FICHE PROFESSEUR - oceans.taraexpeditions.orgoceans.taraexpeditions.org/echosdescale/wp-content/uploads/2016/10/... · Entrée(s) transversale(s): Education au développement durable

Objet:LECORAILEscale:Futuna-FranceDécembre2016

FICHEPROFESSEURLecorailestmenacé...commentl'expliquer?

Niveau:cycle3

Discipline(s):SciencesetTechnologie

Entrée(s)transversale(s):Educationaudéveloppementdurable

Durée:uneàplusieursséances,selonlesactivitésmenées

FICHE PROFESSEUR Le corail est menacé... comment l'expliquer ?

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ProblématisationL’idéeestdegénérerunquestionnementmultipleàpartirdel’objetTARAetdelaproblématiqueprincipale(quiamèneinévitablementdenombreusesquestions).Leprofesseurpeuttoutd’abordprésenterl’objetTARAet,déjà,poseruneoudeuxquestions(Vousreconnaissezl’objetsurl’image…C’estunmorceaudecorail…Qu’est-cequelecorail?Commentexpliquer sa présence sur la plage ?). Cette première question va générer des propositions deréponse(s)de lapartdesélèves. Il fautalorsdemanderauxélèvesde justifier leur(s) réponse(s)(commenttusais?commentfairepoursavoir?commentfairepourvérifier?tuessûr?...):celapermetderentrerdansunéchangeaucoursduqueldenombreusesquestionsvontémerger.Une ou plusieurs questions de la liste ci-dessous peuvent soit amorcer cette phase deproblématisationsoitseretrouverdanslesquestionsvenantdesélèves.Lequestionnementpeutêtre justeoral,maispeutégalementamenerà l’élaborationd’unetraceécrite(recueildesquestionsdesélèves).L’objectifestbiendemontrerquelesujetestcomplexeetqueplusieursrecherchesserontàmener.Bienévidemmentilnes’agitpasderépondreàtouteslesquestionsmaisque lesélèves soientenmesuredequestionner lemonde :on souhaiteque lesrecherches effectuées par la suite prennent du sens en cherchant à répondre à une partie duquestionnementengagé.• Dequois’agit-ilprécisément?D’oùviennentlescoraux?Commentlecorailest-ilproduit?• Lecorailest-ilunminéral?unfossile?lerested’unêtrevivant?• Danslecasoùlecorailestvivant,est-ceunvégétal?unanimal?• Lecorailest-ilunealgue?Uncrustacé?Uncaillou?• Dequellepartierestantes’agit-ilici?• Touslescorauxsont-ilslesmêmes?• Lecorailpousse-t-ilàtouteslesprofondeurs?• Lacouleurdescorauxdépend-elledelaprofondeur?delatempérature?delacouleurdu fondmarin?• Lecorailest-ilcomestible?• Lecorailest-ilchassé,péché?Est-ilprécieux?• Etc…Lesélèvesferontdespropositionsderéponseàcertainesdecesquestions.Vouspouvezrecueillircespropositionsquiserontunensembled’opinions,dereprésentationsinitiales,d’hypothèses,deconjectures…Il est possible de proposer aux élèves une première réflexion sur ces propositions qui seront àvérifier,àéprouver.Lalisteàcocherci-dessousvientenrenfortdepropositionsàvérifier.


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ACTIVITE1:quizzDanslalisteci-dessous,cochelespropositionsaveclesquellestuesd’accord:Propositions:

Lecorailmanquedelumière. Lecorailsubitlapollutionparl’homme. Lecorailmanqued’oxygène. Lecorailesttropvieux. Lecorailn’estpasdansuneeauàlabonnetempérature. Lecorailmanquedenourriture. Lecorailestpêchéabusivement. L’eaudemerestdifférente(tropoutroppeusalée) L’eaudemerestdevenuetropacide. Leniveaudel’eauatropmonté. ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………


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ACTIVITE2:découvrirlecorailL’objectif est d’accompagner les élèves dans une première approche de la spécificité et desconditionsdevieducorail:lescorauxsontdesillustrationstrèsvariéesderelationssymbiotiquesentre un animal (polype) et une algue verte (les zooxanthelles). Le récif corallien est donc unmarqueurécologique.Individuellement puis en petit groupe sur le mode « Atelier de questionnement de texte » lalecture doit apporter des réponses aux questions précédentes. L’élève est invité à sélectionnerdansletextelesinformationsquiconstituentselonluidesélémentsderéponse.

Lislesdocumentsci-dessouspoursavoirsilecorailestunanimal,uneplanteouuneroche:Document1:étrangediversitédescoraux

ExemplesdecorauxLesrécifscoralliensconstituentunedesplusgrandesbiodiversités(diversitédesêtresvivants)dumonde:algues,poissons,crustacés,étoilesdemers,etc…Malgrélesapparences,lescorauxsontenfaitconstituésdepetitsanimauxmarinstrèsparticuliersappeléspolypes(ressemblantunpeuàdesanémonesdemersoudepetitesmédusesfixées).

ExemplesdepolypesDocument2:descoloniesGénéralement, un polype va se fixer sur un support, semultiplier en une colonie, se fabriquerlentement un socle et un squeletteminéral en calcaire. Les polypes capturent du plancton, quireprésente 10 à 20%de leur alimentation.Un ensemble de coraux formeun récif corallien, qui


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constitue sans doute la plus grande bio-construction de la planète. Les colonies de polypes«logés» dans leur squelette en calcaire partagent celui-ci avec des petites algues vertes(zooxanthelles).FragmentdecorailD'aprèsLacaze-FuthiersinBeaumontCasier.Biologieanimale.Pourensavoirplus:http://vieoceane.free.fr/EDDEN/III12.htmlDocument3:leszooxanthellesLeszooxanthellessontdesalguesmicroscopiques.Ellessontprésentesengrandnombredanslestissusdupolype(plusieursmillionsparcm2).Ellesontunecouleurbrunâtre-jaunâtre.Cesalguestrouvent là un milieu stable, à l’abri des variations des conditions du milieu marin et de sesprédateurs. Elles utilisent les déchets du polype comme sources d’éléments minéraux et vontfabriquerenprésencedelumièredelamatièreorganiqueutileauxpolypes.

Zooxanthellesobservéesaumicroscope(grossies5000fois)

(adaptéd’aprèshttp://vieoceane.free.fr)


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ACTIVITE3:comprendrelafragilisationducorail

Ils’agiticidepermettreàl’élèvedeprendreconsciencede2idéesimportantesetdefairelelienentre-elles:-L’importancedelasymbioseentrelespolypesetleszooxanthelles.-L’impactdelamontéeenTempérature,del’acidificationdesocéanssurcettesymbioseetdoncdeseffetssurlaconstitutiondusquelettecalcaireducorail.Sans l’aide des zooxanthelles, le corail a des difficultés à constituer sa structure en calcaire.Onassisteàunerupturedelasymbiosedanslecasd’unehausseprolongéedelatempératureau-delàde29°C.D’autrepart lafabricationdecalcaireestpluslentepourlepolypelorsquel’eaudemerestplusacide.A l’aide des documents et en exploitant une expérience réalisable en classe, l’élève travaille engroupe pour apporter des éléments qui contribuent à valider quelques-unes des idéesprécédentes.Il s’agit ici de permettreà l’élèvede faire le lien entre le blanchissement (mort du corail) et unfacteurimportant: l’aciditérévéléeparbaissedupHdeseauxocéaniques.Iln’estpasforcémentaiséd’aborderlescausesdel’acidificationdesocéansàl’écoleprimaire.Document4:impactdelaTempératureIlexisteuntrèsgrandnombredecorauxdifférents.Ilsontbesoindevivredansleseauxdeszonesintertropicalesdontlatempératureestcompriseentre20et29°C.Lesrécifsdecorauxcouvrentmoinsde0,2%de lasuperficiedesocéansmaisoffrentdesressourcesàprèsde500millionsdepersonnes,soit8%delapopulationmondiale.Lesrécifsdecorauxprotègentaussilescôtescontrelesassautsdel'océan.Depuis1998,touteslesrégionsontenregistréunehaussesignificativedelamortalitédescorauxquiblanchissent.

Nombredezooxanthellesauseindupolypeenfonctiondelatempérature.D’aprèsO.Hoegh-GuldbergetG.JSmith,JournalofExperimentalMarineBiologyandEcology,1989


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L'activité3enquestionsCommentexpliques-tuquelescorauxquiviventeneauchaudenesupportentpasuneeautropchaude?…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Document5:corauxetaciditédesocéans

ImageadaptéedeFeelyetal.,Oceanography,2009

Document6:émissionsenCO2etaciditédesocéansDocumentutilisablesil’enseignantsouhaitemettreenévidencelelienentrelapollutiondel’airauxgazàeffetdeserreetl’augmentationdel’aciditédesocéans.Compterenduduséminaire«CoralCrisis»(criseducorail)organiséparlaRoyalSocietydeLondresen2009:"Parce que nous consommons en excès desénergies très concentrées en carbone, nousrejetons d’énormes quantités de gaz CO2 dansl’atmosphère. La totalité du CO2que nousproduisons tous les jours ne reste pas dansl’atmosphère. Une partie de ce CO2 se retrouvedissoute dans l’eau demer, ce qui entraîne deschangements chimiques de l’eauet donc uneaugmentation de l'acidité des océans néfastepourlescoraux."


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Document7:lesconditionsdeviesnécessairesauxcoraux• deseauxàdestempératuressupérieuresà20°C(optimumentre25et27°C).Ilssont

menacéslorsquecettetempératuredépasse29°Cnotammentpendantplusieurssemainesconsécutives,

• deseauxpropresetlimpides.Leseauxdesrivièresrejoignentlesocéans.Or,l’érosiondessols,lapollutionagricole/industrielleetl'urbanisationproduisentd'énormesquantitésdeparticulesquipolluentoutroublentleseaux,

• deseauxtrèspeuacides,• uneconcentrationstabledeseauxensel.

Leblanchissementdes récifs coralliens est directement causé par la perte de leurs alguessymbiotiques (les zooxanthelles) intégrées dans les tissus des polypes. En effet, lorsqu'ils sontstressés, les coraux expulsent leurs zooxanthelles, perdent alors leur couleur et blanchissent. Ilsdépérissentalors.

Source:http://www.coralguardian.org(imagemodifiée)

L'activité3enquestions-lasuiteApartirdesdocuments5-6-7,découvrequelsautresfacteursontuneinfluencesurlasantéducorail.Uneseulequestionestposéeici.Latâcheconfiéeauxélèvespeutaussiêtreguidéeparunquestionnaireplusdétaillé:

• Commentexpliquerlescouleursnaturellesdescoraux?• Pourquoilescorauxblanchissent-ils?• Citerlesdifférentescausesresponsablesdublanchissement• ….

Elémentsderéponsesàdispositiondel’enseignant:


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1-Pourexpliquerlarelationquiexisteentrelespolypesetleszooxanthelles:Leszooxanthellessont logéesdans les tissusdespolypes.Ellesutilisent lesdéchetsminérauxdupolype et vont fabriquer de la matière organique en présence de lumière (photosynthèse)utilisableparlepolype.Ellesfavorisentdonclaformationdusquelettecalcairedescorauxparlespolypes.2-Pourexpliquercommentévolueleblanchissementdescorauxdanslemonde:Lesalgues(leszooxanthelles)logéesdanslestissusdespolypessontexpulséeslorsqu'ilssubissentunedégradationprolongéedeleursconditionsdevie(notammentdansdeseauxpolluéesettropchaudes).Sansl’énergieapportéeparleszooxanthelles, lacolonienepeutsemaintenir.Lecorails’épuise,perdalorssacouleuretblanchit.Rapidement,ilvaalorsmourir.3-Pourexpliquercommentévolueleblanchissementdescorauxdanslemonde:Entre1998et2006, lenombrederégionscoralliennestouchéesabeaucoupaugmenté.Dansdenombreuseszones(enrougesurlacarte),leblanchissementestdevenutrèssévère.

Source:Marshall,Schuttenberg,2006.4-Pourexpliquerl’influencedelaprofondeuretdelaqualitédel'eau:Lesalguesnepeuventpasfabriquerleurmatièreorganiquesanslumièredoncellesdépérissentetlescorauxaussi.Lamontéeduniveaudesocéansetlapollutiondiminuentlaquantitédelumièreatteignantlescoraux.


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ACTIVITE4:protectiondupatrimoinenaturelfaceauxactivitéshu-mainesetleursconséquencespourlescoraux

Cettedernièrerecherchepourraêtremenéepourillustrerlaprisedeconscienceinternationaledesenjeuxliésàlaprotectiondesrécifscoralliens.Document8:mesuresdeprotectionenfaveurdelaGrandeBarrière(Australie)Communication de Greg Terrill à la réunion d’experts sur Le changement climatique et lepatrimoinemondial(Siègedel’UNESCO,Paris,16-17mars2006)"[…] La Grande Barrière est […] l’un des écosystèmes les plus diversifiés de la planète (1500espèces de poissons, 5000 espèces de mollusques et 350 espèces de corail de récif) c'estpourquoi il a été inscrit aupatrimoinemondial. LaGBRMarineParkAuthorityest l'autoritédugouvernementaustralienchargédelagestiondusite.[…]PourprotégerlaGrandeBarrière,en2004,l'autoritéaustraliennedegestiondusiteaélargilazone«no-take»c'estàdirel'airemarineprotégéede5%à33%.D'autrepart,legouvernementaustralientravailleauplandeprotectiondelaqualitédel'eau,quiviseàstopperetàinverserledéclindelaqualitédel'eauentrantdansleParcmarin.[…]"

L'activité4enquestions1-Apartirdecetexte,expliquepourquoi,selontoi,laGrandeBarrièred'Australieaétéinscriteaupatrimoinemondial?C'estleplusgrandrécifcorallienaumonde/l’undesécosystèmeslesplusdiversifiésdelaplanète,detrèsnombreusesespècesdifférentesyvivent.2-Retrouvedanscetexte,deuxmesuresprisesouenvisagéesparlesautoritésaustraliennes(actionspositivesdel'Homme)pourlimiterleblanchissementdescorauxetfavoriserledéveloppementdesrécifs.PourprotégerlaGrandeBarrière,en2004→l'autoritéaustralienneaélargil'airemarineprotégéede5%à33%.Legouvernementaustralientravailleauplandeprotectiondelaqualitédel'eau,quiviseàstopperetàinverserledéclindelaqualitédel'eauentrantdansleParcmarin.Enprolongement,onattireral’attentiondel’élèvesurlefaitquelescausesdeladisparitiondesrécifscorallienssontmultiplesetcomplexes.Touteslescausesnepeuventêtreabordées.Onpeutaussidemanderauxélèvesd’imaginerd’autresmoyensdelimiterl’actiondel’hommesurlesmécanismesobservésdeladisparitionducorail.


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Prolongementpossible:ACTIVITE5:l’aciditédel’eaua-t-elleuneinfluencesurlafabricationdu

squeletteducorail?Expériencedelacoquillecalcairedel’huître.L’expérienceproposéen’apourseulbutquedemontrerquel’aciditéagitsurlecalcaire(ilfaudraveillerànepasinduirechezl’élèvede«raccourci»aveclamortducorail).Hypothèse(s) : lesocéanssontplusacides (onpourraexpliquerà l’élèvequec’estuneffetde lapollution par le CO2 qui provoque par ailleurs aussi le réchauffement des océans)… Celagêne/ralentitledéveloppementducorail(fabricationdusquelettecalcaire).Selon les intentions de l’enseignant, l’expérience proposée peut être menée en totalité ouexploitéeàdifférentesétapes.Parexemple:

• Soit:pargroupe,lesélèvessontinvitésàproposeruneexpériencesimpleetàréfléchirsurlamanièredeprésenterleursrésultats,pourobserverl’effetdel’aciditésurlecalcaire.

• Soit:l’élèveréaliseunprotocoled’expérienceproposéeparl’enseignant;l’élèveobservelesrésultatsetlesinterprète(3liquidessonttestésduplusacideaumoinsacide).

Exempled’expérienceproposée:Le1erpotcontientdujusdecitron(pH=2,3),le2èmedel’eaudePerriersansgazlégèrementacide(pH=5,5),le3èmedel’eauplate(pH≈7).

L’expérience dure quelques jours. Les résultats sont observés et relevés régulièrement(dégagementgazeux,blanchimentplusoumoinsrapide,…).Al’introductionde lacoquilled’huître,onobserveundégagementgazeuxtrèsvisibledans le1erpotàlasurfaceimmergéedelacoquille;plusfaibledansle2èmepot;inexistantdansle3èmepot.Auboutd’unesemaine,onobserve les résultats suivants :pour la solution laplusacide (jusdecitron), lacoquilled’huîtreprésenteunedécalcification importante,elleaétérongéepar l’acide.Leseffetssontpeuvisiblespourlepotcontenantl’eaudePerrier,maisonremarquetoutefoisquelacoquilleaétéenpartieattaquée. Iln’yapasdechangementpour l’huîtrebaignantdansl’eaupure.Enconclusion:unesolutionacideblanchitet«ronge»lesstructuresencalcaire.Uneautreexpériencetrèssimpleàréaliser:http://www.espace-sciences.org/juniors/experiences/la-craie-qui-mousse


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RESSOURCESTARAUn clip vidéo (7min) et son livret pédagogique pour comprendre lephénomènedeblanchissementducorailA travers l’animation vidéo du chercheur australien Tullio Rossi racontant l’histoire de Frank lecorail,etd’unlivretadaptéauniveaudevosélèves(decycle3àlycée),vouspourreztravaillerdemanièreludiquesurleblanchissementducorail.Lienverslavidéohttp://oceans.taraexpeditions.org/rp/video-le-blanchissement-du-corail-en-animation/Lienversleslivretspédagogiques(cycle3,cycle4oulycée)http://oceans.taraexpeditions.org/rp/activites-educatives-blanchissement-du-corail/

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