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Séquence pédagogique pour le niveau seconde (en SVT) autour de l'article de Claude Allègre

SVT-Grenoble (Académie de Grenoble) : voici une proposition d'activité à réaliser en classe de seconde en SVT à la fin de la partie "la Planète et son environnement". Des réponses d'élèves sont présentées en fin d'article.
  • Enjeux d'apprentissage : s'informer à partir de documents, développer l'esprit critique, savoir argumenter et identifier l'opinion développée par l'auteur d'un texte scientifique.
  • Thème : le réchauffement climatique: la base scientifique et les opinions contradictoires
  • Contexte de la séquence : programme de SVT de seconde -  la planète Terre  et son environnement
  • Déroulement : cette activité a été réalisée en devoir à la maison mais peut être utilisée en classe (éventuellement avec un support informatique)
  • Autres supports éventuels : autres documents du livre de seconde sur l'atmosphère passée,  film de Al Gore "Une vérité qui dérange"

place dans les programmes


Cette activité a été réalisée en fin de progression de SVT , dans le niveau seconde. les parties du programme officiel s'y rapportant sont:



  • Les cycles de l'oxygène, du CO2 et de l'eau

Influence de l'homme. Action sur la température de surface.

  • Evolution historique de la composition de l'atmosphère :

La courbe des teneurs en CO2 et O2 de l'atmosphère terrestre depuis 4,5 milliards d'années.

La courbe des températures fossiles et des teneurs en CO2 au cours du quaternaire récent déterminée grâce à l'étude des isotopes de l'oxygène et des inclusions gazeuses des carottes polaires.


obtenir l'article de Claude allègre


Cliquer ici

la proposition d'activité


Le livre utilisé par les élèves est celui des éditions BELIN


exercice 1: l'atmosphère primitive

a) à l'aide du document 1 page 92, complétez le tableau suivant:

date
(1 Ga= 1 milliard d'années)
concentration des gaz de l'atmosphère (exprimée en %)
-4,3 Ga  
-4Ga  
-3 Ga  
-1Ga  

b) comparez la composition de l'atmosphère d'une terre sans vie et de la Terre réelle (document 6 page 92). Proposez des explications (justifiées) aux différences que vous constatez concernant le CO2 et de dioxygène.

Exercice 2: les archives du climat

a) en vous aidant de la page 94 de votre livre, expliquez les différentes techniques utilisées par les scientifiques pour étudier les climats du passé
b) que pouvez-vous constater sur le document 2 page 94 entre -400 000 ans et -50 000 ans?
c) Que pouvez vous dire des valeurs récentes des deux paramètres étudiés?
Exercice 3: l'Homme responsable du climat?
a) expliquez en utilisant judicieusement les données des documents 3 et 4 page 95, pourquoi on considère que c'est l'élévation récente du taux de CO2 atmosphérique qui est à l'origine du réchauffement global.
b) en utilisant les données de l'exercice 5 page 100, justifiez que l'on considère l'Homme responsable de l'élévation récente du taux de CO2 dans l'atmosphère
c) les scientifiques essayent de prédire, grâce à des modèles informatiques, l'évolution future de la température moyenne à la surface de la Terre. Certains de leurs résultats vous sont présentés sur le document 5 page 95. Sur quel paramètre se basent les différents scénarios notés A, B, C et D?
d) selon chaque scénario, quel serait le taux de CO2 dans l'atmosphère en 2100?
e) identifiez dans l'article de Claude Allègre, paru dans l'Express du 21 septembre 2006, les arguments qui contredisent l'idée que les neiges du Kilimandjaro fondent à cause du réchauffement climatique. D'après cet article, Claude Allègre pense-t il qu'il y a actuellement un réchauffement climatique dont l'Homme est responsable? En quoi est-ce objet de polémique?


la correction fournie aux élèves


exercice 1: l'atmosphère primitive

a) Tableau présentant l'évolution de l'atmosphère au cours du temps

date

composition de l'atmosphère

-4,3 Ga

eau (25%), CO2 (5%) N2 (70%), méthane et ammoniac (5%)

-4 Ga

CO2 (3%), méthane et ammoniac 2%, N2 (95%)

-3 Ga

N2 100%

-1 Ga

O2 20%, N2 80% + H2O + CO2 (traces)


b) L'atmosphère d'une Terre sans vie serait très différente de la Terre que nous connaissons: elle serait essentiellement composée de CO2 (99,8% au lieu de 0,03%) et contiendrait peu d'O2 (0,09% au lieu de 21%). On peut penser que les êtres vivants interviennent sur la composition de l'atmosphère et plus précisément seraient responsables de la présence du dioxygène dans l'atmosphère.


Exercice 2: les archives du climat

a) Pour connaître les climats du passé, les géologues réalisent des forages dans la glace ancienne: cette glace a emprisonné des bulles d'air qui fossilisent l'atmosphère de l'époque. En analysant ces bulles d'air on reconstitue la composition de l'atmosphère (concentration en CO2, CH4, ...). On utilise également des isotopes de l'oxygène présents dans les molécules d'H2O, isotopes qui constituent des paléothermomètres et permettent de calculer la température qui régnait au moment du dépôt de la glace.

b) Entre -400 000 et -50 000 ans, on remarque d'importantes fluctuations périodiques de la température et de la teneur en CO2: les périodes de température élevée (comme par exemple il y a 120000 ans) coïncident avec les périodes de forte teneur en CO2.

c) On remarque également que la teneur actuelle en CO2 n'a jamais eu de précédent au cours des derniers 400 000 ans: elle est particulièrement élevée. en revanche la température n'a pas augmenté particulièrement en parallèle avec cette élévation du CO2.


Exercice 3: l'Homme responsable du climat?

a)- on voit sur le document 3 page 95 une augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère depuis 1750: il est passé de 280 ppm à 250 ppm en 250 ans.

- on voit qu'en parallèle la température moyenne à la surface de la terre a augmenté d'environ 0,5°C depuis 1850

- or on sait que le CO2 est un gaz à effet de serre

- donc on peut proposer que c'est l'augmentation du taux de CO2 qui est à l'origine de l'élévation récente de la température du globe.


b) sur le document 5 page 100, on observe depuis 1850 une augmentation de la production annuelle de carbone liée à deux activités humaines: la combustion des énergies fossiles et la déforestation: Si en 1850 ces activités humaines libéraient peu de carbone (donc leur impact était négligeable), en 1990 elles libéraient environ 7 GtC par an.

c'est pourquoi aujourd'hui on considère que l'élévation du taux de CO2 atmosphérique est une conséquences de certaines activités humaines.


c)les différents scénarios se basent sur des hypothèses concernant les choix de réduction des émissions de CO2: augmentation des émissions (scénario A), pas de réduction (scénario B), réduction de -2% par an (scénario C) et arrêt total des émissions (scénario D)


d)pas de données pour le scénario A, on peut penser que ce taux dépassera les 600 ppm car c'est une valeur atteinte dès 2050. scénario B: 550 ppm. scénario C: 470 ppm. scénario D:340 ppm




quelques réponses d'élèves à la question "pourquoi cet article est-il objet de polémique?"


élève 1: D'après lui, la fonte des neiges sur le Kilimandjaro est due à un mouvement des plaques. Cela dit, il est très contredit car tout le monde pense que l'homme en est responsable.

élève 2: C'est l'objet de polémiques car beaucoup de gens ont des points de vue différents au sujet de la responsabilité de l'homme dans le réchauffement actuel du climat.

élève 3: cet article est objet de polémique parce que dans le dernier paragraphe Claude Allègre nous dit " l'écologie protestataire est devenue un business très lucratif pour quelques uns". c'est le mot "busines" qui montre que cet arcticle fait l'objet de polémiques.

élève 4: Claude Allègre dit aussi que le climat est un phénomène capricieux, ce qui veut dire qu'il dit que c'est tout simplement le climat qui est comme ça.
C'est un objet de polémiques car chacun a son avis sur ça et beaucoup de gens le critiquent ce qui fait que c'est un article polémique. Pleins de gens se conterdisent.

élève 5: Claude allègre pense que le réchauffement n'est pas dû à l'homme c'est l'objet de discussions  polémiques car tout le monde pense que le réchauffement de la Terre est du à l'homme à cause des gaz à effet de serre alors que c'est surtout du au climat qui se bouleverse. Comme a sur si bien le dire Claude Allègre "les archives glaciaires ou historiques nous indiquent que le climat est un phénomène capricieux".

élève 6:c'est un sujet objet de polémique car il y a des pour et il y a  des contre, il y a  des gens pensant comme tel et desgens pensant comme tel. On ne s'est pas encore mis d'accord pour attribuer la responsabilité de ces événements qui ont lieu aux quatre coins du globe à l'homme et tant que ça ne sera pas fait ça sera sujet à polémique.

élève 7: c'est un objet de polémique car il s'oppose aux déductions des scientifiques créant ainsi un doute et donc il entraine un débat.

élève 8: c'est l'objet de polémique , car nous ne pouvons pas réellement savoir à qui est la faute, et même si nous dénonçons l'homme comme responsable du réchauffement de la planète, nous ne pouvons tout de même rien faire. Les effets des mesures prises contre le réchauffement climatique ne se feront sentir que dans un demi-siècle.

élève 9: cet article est objet de polémique. En effet personne ne peut vraiment connaitre les causes du réchauffement climatique. Toutes les idées données ne sont que des "hypothèses" puisque les effets de mesures pour connaitre la vraie raison de ce réchauffement ne se feront sentir que dans un demi-sicècle. Toutes les mesures prises sont des projets à long terme.

élève 10: c'est l'objet de polémique car chacun a une opinion différente au sujet de cette responsabilité

élève 11: il est objet de polémique car tout le monde pense que c'est l'Homme qui a produit ce réchauffement

élève 12: cet article est l'objet de polémiques car beaucoup de  personnes croient que le réchauffement climatique est dû à l'homme. Claude Allègre, dans cet article, conteste cette idée.

quelques définitions du mot polémique


argumentation agressive dirigée contre un adversaire particulier. Débat violent opposant des idées.

discussion, controverse violente sur des questions politiques, littéraires, scientifiques

Prolongements possibles de cette activité


Possibilité de visonner la VIDEO d'ARTE intitulée "le réchauffement climatique" (émission le dessous des cartes) présentant les méthodes d'études du climat du passé (carottes de glace avec les bulles d'air, courbes depuis 4,5 milliards d'années et depuis 400 000 ans, depuis 1850) et les prospectives pour le futur (notion d'incertitudes, quelles conséquences pour 2100, quel rôle l'homme peut il encore jouer)

critiques et évaluation


- la plupart des questions reprennent le travail très classique qu'on peut mener avec des élèves de seconde: saisir des données à partir de graphiques, de textes, raisonner en utilisant ses connaissances, appliquer la démarche explicative (je vois que, or je sais que, donc j'en déduis que...)

- la notion de polémique sur une question scientifique avait déjà été menée dans cette classe sur le thème du "trou dans la couche d'ozone" au cours d'un séance précédente.

- le pré requis important était la connissance du rôle de gaz à effet de serre du CO2 qui avait été vu lors de l'étude de l'atmosphère terrestre dans un TP précédent.

- la difficulté principale des élèves a été de pouvoir comprendre le texte de C. Allègre:

  • problème de vocabulaire: certains ne comprennaient pas la notion de mouvements tectoniques,
  • mais aussi problème pour comprendre le sens du texte.

Certains ont cru que la polémique venait de l'utilisation du réchauffement climatique pour générer le "business lucratif " dont parle C. Allègre
enfin tous les élèves ignorent complètement qui est Claude Allègre: ils pensaint majoritairement qu'il s'agissait d'un journaliste, et non d'un scientifique.