L'effet de serre et ses conséquences - Enquêter sur le réchauffement climatique 

Brève description

Dans cette série de trois activités, les élèves réaliseront des expériences pratiques et apprendront à interpréter des images satellites pour mieux comprendre les effets globaux du réchauffement climatique. Dans l'activité 1, les élèves fabriqueront un modèle pour démontrer l'effet de serre en montrant qu'un niveau plus élevé de dioxyde de carbone (CO2) se traduit par une température plus élevée. L'expérience sera complétée par l'interprétation d'images satellites montrant les niveaux de CO2 de la Terre à différentes périodes. Les élèves découvriront ensuite certaines des conséquences de l'augmentation de l'effet de serre, à savoir la fonte des glaces et la modification des valeurs d'albédo. Les élèves exploreront ces sujets dans les activités 2 et 3. 

Sujet Géographie, Physique, Science

Objectifs d'apprentissage
  • Qu'est-ce que l'effet de serre et comment l'activité humaine modifie l'équilibre énergétique de l'atmosphère terrestre ?
  • Les effets potentiels de l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone sur le climat de la Terre
  • Conséquences possibles de l'augmentation de l'effet de serre
  • Les différentes conséquences des inondations et de l'élévation du niveau de la mer dues à la fonte de la glace de mer et à la fonte des nappes glaciaires et des glaciers
  • Qu'est-ce que l'albédo et comment la réflectivité des différentes surfaces affecte la température ?
  • Comment l'observation de la Terre peut-elle être utilisée pour surveiller le climat de la Terre ?
Tranche d'âge
12 - 15 ans
L'heure
environ 45 minutes par activité
Ressource disponible en :
Activité 1 : L'effet de serre - de quoi s'agit-il ?
Dans cette activité, les élèves testeront une hypothèse sur la façon dont le dioxyde de carbone atmosphérique peut affecter la température sur Terre afin de comprendre l'effet de serre. Les élèves répondront à la question suivante : Comment le dioxyde de carbone atmosphérique affecte-t-il la température de la Terre ? Les élèves analyseront également des images satellites pour comprendre comment il est possible de surveiller les gaz à effet de serre depuis l'espace. 
Equipement
  • 2 flacons de 1L
  • Bouchons en liège avec un trou pour le thermomètre
  • 1 lampe avec une ampoule chauffante (plus de 100W)
  • 2 thermomètres (précision de 0,10C)
  • Acide acétique 32%
  • Poudre à lever
  • Glaçons (facultatif)
Activité 2 : Le niveau de la mer comme indicateur du réchauffement climatique
Dans cette activité, les élèves étudieront l'impact que le réchauffement climatique pourrait avoir sur le niveau des mers en réalisant une activité pratique. La variation du niveau de la mer est l'un des principaux effets du changement climatique anthropique (ou induit par l'homme). Les élèves étudieront l'effet sur le niveau des mers de la fonte de la glace de mer et de la glace de terre (par exemple, les glaciers) ? 
Equipement
  • 4 béchers en verre de 250 ml
  • Filet métallique d'un diamètre légèrement supérieur à celui des béchers
  • Glaçons colorés
  • Sel de table (NaCl)
  • Cuillère à thé ou spatule pour remuer
  • Stylo marqueur
  • Minuterie
Activité 3 : Comment les changements d'albédo peuvent-ils affecter le climat ?
Dans cette activité, les élèves développeront et testeront une hypothèse sur la façon dont la réflectivité
En réalisant une expérience pratique, les élèves comprendront que la réflectivité de surfaces de couleurs différentes influe sur la température. Les élèves comprendront que la réflectivité des différentes surfaces, leur albédo, joue un rôle important dans le climat de la Terre. Ils étudieront les questions suivantes :
1) Comment la couleur influence-t-elle la température des surfaces ?
2) Comment le vent et l'humidité affectent-ils l'albédo et donc la température de la surface mesurée ?
Equipement
  • Thermomètre IR
  • Des morceaux de papier ou de carton de différentes tonalités de gris et de différentes couleurs (voir annexe II).
  • Lampe avec ampoule chauffante (si elle n'est pas ensoleillée)

Le saviez-vous ?

EarthCARE est une mission de l'ESA qui permettra de mieux comprendre le rôle des nuages et des aérosols dans la réflexion du rayonnement solaire vers l'espace et dans le piégeage du rayonnement infrarouge émis par la surface de la Terre. EarthCARE - Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer - est développé en collaboration avec l'ESA et l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA). EarthCARE recueillera des observations mondiales sur les profils des nuages et des aérosols, ainsi que sur le rayonnement solaire et thermique, afin d'inclure ces paramètres dans les modèles numériques du temps et du climat. En outre, les données EarthCARE sur les aérosols seront précieuses pour surveiller la qualité de l'air. 

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