Un passage s'ouvre - Glace de mer arctique et changement climatique

Brève description

Dans cette série de trois activités, les élèves découvriront le rôle important que joue la glace de mer arctique dans le système climatique de la Terre. Les activités se déroulent dans le contexte du passage du Nord-Ouest. La première activité est une étude mathématique sur le taux de fonte de la glace de mer afin d'illustrer ce que l'on entend par amplification arctique. Une étude pratique permet de discuter de l'utilisation des modèles en science et d'examiner les difficultés à mesurer et à prédire les effets du changement climatique. Les élèves utilisent ensuite l'application web Climate from Space pour explorer les tendances saisonnières et à long terme de l'étendue de la glace de mer et des températures de surface de la mer.

Sujet GĂ©ographie, sciences de la terre, physique, chimie

Objectifs d'apprentissage
  • Expliquer comment les diffĂ©rences d'albĂ©do entre la glace et l'ocĂ©an entraĂ®nent une amplification de l'Arctique et l'impact de cette amplification sur le changement climatique.
  • Utiliser un modèle mathĂ©matique pour Ă©tudier l'effet de diffĂ©rentes conditions sur la fonte de la glace de mer.
  • Relier un modèle expĂ©rimental au monde rĂ©el et Ă©valuer le modèle
  • Analyser des images pour obtenir des donnĂ©es sur la fonte des glaces
  • Discuter des dĂ©fis liĂ©s Ă  la collecte de donnĂ©es pour dĂ©crire et prĂ©voir les effets du changement climatique
  • Utiliser l'application web "Le climat depuis l'espace" pour explorer les changements dans la rĂ©gion arctique.
  • Relier les changements dans la configuration saisonnière de l'Ă©tendue de la glace de mer aux changements dans les tempĂ©ratures de surface de la mer.
  • Expliquer les raisons des changements sur diffĂ©rentes pĂ©riodes de temps
Tranche d'âge
11 - 14 ans
L'heure
environ 45 minutes par activité
Ressource disponible en :
Activité 1 : À quelle vitesse la glace de mer fond-elle ?
Dans cette activité, les élèves seront initiés à l'utilisation d'une brève histoire du passage du Nord-Ouest pour fournir un contexte à l'exploration du rôle de la glace de mer dans le système climatique. Les élèves sont ensuite guidés dans un calcul utilisant la conservation de l'énergie, le concept d'albédo et la chaleur latente de fusion (les deux derniers étant expliqués) pour développer un modèle mathématique qu'ils peuvent utiliser pour explorer l'amplification de l'Arctique.
Equipement
  • Fiche d'information 1 (2 pages)
  • Feuille de travail de l'Ă©lève 1 (2 pages)
  • Ressources en ligne sur le climat depuis l'espace : Briser la glace (facultatif)
  • Calculatrice ou/et accès Ă  un tableur
  • Papier graphique
Activité 2 : Température de l'océan et taux de fonte des glaces
Dans cette activité, les élèves explorent l'effet de l'évolution de la température des océans sur la fonte des glaces en utilisant un smartphone ou une tablette pour modéliser un satellite surveillant la glace de mer. Les dernières parties de l'activité sont ouvertes, ce qui vous permet d'évaluer les compétences scientifiques et mathématiques de base et d'encourager les élèves les plus doués à discuter de ce que leur enquête révèle sur les difficultés à collecter des données climatiques fiables pour modéliser le changement.
Equipement

Chaque groupe aura besoin de

  • Un bĂ©cher, un petit plateau ou un bol
  • Trois ou quatre perles ou boutons de diffĂ©rentes couleurs
  • Pâte Ă  modeler pour fixer les marqueurs en place
  • Au moins trois glaçons ou blocs de taille similaire fabriquĂ©s Ă  partir d'eau colorĂ©e
  • BĂ©cher ou pichet
  • Eau chaude et eau froide
  • Un thermomètre
  • Smartphone ou tablette avec appareil photo
  • Une pile de livres ou un bloc de bois pour soutenir le tĂ©lĂ©phone/la tablette
  • Une horloge ou une minuterie (l'horloge de la salle de classe suffit)
  • Des serviettes pour les mains mouillĂ©es et pour nettoyer les Ă©claboussures.

 

Les Ă©tudiants auront Ă©galement besoin de :

  • Une copie de la feuille de travail 2 (2 pages) pour chaque Ă©lève
  • Accès Ă  un logiciel de traitement d'images avec lequel ils sont familiers
  • Imprimante (en option)
  • Feuilles d'acĂ©tate imprimĂ©es avec une grille (facultatif)
  • Papier quadrillĂ© (facultatif)
  • Papier calque (facultatif) 
Activité 3 : Le passage du Nord-Ouest
Dans cette activité, les élèves utiliseront l'application web Climate from Space pour explorer les données satellitaires sur l'étendue de la glace de mer et la température de surface de la mer et examiner les tendances annuelles et à long terme dans le passage du Nord-Ouest et dans l'ensemble de la région arctique. Cette activité peut être utilisée pour renforcer leur compréhension des processus climatiques clés dans l'Arctique. Vous pouvez également l'utiliser au début d'un sujet sur le changement climatique ou l'Arctique afin d'amener les élèves à partager leurs connaissances et à suggérer des questions à étudier.

Le saviez-vous ?

  • Le passage du Nord-Ouest est plus court d'environ 1900 km que la route via le canal de Panama.
  • La neige fraĂ®chement tombĂ©e peut avoir un albĂ©do allant jusqu'Ă  0,90. Cet albĂ©do diminue Ă  mesure que la neige vieillit et se transforme en cristaux de glace.
  • La glace flotte parce qu'elle est moins dense que l'eau. Ceci est inhabituel car la plupart des substances sont plus denses lorsqu'elles sont solides que lorsqu'elles sont liquides.
  • La concentration de glace de mer peut ĂŞtre mesurĂ©e Ă  l'aide d'instruments satellitaires qui dĂ©tectent le rayonnement micro-ondes.
  • Une flotte de satellites Ă  micro-ondes capables de mesurer la concentration de glace de mer est opĂ©rationnelle depuis plus de quarante ans.
  • De nombreux satellites d'observation de la Terre sont placĂ©s sur des orbites telles qu'ils ne peuvent pas prendre de mesures directement au-dessus du pĂ´le Nord ou du pĂ´le Sud, bien qu'ils puissent "voir" tout le reste de la Terre.

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