Pollens

Expérimentations scientifiques pour mieux comprendre l'évolution du paysage végétal
et les variations climatiques


Les tourbières,
un livre d'histoire de la végétation et du climat à travers l'Europe...

Mise en situation


Exploitation d’un écosystème géographiquement proche permettant de retracer l’évolution du paysage végétal sur quelques 13000 ans, afin de comprendre l’influence des changements climatiques et des activités humaines sur la nature des espèces végétales occupant un milieu. En effet, les tourbières, installées sur des sols imperméables, emprisonnent dans la tourbe en formation des pluies de pollen caractéristiques des plantes fleurissant dans le paysage étudié. L’absence de décomposition garantit la conservation parfaite de ces grains et rend donc possible l’établissement de diagrammes polliniques et donc la reconstitution des paysages végétaux.

Déroulement de l’activité pédagogique

Recherche des informations - Expérimentation - Communication - Action sur un environnement virtuel


Cette activité s’adresse à des élèves de primaire et du secondaire. Elle est centrée sur différentes compétences fondamentales :

Recherche des informations (s’informer, se documenter…)

A partir de quelques mots-clés judicieusement choisis (tourbière, tourbe, pollen, sphaignes, humus, fagnes, carottage), les élèves doivent récolter des informations pertinentes qui seront mises en commun et analysées avec l’aide de leur professeur respectif. L’objectif de cette activité de documentation est de répondre à toute une série de questions :

  • qu’est-ce qu’une tourbière ?
  • comment se forme-t-elle ?
  • quelles sont ses caractéristiques ?
  • comment l’homme l’a-t-il exploitée ?
  • quel est son intérêt au niveau paysager et climatique ?…

A l’issue de cette première étape, les élèves seront capables d’expliquer pourquoi et comment les tourbières peuvent nous aider à comprendre l’évolution du paysage végétal ancien.

Expérimentation scientifique, sur le terrain et en laboratoire

Observer, collecter des données :
Les élèves des deux niveaux se rendront ensemble sur le terrain. L’objectif est d’une part la découverte d’une tourbière en compagnie d’un expert scientifique, et d’autre part le prélèvement d’échantillons par carottage. Lors de cette visite, les élèves prendront des photos et filmeront les activités menées sur le terrain.

Mesurer, expérimenter, analyser :
Deux types d’analyses seront réalisées au laboratoire de la Station sur les échantillons prélevés:

  • les élèves du niveau secondaire effectueront les analyses chimiques : mesure de l’acidité et de la teneur en matière organique par carbonisation à 600°C ;
  • les élèves du primaire se chargeront de l’extraction des grains de pollen.

Les élèves des deux niveaux travailleront alors en collaboration pour l’identification et le comptage des différentes espèces végétales par observation de lames au microscope.
A partir des pourcentages d’abondance calculés pour les espèces principales, les élèves reconstitueront le paysage végétal en tenant compte de la quantité produite pour chaque espèce et l’aptitude au transport par le vent. Les résultats seront comparés et interprétés avec l’aide des experts scientifiques ; nous tenterons de cerner la part des changements climatiques (composition du sol, pluviosité, température) et la part de l’intervention de l’homme (déboisement, assèchement) dans l’évolution du paysage végétal.

Communication, échange des activités et résultats dans le « Laboratoire Climatique Virtuel »
Les activités et leurs résultats seront communiqués à l’ensemble des participants par le biais du « Laboratoire Climatique Virtuel ». Ils seront également diffusés par le biais d’événements organisés ponctuellement à l’échelle locale, par exemple à l’occasion d’une exposition consacrée aux tourbières au sein de l’école. Des panneaux réalisés par les élèves illustreront ce qu’est une tourbière, les résultats (diagrammes polliniques) seront présentés et l’on insistera sur les interdépendances existant entre les paysages végétaux, les changements climatiques et l’activité humaine.

Les activités menées par les élèves seront proposées à l’ensemble des participants sous une forme plus structurée dans le « Laboratoire virtuel », au travers de scénarios pédagogiques reliés aux compétences à atteindre ainsi qu’aux ressources et aux outils permettant leur réalisation.
Les résultats des expérimentations seront mis en commun et comparés au moyen de bases de données en ligne intégrées dans le « Laboratoire virtuel ». On pourra ainsi par exemple comparer les mesures réalisées dans les tourbières des différents pays participants. Les résultats obtenus par les élèves lors de leurs expérimentations pourront également être exploités pour créer le logiciel de simulation sur les tourbières qui permettra par la suite de réaliser des expériences virtuelles dans le Laboratoire.

Action sur un environnement virtuel par le biais d’un logiciel de simulation : PALYNO, pollens et spores indicateurs de la végétation et du climat
Lorsque les expériences de terrain s’avèrent difficiles voire irréalisables, par manque de temps ou de matériel, ou encore parce que le milieu environnant ne s’y prête pas (toutes les écoles n’ont pas une tourbière, un glacier, un lac dans leur environnement immédiat), la simulation constitue une alternative ou une approche complémentaire par rapport aux activités menées sur le terrain ou au laboratoire.

Les simulations expérimentales placent l'utilisateur (l'élève) dans une situation analogue à celle qu'il pourrait vivre lors de travaux pratiques concrets sur le terrain et en laboratoire. Les outils de simulations offrent de grands avantages : l'étudiant peut décider lui-même sa stratégie expérimentale, effectuer des essais dans des directions diverses en toute liberté et donc apprendre autant, sinon davantage, par les erreurs qu'il commet que par ses réussites.

Pour aider par exemple les écoles qui n’ont pas de tourbière à proximité ou qui ne disposent pas de microscopes de qualité ou en nombre suffisant pour mener les expériences prévues, les experts impliqués dans le projet mettront au point un logiciel comprenant une clé interactive d’identification des pollens (30 espèces) qui permettra de simuler l’analyse pollinique dans différents niveaux de la tourbière puis la reconstitution des paysages.

Traduit dans les différentes langues du partenariat, cet outil pourra facilement être utilisé dans tous les pays partenaires. Il constituera un complément ou une alternative aux expériences de terrain, parfois difficilement réalisables, et contribuera efficacement à la transférabilité du projet.
Synopsis
Etat d'avancement du logiciel: - 08.10.2006 - 27.01.2007 - 01.06.2007

PALYNO en ligne: FR - EN - IT - PL - RO - TR
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