Régions polaires

Comparaison des données de différents forages [�] Aline Gagnier, coordination pédagogique Philippe Carosone.

FICHE ÉLÈVEEnsemble documentaire type baccalauréat 1re L, ES, S

Régionspolaires

Fiche élèveClasse de terminale SSVT spécialitéDu passé géologique à…

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Comparaison des données de différents forages

6�Document 1. – Position des forages de Vostok et de Dome C en Antarctique

Source : site http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/biblio/pigb�9/02_epica.html

6�Document 2. – Photographies de la station scientifique de Dome C et du forage des carottes de glace

Source : Fondation polaire internationale.

1

2

3

4

Dome C

Vostok

DronningMaud Land

0 km 1000 km 2000 km

CRDPACADÉMIE D’AMIENS

Comparaison des données de différents forages [2] Aline Gagnier, coordination pédagogique Philippe Carosone.


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6Document 3. – Variations du taux de CO2 dans les carottes de glace du forage de Vostok et esti-mation de l’écart de température par rapport à la température moyenne actuelle.

Document tiré de la fiche « savoir » n°5, L’exploration paléoclimatique en Arctique & en Antarctique, figure 2.

Écart de température par rapport à la valeur moyenne (°C)

Concentration de CO2

(p.p.m.v.)

(p.p.m.v.)

300

Temperature change

280

260

240

220

200

180

160

420

400

380

360

340

320

400 000 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000 0

4°C

2°C

6°C

0°C-2°C

-4°C-6°C

-8°C-10°C

(présent)

années

6Document 4. – Résultats de l’étude des carottes de glace du forage EPICA au Dome C



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Glossaire

Carotte. – n. m. Échantillon de glace ou de sédi-ments marins prélevés au moyen d’un cylindre de quelques centimètres de diamètre et habituellement de 3 à 5 m de long. Ces échantillons vont permettre de déduire diverses informations sur les paléoclimats.

Deutérium. – n. m. Isotope non radioactif de l’hy-drogène, deux fois plus lourd que l’hydrogène, et de symbole D. Dans la nature, le deutérium est présent à raison d’une molécule sur 7000 dans l’eau. Sa propor-tion relative dans la glace est à mettre en relation avec la température à laquelle s’est formée la glace à partir de cette eau. Plus sa quantité est importante, plus la température était élevée.

Isotope. – n. m. Atome ayant le même numéro ato-mique Z (nombre d’électrons ou de protons), mais qui diffère en revanche par sa masse atomique M (somme des neutrons et des protons).

Fractionnement isotopique. – n. m. Rapport des proportions respectives de deux isotopes diffé-rents d’un même élément dans un milieu donné. Dans le cas de l’oxygène, le rapport des teneurs des deux iso-topes 160 et 180, présents dans les molécules d’eau de la glace polaire, permet de déduire les températures du passé, lors de la formation de glace à partir de la neige fraîche.

Période glaciaire. – n. f. Période froide de plu-sieurs millions d’années, caractérisée par une présence significative de glace dans les régions polaires. Au sein de ces longues périodes glaciaires, alternent des cou-ples de glaciation (épisodes froids) et d’interglaciaires (épisodes chauds), d’une durée moyenne de 100 000 ans chacun.

Ppmv. – partie par million en volume. Valeur de concentration qui équivaut à 1 cm3/ m3.

Questions

Documents 1 et 2Comparez la localisation des stations scientifiques de Vostok et de Dome C puis les techniques d’obtention des carottes de glaces.

Document 3Après avoir établi le lien entre le taux de CO2 atmosphérique et la température, décrivez les variations climatiques observées au cours du temps à Vostok.

Documents 4Décrivez l’évolution de la quantité de deutérium dans la glace, des quantités de CO2 et CH4 atmosphériques dans le forage de Dome C au cours du temps.

Documents 3 et 4Expliquez l’intérêt de faire des études similaires sur les sites de Dome C et de Vostok. Les données obtenues sont-elles concordantes ?Discutez la fiabilité des résultats lorsqu’on augmente la profondeur de la carotte de glace.

Programme concernéTerminale S, spécialité SVT« Du passé géologique à l’évolution future de la planète »

Objectifs notionnelsLes techniques d’étude employées à Vostok ou au Dome C sont identiques.Les variations climatiques déduites des carottes de Vostok ou de Dome C montrent des évolutions similaires pour les 420 000 dernières années.Le carottage réalisé à Dome C étant plus grand, il permet d’observer ces variations sur une période plus grande (630 000 ans au moins) par rapport à Vostok. C’est un record actuellement.Les variations climatiques ont un rythme légèrement différent à partir de 420 000 ans d’après le ca-rottage au Dome C.

Compétences travailléesComparer deux graphiques dont les axes des temps sont inversés.Discuter de la validité des résultats lorsque l’on dispose d’un seul ou de plusieurs échantillons.

Organisation et situation pédagogiqueDurée de l’étude : une heure trente.Travail en classe entière sur les documents et bilan réalisé avec les élèves en fin d’étude.

Introduction Les stations scientifiques situées aux pôles ont déjà apporté de nombreuses informations sur l’évolu-tion des climats de notre planète. L’analyse des isotopes de la glace et des microscopiques bulles de gaz emprisonnées à l’intérieur montre, au cours du quaternaire, une alternance de périodes glaciaires et interglaciaires. Ces variations climatiques sont à mettre en relation avec l’évolution des quantités de gaz à effet de serre (CO2 et CH4 essentiellement) dans l’atmosphère.Néanmoins, ces recherches continuent, et cela dans des endroits différents sur le continent Antarcti-que.La poursuite de telles recherches, onéreuses, par des équipes différentes, permet de confirmer et d’af-finer les résultats obtenus. La confrontation des données recueillies par les scientifiques est un des éléments indispensables de la démarche scientifique. Ces comparaisons amènent aussi à se poser des questions sur la fiabilité et la précision des relevés lorsque ceux-ci sont de plus en plus profonds.

Pour aller plus loinCette fiche peut être l’occasion d’avoir un débat sur le besoin de continuer les recherches aux pôles, le besoin de vérifier des données déjà acquises, et le problème qui peut se poser en cas de résultats divergents.On peut aussi réfléchir à la précision des résultats lorsque l’on remonte dans le passé étant donné que la neige est de plus en plus tassée, les carottes sont donc moins précises.

Sitographie• Fiches scientifiques disponibles sur le site :http://crdp.ac-amiens.fr/edd2/index.php?/themes/&uid=365&category=21&fuid=83Particulièrement les fiches : 5. L’exploration paléoclimatique en Arctique et en Antarctique : stations de forage et carottes de glace aux pôles. – 12. Les stations scientifiques en milieu polaire : l’épopée à travers l’Arctique et l’Antarctique.• Site Climat du CNRS : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosclim/biblio/pigb19/02_epica.htm


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Fiche professeurTerminale SSpécialité SVT