont soumis les organismes (conditions météorologiques, température, etc.). 12. espèce – Groupe d'organismes vivants constitué d'individus semblables, capables d'échanger des gènes ou de se reproduire par croisement. 13. extraction – Prélèvement de roche ou de minéraux de la Terre. 14. extrêmophile – Organisme vivant dans des environnements extrêmes, tels que des eaux surchauffées ou des environnements à forte teneur en éléments toxiques. 15. habitat – Lieu où vit une espèce. Elle peut y trouver de la nourriture, un abri, de l'espace et de la protection. 16. hydrothermal – Qui se rapporte à l'eau chaude. La croûte terrestre est divisée en plaques tectoniques. Le mouvement 17. non renouvelable – Qui ne peut être remplacé une fois exploité, ou qui peut nécessiter des siècles pour se régénérer. 18. photosynthèse – Se produit chez les plantes et chez certaines bactéries, là où il y a suffisamment de lumière du soleil : sur terre, en eaux peu profondes, même dans et sous les glaces transparentes. Tous les organismes photosynthétiques utilisent l'énergie solaire pour transformer le dioxyde de carbone et l'eau en sucres et en oxygène. 19. plaque tectonique – La couche externe de la Terre (la lithosphère) est composée de la croûte terrestre et du manteau supérieur, c'est-à-dire la couche dure et rigide à la surface de la Terre. Un œuf à la coque coupé en deux avec sa coquille constitue un bon exemple permettant de comprendre les différentes couches terrestres. La coquille représente la Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 2 croûte terrestre, le blanc de l'œuf représente le manteau, et le jaune, liquide, le noyau de la Terre. 20. répercussion écologique – L'effet, généralement négatif, de l'activité ou de la présence humaine sur une zone donnée. 21. ressources naturelles – Les ressources naturelles se trouvent dans des environnements ayant subi relativement peu de perturbations par l'être humain, qui se trouvent dans leur état naturel. Une ressource naturelle est souvent caractérisée par le niveau de biodiversité se trouvant dans différents écosystèmes. Les ressources naturelles proviennent de l'environnement. 22. ressources renouvelables – Ressources naturelles pouvant se remplacer ou se régénérer de manière naturelle en 100 ans ou moins. 23. symbiose (ou relation symbiotique) – Relation de proximité et souvent à long terme entre deux espèces biologiques différentes, généralement profitable aux deux. 24. unique – Propre à un endroit en particulier. 25. zone abyssale – La zone très profonde de l'océan est la zone abyssale. Les eaux y sont très froides (autour de 3 °C), soumises à une pression énorme, riches en oxygène, mais pauvres en éléments nutritifs. Beaucoup d'espèces d'invertébrés et de poissons vivent dans la zone abyssale. Les dorsales médio-océaniques (situées à la limite de deux plaques tectoniques) et comprenant souvent des champs hydrothermaux, se trouvent dans les zones abyssales, sur le plancher océanique. Sources Earth and Space Science: Renewable and Non-renewable Resources [Sciences de la Terre et de l'espace : ressources renouvelables et non renouvelables] (Science K to 7 [Sciences, de la maternelle à la 1re secondaire], p. 100) Les salmonidés dans la salle de classe, niveau intermédiaire, Pêches et Océans Canada, annexe 3, glossaire http://www.ucmp.berkeley.edu/exhibits/biomes/marine.php http://oceanexplorer.noaa.gov/facts/photochemo.html Wikipédia Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 3 Faits d'intérêt sur les écosystèmes, la zone abyssale et les champs hydrothermaux (supplément à l'activité « Devenir chercheur ») Les diverses zones de l'océan peuvent être classées en différents types d'écosystèmes marins. Un écosystème se définit comme une communauté et les interactions entre le vivant et le non-vivant dans une zone donnée. De nombreuses zones de l'océan demeurent inexplorées, et il reste beaucoup à apprendre au sujet des écosystèmes marins. Les écosystèmes marins abritent des organismes distincts possédant des caractéristiques qui leur sont propres, résultant des combinaisons uniques des facteurs physiques qui définissent ces écosystèmes. Les écosystèmes marins comprennent la plaine abyssale (comprenant des coraux des grands fonds, des carcasses de baleine et des bassins saumâtres), les régions polaires telles que l'Antarctique et l'Arctique, les récifs coralliens, les grands fonds (tels que la communauté vivant dans la masse d'eau des abysses), les champs hydrothermaux, les forêts de varech, les mangroves, la haute mer, les rivages rocheux, les marais salés et les vasières, ainsi que les côtes sablonneuses. La profondeur moyenne des océans et de 4 000 m (environ 2,5 milles), ce qui fait de la zone abyssale le plus grand milieu de vie sur Terre. Elle s'étend sur plus de 300 millions de kilomètres carrés (115 millions de milles carrés), soit approximativement 83 % de la superficie totale des océans et 60 % de la surface de la Terre. http://www.untamedscience.com/biology/biomes/deep-seabiome/ Plus l'on descend profondément dans l'océan, plus la pression est élevée. À la surface, la pression est d'une atmosphère. Pour chaque tranche de 10 m de profondeur, la pression augmente d'une atmosphère. L'une des manières dont les animaux se sont adaptés à cette pression est qu'ils n'ont aucune cavité remplie d'air dans leur corps (par exemple, ils n'ont pas de vessie natatoire). Dans les grands fonds, les températures sont extrêmement basses. En fait, le début de la zone abyssale est défini comme la zone où la température de l'eau atteint 4o C. À la profondeur moyenne des océans de 4 000 m, la température moyenne est de 2o C. http://www.untamedscience.com/biology/biomes/deepsea-biome/ Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 1 La plaine abyssale se trouvant au fond des océans abrite de petits milieux de vie très éloignés les uns des autres. Certains écosystèmes marins, comme les grands fonds, sont plongés dans l'obscurité en permanence. La photosynthèse ne peut donc y avoir lieu. D'autres écosystèmes, comme les rivages rocheux, sont sujets à des changements extrêmes de température, de lumière, de niveaux d'oxygène et d'autres facteurs sur une base quotidienne. Les organismes vivant dans les différents écosystèmes marins sont aussi diversifiés que les écosystèmes euxmêmes. Ils doivent être hautement adaptés aux conditions physiques de l'écosystème dans lequel ils vivent. Par exemple, les organismes vivant dans les grands fonds se sont adaptés à l'obscurité en créant leur propre source de lumière – les photophores sont des cellules de leur corps qui s'illuminent pour attirer leurs proies ou un partenaire potentiel. Les animaux vivant dans cet écosystème peuvent résister à des pressions allant jusqu'à 11 000 livres au pouce carré. Ils sont généralement gris ou noirs (pour se camoufler), et leur forme n'est pas aérodynamique (pour mieux conserver leur énergie). Ils sont souvent aveugles, et on pense qu'ils se reproduisent très lentement. Parmi les organismes vivant dans les grands fonds, citons le poissontrépied, la baudroie et le calmar géant. Les cheminées hydrothermales sont des fissures ou des ouvertures par lesquelles est rejetée de l'eau chaude et riche en minéraux. On les trouve dans l'Atlantique et dans le Pacifique, à une profondeur d'environ 2 100 m (7 000 pi). On connaît deux types de cheminées hydrothermales : les fumeurs noirs et les fumeurs blancs. Les fumeurs noirs sont les cheminées hydrothermales les plus chaudes. Ils crachent une fumée noire composée principalement de fer et de sulfure. Les vers à tube géants, présents dans les écosystèmes des champs hydrothermaux à 2 499 m (8 200 pi) sous la surface, ont un corps allongé et blanc, et n'ont pas d'yeux, pas de bouche et pas d'estomac. Ces vers utilisent un organe bien particulier, le trophosome, pour absorber des produits chimiques provenant des cheminées hydrothermales afin de nourrir les bactéries vivant dans leur corps. En retour, les bactéries fabriquent des nutriments pour le ver à tube. (Julie Brown, National Geographic Society) Les grands fonds sont un lieu bruyant : dans les enregistrements réalisés dans les zones les plus profondes des océans, on peut entendre des chants de baleines et de dauphins, ainsi que des bruits de moteurs et des tremblements de terre éloignés. http://www.noaa.gov/media-release/seven-miles-deep-ocean-is-still-noisy-place Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 2 Les scientifiques commencent à peine à comprendre comment les animaux et les micro-organismes se sont adaptés aux environnements extrêmement chauds et toxiques des champs hydrothermaux. Cette information peut les aider à comprendre comment la vie a commencé sur Terre, et si la vie sur d'autres planètes est possible. « Certains biologistes sont allés jusqu'à suggérer qu'un environnement comme les cheminées hydrothermales était probablement l'endroit où la vie a commencé sur Terre. Et si un tel miracle pu se produire sur notre planète, pourquoi pas aussi sur d'autres planètes où les ingrédients nécessaires sont présents, y compris la chaleur, l'eau et la bonne combinaison de produits chimiques? Au bout du compte, il est possible qu'il existe quelque part un endroit plus hostile à la vie que les champs hydrothermaux. Seulement, nous ne l'avons pas découvert. Pas encore. » Tiré de « Life in the Abyss » [La vie dans les abysses], par Peter Tyson : http://www.pbs.org/wgbh/nova/nature/life-in-the-abyss.html Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 3 Comparaison des réseaux trophiques : Les populations du Passage Folger et celles du champ hydrothermal Endeavour. Malgré leur nature particulière, les organismes ayant recours à la chimiosynthèse pour vivre sont reliés entre eux par des réseaux trophiques semblables à ceux des communautés animales mieux connues. Le réseau trophique d'un champ hydrothermal comporte quatre strates : Les producteurs primaires constituent la source fondamentale de nourriture dans l'écosystème du champ hydrothermal, employant de l'énergie chimique pour produire des molécules organiques. Tous les autres organismes vivants dépendent des producteurs primaires, qui possèdent la biomasse la plus élevée (en quantité) de la communauté. Les consommateurs primaires tirent leur énergie directement des producteurs primaires en les consommant ou en vivant en symbiose avec eux. Les carnivores primaires se nourrissent des consommateurs primaires, et sont à leur tour mangés par d'autres animaux. Les carnivores secondaires se nourrissent de consommateurs et d'autres carnivores, mais ont très peu de prédateurs. Comme plusieurs strates les séparent des producteurs primaires, les carnivores secondaires sont les moins nombreux du réseau trophique. Chimiosynthèse et photosynthèse La photosynthèse est le processus qui permet de produire de l'énergie à partir de la lumière du soleil. Tous les organismes ont besoin d'énergie, d'oxygène, d'eau et d'un abri pour survivre. Dans les environnements océaniques peu profonds, les algues captent l'énergie du soleil pour produire des hydrates de carbone (sucres), exactement comme les plantes sur la terre ferme. Cependant, en eau profonde, la lumière du soleil ne peut atteindre les communautés des champs hydrothermaux. Les producteurs primaires de ces écosystèmes sont des bactéries qui utilisent la chimiosynthèse pour produire des matières organiques et de l'énergie à partir des minéraux dissous, présents en grande quantité dans les eaux des cheminées hydrothermales. Sur la dorsale Endeavour, le réseau trophique fonctionne grâce à la chimiosynthèse. Des éléments chimiques, tels que les sulfures (hautement toxiques pour la plupart des organismes, y compris l'humain), s'échappant des cheminées des fumeurs noirs et des fissures du plancher océanique, sont absorbés par des microbes qui agissent à titre de producteurs primaires. Il existe deux types de ces consommateurs de sulfure : Le premier type est constitué de bactéries chimiotrophes, ou microbes, vivant en de grands monticules qui constituent de véritables amas de nourriture dont se régalent les bactérivores tels que les escargots, les crabes et les crevettes, ainsi que les organismes filtreurs qui débarrassent l'eau des « restes de table » des autres animaux. Le second type de ces producteurs microbiens est constitué d'organismes vivant à l'intérieur du corps de certains animaux dans une relation symbiotique (c'est-à-dire que les deux organismes dépendent l'un de l'autre pour leur survie). Ces bactéries produisent des hydrates de carbone à partir des sulfures recrachés par les cheminées et qui alimentent une vaste population de bactéries chimitrophes (qui produisent leurs propres aliments au moyen d'un procédé chimique). Ces bactéries ont recours à des composés sulfurés, en particulier le sulfure d'hydrogène, hautement toxique pour la plupart des organismes connus, y compris l'humain, pour produire des substances organiques au moyen d'un processus appelé chimiosynthèse. http://oceanlink.island.net/SOLE/vents/End_foodweb.html Le champ hydrothermal Endeavour : la première ZPM du Canada Activité II Des endroits exceptionnels Durée de l'activité – De 45 minutes à une heure De la quatrième année du primaire à la cinquième secondaire Matériel et documents Document d'information Fiche sur la photosynthèse par rapport à la chimiosynthèse Glossaire Document sur la diversité (optionnel) Notes autocollantes (optionnelles) Aperçu – Qu'est-ce qui rend un endroit exceptionnel? Pour l'homme, un endroit peut être exceptionnel parce qu'il lui rappelle de bons souvenirs, le rend heureux, ou pour une foule d'autres raisons. Pour d'autres êtres vivants, il peut s'agir d'un endroit qui leur procure ce dont ils ont besoin pour vivre. Des adaptations hors du commun, telles que la tolérance à la chaleur et au froid chez les organismes interdidaux, permettent à certains organismes de survivre dans des environnements exceptionnels. Les endroits exceptionnels subissent souvent des pressions menaçant leur existence même, d'où la nécessité de les protéger. Activité Des endroits exceptionnels Lire les sections du document d'information sur : (des réponses courtes sont fournies pour les quatrième et cinquième années du primaire, optionnel) 1) Qu'est-ce qu'une zone de protection marine? 2) Réseau d'AMP du Canada 3) Endeavour – Désignation d'une ZPM et justification Introduction Tous les êtres vivants ont des besoins de base devant être satisfaits pour pouvoir survivre. Leur adaptation aux caractéristiques de leur environnement permet à certains organismes de vivre dans des « endroits exceptionnels ». À titre d'exemple d'une adaptation unique, citons la chimiosynthèse, un processus permettant de produire des nutriments en l'absence de lumière. Comme la lumière ne pénètre pas dans la zone abyssale, les organismes qui y vivent ont recours à ce processus. La photosynthèse et la chimiosynthèse sont toutes deux des processus par lesquels les organismes produisent des nutriments. La photosynthèse utilise la lumière du soleil, tandis que la chimiosynthèse a recours à l'énergie chimique. (Voir la fiche sur la photosynthèse par rapport à la chimiosynthèse.) Nos connaissances sur les communautés chimiotrophes sont relativement récentes. Elles ont été acquises grâce à l'exploration des océans. La découverte de communautés bien vivantes dans les champs hydrothermaux a causé une véritable onde de choc dans le monde scientifique, lorsqu'une cheminée hydrothermale sur le plancher océanique a été observée pour la première fois en 1977. La découverte de champs hydrothermaux et de suintements de méthane en eau froide a jeté un nouvel éclairage sur la production primaire dans les grands fonds. Ce qui est amusant, c'est que les scientifiques, une fois qu'ils savaient ce qu'ils cherchaient, se sont mis à étudier d'autres écosystèmes bien connus et riches en sulfure d'hydrogène, tels que les marais salés, et y ont découvert le même mutualisme entre les bactéries chimiotrophes et les animaux que celui qui les avait tant surpris dans les champs hydrothermaux. Personne n'avait jamais pensé à vérifier leur présence, mais ces communautés avaient toujours été là. Les zones de protection marine ont été créées pour protéger ces endroits exceptionnels et sont sélectionnées en fonction de leur caractère unique et de leur vulnérabilité aux activités humaines. Activité Les élèves réfléchissent à ce que représente un endroit exceptionnel pour chacun d'eux, à ce qui le rend exceptionnel, puis discutent de l'endroit exceptionnel choisi par chacun. (concept tiré de Get Outdoors, Wild BC) Exemples de ce qui rend un endroit exceptionnel – un endroit qui fait se sentir en sécurité, au chaud, un endroit confortable, où l'on se sent heureux, satisfait, aimé. Les odeurs, les sons et les qualités esthétiques peuvent également rendre un endroit exceptionnel. Demandez aux élèves de fermer les yeux et d'imaginer un endroit qui pour eux est exceptionnel. Demandez-leur de réfléchir à ce qui rend cet endroit si spécial pour eux. Demandez-leur de se souvenir de leurs réflexions puisqu'ils devront en discuter par la suite. Regroupez les élèves en groupes de trois ou quatre et faites-les partager les endroits exceptionnels qu'ils ont choisis et leurs caractéristiques. (Ces caractéristiques peuvent être inscrites sur des notes autocollantes.) Chaque groupe trouve ensuite les principaux points communs entre ses membres et les présente au reste de la classe. Discussion – Quels sont les points communs entre les groupes? Est-ce que certains étaient uniques? Qu'est-ce qui fait des champs hydrothermaux un endroit exceptionnel pour leurs résidents? Certaines espèces sont endémiques au champ hydrothermal Endeavour (c'est-à-dire qu'elles ne se trouvent nulle part ailleurs). Pourquoi ne trouve-t-on pas les mêmes espèces dans d'autres régions ou d'autres champs hydrothermaux dans le monde? Évaluation Pourquoi tentons-nous de protéger les endroits exceptionnels? Décris ce qui rend un endroit exceptionnel pour toi. Si cet endroit était le seul environnement dans lequel tu pouvais survivre, cela te rendrait-il unique? (endémisme) Cela te rendrait-il vulnérable? Qu'est-ce qu'une zone de protection marine, et pourquoi en trouve-t-on au Canada? Comment la désignation à titre de ZPM protège -t-elle la région du champ hydrothermal Endeavour? Approfondissement : (optionnel) Lisez le document sur la diversité à la classe, et discutez du rôle que joue la diversité dans la survie. Références Chimiosynthèse – http://oceanexplorer.noaa.gov/facts/photochemo.html Get Outdoors, publication de Wild BC – http://hctfeducation.ca/productcategory/books-and-guides/ Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Diversité De manière générale, on compte trois grandes catégories de diversité biologique : la diversité génétique, la diversité des espèces et la diversité des écosystèmes. (1) La diversité génétique d'un organisme est la variation ou la différence dans la quantité d'information génétique dans les individus d'une population, d'une espèce, d'un groupe, ou d'une communauté, et entre eux. La diversité génétique se traduit par le nombre de similitudes et de différences dans le profil génétique des individus, des populations et des espèces. Ces similitudes et différences peuvent évoluer sous l'influence de multiples facteurs (p. ex. la chaleur, la lumière, la prédation, etc.). Bien que la diversité génétique ne soit pas toujours évidente à observer, elle est nécessaire pour permettre aux organismes d'évoluer et de s'adapter aux environnements changeants afin d'assurer leur survie. (2) La diversité des espèces est la variation dans le nombre et la fréquence d'espèces à l'intérieur d'un groupe ou d'une communauté biologique. Le nombre d'espèces de plantes, d'animaux et de micro-organismes permet généralement de mesurer la biodiversité d'un environnement donné. C'est pourquoi la diversité des espèces est le synonyme le plus couramment employé pour désigner la biodiversité, puisque le nombre d'espèces dans un habitat donné permet de mesurer sa biodiversité (plus d'espèces = plus grande biodiversité). La diversité des espèces est surtout importante pour que les écosystèmes fonctionnent naturellement. Elle est donc considérée comme un indicateur de la santé d'un environnement. On estime qu'il y a approximativement 12,5 millions d'espèces sur Terre. Toutefois, il pourrait y exister au total entre 50 et 100 millions d'espèces. (3) La diversité des écosystèmes est la variation dans le nombre de groupes, de communautés, et d'habitats dans une région. Un écosystème comprend tout le vivant et le non vivant dans une zone donnée. Les écosystèmes comprennent une combinaison d'animaux, de plantes, de micro-organismes et de caractéristiques physiques qui définissent une zone. On continue de découvrir de nouveaux habitats, et peut-être reste-t-il d'autres écosystèmes à découvrir. Les pays signataires de la Convention sur la diversité biologique acceptent de prendre la responsabilité de protéger et de comprendre l'abondance des espèces, le matériel génétique, les habitats et les écosystèmes qui constituent le monde naturel, de favoriser le développement et le maintien des ressources biologiques, de reconnaître le pouvoir de chacune des nations sur la biodiversité qui se trouve sur son territoire, et de corriger le déséquilibre entre celles qui bénéficient de la protection de la biodiversité et celles qui paient pour celle-ci. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 1 Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Activité III (Adaptation de l'activité « Fashion a fish » [Crée un poisson], Atout-faune, Fédération canadienne de la faune.) Un produit de mon environnement Durée de l'activité Deux leçons de 45 minutes. La première leçon est une discussion sur le contexte et la terminologie, et la deuxième porte sur l'écoute de mises en situation et la création de créatures. De la quatrième année du primaire à la cinquième secondaire Matériel et documents matériel d'arts plastiques papier pâte à modeler page à colorier glossaire ( sélectionner les termes pertinents) mises en situation 1 et 2 Objectifs 1. Les élèves seront en mesure de définir les biomes, la zone abyssale, et de décrire les diverses adaptations des organismes marins à leurs environnements. 2. Les élèves pourront décrire comment ces adaptations aident les organismes marins à survivre dans leurs habitats. 3. Les élèves seront en mesure de comprendre l'importance des adaptations pour les organismes. Aperçu Dans la première activité, consistant en une discussion en classe sur les biomes, la zone abyssale et l'adaptation, on demande aux élèves de donner des exemples précis de l'adaptation des différents biomes, plus particulièrement dans la zone abyssale dans laquelle se trouve le site Endeavour. Dans la deuxième activité, au moyen d'une mise en situation, on donne aux élèves des caractéristiques d'un milieu marin imaginaire et on leur demande de concevoir les créatures marines qui y auraient les meilleures chances de survie. On propose ensuite une deuxième mise en situation, dans laquelle sont décrites les caractéristiques de la zone abyssale, puis celles du champ hydrothermal Endeavour. On demande ensuite aux élèves de créer une créature adaptée pour y vivre. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 1 Contexte La Terre est divisée en zones appelées biomes, c'est-à-dire des régions dont les conditions climatiques et les espèces qui y vivent sont semblables. Les biomes sont définis comme « une des principales communautés, animales et végétales, classées en fonction de la végétation dominante et caractérisées par les adaptations des organismes à leur environnement spécifique » (Campbell 1996). Les biomes peuvent être terrestres ou aquatiques. Les biomes terrestres sont les suivants : toundra, forêt pluviale, savane, taïga, forêt tempérée, prairie tempérée, chaparral, milieu alpin, désert. Chaque biome comprend de nombreux écosystèmes dont les communautés se sont adaptées aux petites différences climatiques et environnementales qu'on y trouve. Tous les organismes vivants sont étroitement liés à leur environnement. Les biomes aquatiques sont les milieux d'eau douce et les milieux marins. Dans le biome marin, on trouve les océans, les estuaires et les récifs coralliens. Les océans sont divisés en couches, en fonction de la profondeur et de la température, la zone abyssale étant celle où se trouve le champ hydrothermal Endeavour. Cette couche de l'océan est comprise entre 2 000 et 6 000 m de profondeur environ, est caractérisée par un froid extrême, une pression très élevée en raison de la profondeur, et l'absence complète de lumière. Les eaux y sont très froides (autour de 3 °C), soumises à une pression énorme, riches en oxygène, mais pauvres en éléments nutritifs. Beaucoup d'espèces d'invertébrés et de poissons vivent dans la zone abyssale. Les dorsales médioocéaniques (situées à la limite de deux plaques tectoniques) et comprenant souvent des champs hydrothermaux, se trouvent dans les zones abyssales, sur le plancher océanique. Les bactéries chimiotrophes prolifèrent à proximité de ces cheminées, en raison des grandes quantités de sulfure d'hydrogène et d'autres minéraux que les cheminées émettent. Ces bactéries constituent le point de départ du réseau trophique, puisqu'elles sont consommées par des invertébrés et des poissons. (Groupe de recherches sur les biomes, classe 1B de la classe de biologie d'automne 1996, section 115, Université de Californie à Berkeley. Texte édité par Stephanie Pullen, remanié par Kacey Ballard, avril 2004.) Activité Nous allons étudier l'adaptation, et les manières dont les habitants du champ hydrothermal Endeavour ont dû s'adapter pour survivre, et même prospérer, dans cet environnement hostile. Introduction Première partie de l'activité – 30 à 45 minutes Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 2 Toute forme de vie est le produit d'innombrables adaptations sur de longues périodes de temps. Que faut-il pour survivre? (De la nourriture, de l'eau, un abri.) Quelles formes d'adaptation peuvent être requises pour augmenter ses chances de survie? (Attributs physiques, bouche, couleurs – méthodes de camouflage ou de dissimulation, reproduction ou frai, tolérance à la température et aux changements de température, aux composés chimiques présents.) Demandez aux élèves de dessiner ou de trouver une illustration d'une créature dont l'adaptation est observable. Demandez aux élèves de penser a une manière dont un animal s'est adapté– p. ex. les longues pattes et le bec pointu du grand héron pour marcher dans l'eau et attraper ses proies, les ouvertures des oreilles du hibou, asymétriques, pour lui permettre d'entendre dans un plus grand nombre de directions. Discutez avec la classe de l'intérêt de différents types d'adaptation pour les organismes vivants. Demandez aux étudiants de penser à une adaptation à un environnement extrême. Deuxième partie de l'activité – Une heure, plus le temps alloué à la discussion. Discutez avec la classe des différentes manières dont les organismes marins se sont adaptés pour survivre. Ensuite, discutez des organismes du champ hydrothermal et des manières dont ils se sont adaptés pour survivre dans les conditions extrêmes de cet environnement. (Chaleur extrême des cheminées, froid extrême à distance de celles-ci, dioxyde de soufre [gaz sentant les œufs pourris] et autres métaux, absence totale de lumière.) Placez les élèves en groupes de trois ou quatre, selon la taille de la classe. (Cette activité peut également être effectuée individuellement). Lisez aux étudiants le script de la « mise en situation no 1 » et demandez-leur d'inventer la créature qui serait la mieux adaptée pour survivre dans l'environnement décrit. (Elle peut-être dessinée, faite à la pâte à modeler, ou décrite par écrit.) Demandez à chaque groupe de présenter sa créature et d'indiquer comment elle a dû s'adapter (couleur, forme, mode de reproduction, bouche, etc.) afin de maximiser ses chances de survie. Les élèves doivent être en mesure d'expliquer pourquoi leur créature possède les caractéristiques qu'ils lui ont données. Lisez aux étudiants le script de la « mise en situation no 2 » (les caractéristiques de la zone abyssale de l'océan) et demandez-leur d'inventer l'organisme qui serait le mieux adapté pour survivre dans cet environnement hostile. Insistez sur le fait qu'il ne doit pas nécessairement s'agir d'un poisson. Demandez-leur de faire preuve de créativité! Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 3 Demandez aux étudiants de présenter leur créature et d'indiquer comment elle a dû s'adapter pour survivre. Distribuez la page à colorier du champ hydrothermal Endeavour. Demandez aux étudiants de bien regarder la page. Demandez aux étudiants de chercher les différentes façons dont les diverses créatures se sont adaptées pour survivre aux concentrations élevées de soufre dans l'eau, à la chaleur des cheminées, au froid ambiant, à la pression élevée des grands fonds et à l'absence totale de lumière. Comment ces animaux se nourrissent-ils, se reproduisent-ils, évitent-ils la prédation/leurs prédateurs? Concluez en discutant des adaptations particulières aux organismes du champ hydrothermal Endeavour et comparez-les aux adaptations d'autres animaux vivant dans différents biomes. Évaluation Nommez deux formes d'adaptation d'animaux des régions chaudes. Quels avantages ces adaptations présentent-elles pour la survie de ces animaux dans leur environnement chaud? À quels biomes peuvent appartenir les régions chaudes? Nommez deux formes d'adaptation d'animaux des régions froides. Quels avantages ces adaptations présentent-elles pour la survie de ces animaux dans leur environnement froid? De quel biome pourrait-il s'agir? Décrivez comment les organismes des grands fonds (des grandes profondeurs) se sont adaptés pour survivre dans l'obscurité totale. Nommez trois adaptations des habitants du champ hydrothermal Endeavour. (Chimiosynthèse pour pallier l'absence de lumière et maintenir la capacité à produire de la nourriture, relations symbiotiques pour composer avec l'environnement chimique hostile, habitat restreint pour profiter de la chaleur des fumeurs, adaptation à une grande plage de températures : températures élevées à proximité des cheminées, froides à distance de celles-ci.) Définissez le terme « endémique » et nommez trois espèces endémiques. (Espèces présentes uniquement dans un habitat ou un biome précis – vers à tube, palourdes, bactéries.) Qu'ont dû faire les scientifiques pour pouvoir étudier ces environnements difficiles d'accès, obscurs et hostiles? Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 4 Approfondissement Demandez aux élèves de dessiner les habitats des mises en situation no 1 et 2 comme ils les imaginent. Sur la page à colorier, choisissez un organisme ou une caractéristique à approfondir. Coloriez cet organisme ou cette caractéristique conformément à ce que vous avez découvert dans vos recherches. Étudiez tous les biomes de la Terre et remarquez les différences entre eux. Choisissez un des biomes océaniques, faites une recherche et présentez un exposé à la classe. Discussion en classe sur la manière dont les différentes régions de la Terre sont divisées en biomes. En quoi cela est-il utile aux scientifiques? Trouvez une autre région sur Terre que le champ hydrothermal où vivent également des espèces endémiques. Biome des grands fonds :http://www.untamedscience.com/biology/biomes/deepsea-biome/ Biomes du monde :http://www.untamedscience.com/biology/biomes/ Photosynthèse/chimiosynthèse : http://oceanexplorer.noaa.gov/edu/learning/5_chemosynthesis/activities/chemov sphoto.html Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 5 Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Activité III – Un produit de mon environnement Chez soi est le lieu où l'on est à l'abri des intempéries, des dangers, où l'on a de la nourriture, de l'eau pour boire, et de l'air ou de l'eau pour respirer. (Ou est-ce que ce pourrait être ailleurs? ) Écoute la mise en situation suivante, puis dessine, décris en tes propres mots, ou fabrique avec de la pâte à modeler la créature qui pourrait survivre, et même bien vivre, dans cet endroit. Si tu termines avant la fin du temps alloué, tu peux alors dessiner ou décrire en tes propres mots à quoi ressemble l'environnement que tu as imaginé. Mise en situation no 1 (habitat imaginaire) Le soleil brille. Il brille très, très fort. Ses rayons descendent comme autant de faisceaux jaunes, orange et d'or. Les teintes dorées atteignent les arêtes vives à la surface scintillante de gigantesques cavernes et de parois aux contours irréguliers, formant des motifs angulaires. Alors, les teintes jaunes, orange et d'or se réfléchissent sur les surfaces et retombent pour jouer sur les formes confuses d'une épaisse végétation grimpante, la faisant ressembler à des lianes saupoudrées d'or, souples et rondes. À la base de ces plantes, le sol forme un amas sablonneux, mais irrégulier. Ses teintes imitent celles de la lumière flamboyante fusant du ciel. Dans les enclaves où le sable est à découvert, on distingue de minuscules touffes de plantes à aiguilles. Mais soudain, un voile noir tombe sur ce monde mystérieux, et c'est le néant. Il n'y a plus aucune lumière, rien ni personne ne peut voir quoi que ce soit. Dans ce monde, il ne peut y avoir qu'une grande clarté ou l'obscurité totale. Il n'y a pas de crépuscule, qu'une lumière aux reflets dorés d'une fulgurante intensité, ou l'obscurité, tombant tout à coup comme une épaisse couverture sur le paysage. Mais il y a pourtant des choses à voir dans ce monde. Des créatures pourvues d'yeux capables de voir dans l'obscurité, qui bondissent de la lumière avec leurs dents pointues comme des aiguilles et leur vorace appétit, des choses qui ne sont pas ce dont elles ont l'air. Dans ce monde, les textures varient des angles acérés et de l'aspect granuleux du sol, aux courbes rondes des plantes grimpantes et aux aiguilles des toutes petites plantes qui subsistent là où les plantes grimpantes ne se sont pas installées. Comment ta créature a-t-elle dû s'adapter pour pouvoir vivre dans ce monde? Comment peut-elle éviter les prédateurs, trouver un partenaire, se reproduire? Ta créature vit-elle dans une seule région de ce monde? Où? Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Dessine ta créature, en t'assurant qu'elle a tout ce qu'il faut pour lui assurer les meilleures chances de survie. Sois prêt à présenter ses caractéristiques et adaptations. Si le temps le permet, décris ce monde. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada Activité III – Un produit de mon environnement Mise en situation no 2 Chez soi est le lieu où l'on est à l'abri des intempéries, des dangers, où l'on a de la nourriture, de l'eau pour boire, et de l'air ou de l'eau pour respirer. (Ou est-ce que ce pourrait être ailleurs? ) Écoute la mise en situation suivante, puis dessine, décris en tes propres mots, ou fabrique avec de la pâte à modeler la créature qui pourrait survivre, et même bien vivre, dans cet endroit. Si tu termines avant la fin du temps alloué, tu peux alors dessiner ou décrire en tes propres mots à quoi ressemble l'environnement que tu as imaginé. Mise en situation no 2 (habitat du champ hydrothermal) C'est un long voyage pour arriver jusqu'ici. Il faut quitter les eaux peu profondes et lumineuses de l'océan et descendre, voir la lumière progressivement disparaître jusqu'à l'obscurité, traverser de vastes espaces où il n'y a pratiquement rien, rien qu'une neige de débris organiques provenant des zones moins profondes de l'océan. Et alors, tu arrives. L'obscurité est totale, aucune lumière ne pénètre en cet endroit. La pression de l'eau y est extrême, suffisante pour écraser quiconque s'y aventurerait, ou pour pulvériser du métal. Y a-t-il des sons? Au loin, on peut entendre le chant d'une baleine, les tourbillons de l'hélice d'un navire ou le grondement d'un tremblement de terre. Le rorqual commun visite également les lieux. De grandes formes s'élèvent du plancher océanique, crachant des fumées noires. D'apparence volcanique, leur contour est irrégulier et des organismes vivent sur elles et aux environs. De nombreux organismes. Des organismes longs et minces, appelés vers à tube, se laissent bercer par le courant, et parmi eux se trouvent beaucoup d'êtres encore plus petits, tels que de petits escargots, des vers, des poissons blancs à la forme allongée et des crabes aux longues pattes. Ce lieu étrange se trouve à un point de jonction de la croûte terrestre, où les plaques tectoniques sur le plancher océanique s'éloignent de 6 cm par an. Il y fait chaud, c'est un milieu chaud dans une mer de froid. Cette chaleur est causée par le réchauffement intense de l'eau qui a été aspirée par des fissures dans la Terre et amenée à proximité de magma en fusion, là où celui-ci est à proximité de la croûte terrestre. Cette eau chaude est alors rejetée, après s'être chargée d'une grande quantité de minéraux et de sulfures. Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 1 Les organismes qui vivent ici se sont adaptés à la vie aux frontières du froid : dans la zone où la chaleur des cheminées hydrothermales chasse le froid glacial. Il s'agit d'une adaptation très spécifique, puisque le froid règne tout près des cheminées surchauffées. Invente une créature qui, d'après toi, serait bien adaptée pour survivre dans ce milieu. Pense aux caractéristiques qui lui offriraient de bonnes chances de survie et intègreles à ta créature. Présente-la au reste de la classe. Si le temps le permet, la feuille de coloriage peut être distribuée et les élèves peuvent observer certains des organismes vivant près des cheminées hydrothermales. Y a-t-il des similitudes entre les créatures que les élèves ont inventées? Jetons un œil au véritable habitat! Voici un lien vers une diffusion vidéo en direct provenant du complexe Grotto du champ Main Endeavour, dans la ZPM. L'écran est généralement noir car certaines espèces sont sensibles à la lumière. http://www.oceannetworks.ca/sights-sounds/video/live-video/tempo-mini-ventcamera Le champ hydrothermal Endeavour : la première zone de protection marine (ZPM) du Canada 2
