Nous avons étudié les phénomènes qui provoquent les séismes. Vous allez maintenant chercher vous-mêmes dans quelles régions du monde les séismes ont lieu puis vous présenterez le résultats de vos recherches sous la forme d’une carte de répartition mondiale des séismes.
Vous avez déjà réalisé une carte sous savez donc qu’il faut indiquer :
– les continents (en noir) ;
– les océans (en bleu) ;
– les lignes imaginaires (en vert) ;
– la rose des vents ;
Vous n’oublierez ni le titre ni la légende.
A cela vous devrez indiquer la localisation des séismes. Deux manières de faire : soit vous faites simple et vous n’utilisez qu’une seule couleur pour tous les séismes. Soit vous affinez vos recherches et vous indiquez la profondeur des séismes grâce à une code couleur.
Au verso de votre carte vous rédigerez un petit texte de quelques lignes pour expliquer où les séismes se produisent. Je vous conseille de comparer la carte que vous venez de réalisez avec la carte des reliefs terrestres. Cela pourrait peut-être vous aider…
C’est à vous de travailler maintenant ! Amusez-vous bien !
Aujourd’hui je voudrais vous parler des planisphère. Vous savez tous ce que c’est je suppose. Un planisphère est une représentation plane de la surface terrestre. Un planisphère représente donc la surface d’une sphère sur une surface plane. Et ça c’est compliqué. Vous ne comprenez pas pourquoi c’est compliqué ? Épluchez une orange en un seul morceau puis essayez de le poser à plat. Ce n’est pas possible. L’épluchure va se déchirer et elle ne sera jamais vraiment plate. Pourtant il y a des planisphère. Comment cela est-il possible et quels sont les problèmes qui se posent quand on les réalise ?
Je vais commencer par vous réexpliquer le problème de façon un peu plus scientifique qu’avec une peau d’orange. Puis, je vous montrerai quelques astuces pour minimiser les problèmes. Enfin je vous montrerai quelques représentations du monde qui ne manquerons pas de vous perturber 🙂 Je pense qu’à la fin de cet article votre vision du monde aura changé. Mais trêve de bavardages. Au travail !
Commençons donc par nous repérer sur la Terre. Mais la Terre bien ronde. Pour cela, il faut des coordonnées.
Il y a la latitude qui est définie par rapport à l’équateur. Pour cela, les cartographes ont défini des parallèles. Un parallèle est une ligne imaginaire parallèle à l’équateur. La latitude permet de se repérer vers le nord ou vers le sud.
Il y a également la longitude qui est définie par rapport au méridien de Greenwich. C’est une ville située dans la banlieue de Londres. La ligne qui correspond à la longitude est le méridien. Un méridien est une ligne imaginaire qui passe par les pôles.
Un image vous aiderait probablement.
Définition de la latitude et de la longitude par les parallèles et les méridiens.
Parallèles et méridiens
Vous voyez que les parallèles sont parallèles. La distance qui en sépare deux est toujours la même, tout autour de la Terre.
Vous voyez aussi que les méridiens se rejoignent aux pôles. La distance qui en sépare deux diminue de l’équateur au pôle.
Pourtant, sur un planisphère, les méridiens sont parallèles. Regardez…
Planisphère avec les parallèles et les méridiens
Vous voyez le problème ? Non ? Sur le planisphère, plus on se déplace vers un pôle, plus la distance en longitude est exagérée. Regardez bien la représentation de la sphère. Aux pôles, les méridiens se retrouvent en un point. Sur le planisphère ce point est étiré et il est aussi long que l’équateur ! Ce qui veut dire que sur le planisphère, plus on va vers le pôle, plus les pays sont agrandis.
Voici une petite animation qui montre les différents pays du monde avec des tailles un peu plus réalistes.
Une carte statique…
La vraie taille des pays
Une petite animation pour vous amuser à faire bouger les pays…
Voilà donc pour le problème. Voyons maintenant comment essayer de s’en tirer. Je vais faire court. Les cartographes ont essayé des tas de méthodes pour avoir un planisphère valable. On parle de projections. Il y en a des tas. Je vous laisse les découvrir ici :
Celle que nous utilisons le plus est la projection de Mercator du nom du cartographe qui l’a proposée le premier. Elle est loin d’être parfaite. Mais il faut s’en contenter.
Une autre façon de régler le problème de la représentation d’une sphère sur un plan est de modifier l’angle de vue. Vous avez compris que ce qui est au centre de la carte est mieux représenté que ce qui est loin. Ce la veut dire que si on place la Russie au centre de la carte elle aura une taille proche de sa taille correcte et ce seront les autres pays qui seront déformés. Évidemment cela change la représentation de la Terre mais il faut s’y habituer. Notre planisphère habituel n’est qu’une vision de la Terre parmi d’autres. Elle place la France, dans la zone de la feuille, du document, que le regard parcours en premier. En gros, nos planisphères habituels placent la France au centre du monde.
Ordre de lecture des éléments d’une imagePlanisphère centré sur la France
Allons aux États-Unis. Vous vous doutez qu’ils vont mettre les U.S.A. au centre du monde. Ils pensent toujours qu’ils sont le centre du monde… Voilà ce que ça donne…
Planisphère centré sur l’Amérique
Imaginez un élève australien. Face à ce planisphère, il sera un peu perdu. Son pays est situé en bas à gauche. Pfff !!! Voici donc le planisphère qu’il utilise lui.
Planisphère centrée sur l’Australie
Non ! Il n’est pas à l’envers !!! La Terre est une sphère qui se déplace dans l’Univers. Elle n’a pas de haut, de bas, de droite ou de gauche. Ces dimensions n’existent que parce que nous les définissons. Le planisphère utilisé par un australien est tout aussi juste que les nôtres. On plutôt, il n’est pas plus faux 🙂
On peut aussi imaginer le monde vu par un manchot de Terre Adélie. Son planisphère ressemblera à ça.
Planisphère centrée sur l’Australie
C’est lui le manchot d’Adélie. Là, il vient de découvrir le planisphère vue de France 🙂
“When Penguins Attack Penguins Antarctica”. Photo by Gordon Tait or Clinton Berry, 2015. Capture d’écran du site du National Geographic. Rubrique “Photo of the Day”, 9 avril 2015
Pour terminer voici le monde vu par un poisson marin. Pour lui, les continents ne sont pas intéressants.
Le monde vu par un poisson marin
Vous remarquerez aisément que tous les océans n’en forment en fait qu’un seul !
Voilà pour cette petite réflexion sur les représentations du monde. J’espère que vous avez compris que notre vision du monde n’en est qu’une parmi des tas d’autres et que, concrètement, il faut toujours orienter votre planisphère ou votre carte en indiquant au moins le nord. Et non, le nord n’est pas toujours vers le haut.
Max : « Nous continuons avec les calculs et l’utilisation d’une barre d’échelle. Cette fois nous cherchons la taille réelle d’un spermatozoïde. Voici le document. »
Léo : « Facile ! Il faut mesurer la barre d’échelle et le spermatozoïde au tableau. »
Samuel : « J’y vais. Alors… La barre d’échelle mesure… 8 cm. Elle représente 0,003 mm. C’est plus simple de le mettre en micromètres. »
Samuel : « Ça fait donc 3 μm ».
Léo : « Le spermatozoïde… Pas facile à mesurer lui…. J’obtiens… 140 cm. »
Samuel : « Je fais le tableau de proportionnalité ! »
Samuel : « Alors le produit en croix maintenant…
x = (140 x 3) / 8 = 52,5 μm. »
Samuel : « Je peux maintenant dire que le spermatozoïde a une longueur d’environ 52 μm. »
Max : « Bravo Samuel. Nous connaissons maintenant les tailles d’un ovule humain et d’un spermatozoïde humain. Nous pouvons compléter la fiche d’activité et faire la leçon. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. «
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui fait le petit rappel ? »
Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »
Max : « Encore une fois le choix est difficile. Commençons avec toi Samuel. »
Samuel : « Merci monsieur Max. Pour le moment nous savons que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. L’activité géologique (volcans et séismes) se concentre aux limites de ces plaques. Les mouvements peuvent être des divergences, des convergences ou des coulissements. »
Léo : « Les divergences c’est quand les plaques s’écartent. Il y a les rifts et les dorsales océaniques. La convergence c’est quand les plaques se rapprochent comme au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes. Les coulissement c’est quand une plaque glisse contre une autre. »
Samuel : « Les plaques sont très grandes mais elles ne sont pas très épaisses. Si j’ai bien compris leur épaisseur correspond à celle de la lithosphère. La lithosphère c’est la couche la plus extérieure de la Terre. Elle est dure et cassante. Son épaisseur est d’une centaine de kilomètres mais vous avez dit que par endroits son épaisseur est nulle. Je ne comprends pas bien. »
Max : « Je vais vous expliquer cela. Pouvez-vous détailler la lithosphère ? »
Léo : « Elle comporte la croûte et le manteau lithosphérique. La limite inférieure de la croûte est le Moho et la limite inférieure de la lithosphère est la LVZ. L’asthénosphère est un tout petit peu moins dure que la lithosphère. Vers 700 km de profondeur on arrive au manteau inférieur. »
Max : « C’est très bien tout ça 🙂 Vous connaissez bien vos leçons. Nous allons pouvoir étudier tout cela. Commençons par les rifts puisque vous n’avez pas bien compris. Actuellement, il y a un grand rift à l’est de l’Afrique. Voyons cela. »
Carte de localisation du rift Est-Africain. C’est une zone de divergence. On y observe des séismes superficiels et des volcans effusifs.
Léo : « Ça fait comme des gradins ou des marches d’escalier de chaque côté d’une plaine. »
Max : « C’est tout à fait ça Léo. La plaine est un fossé d’effondrement. On parle de graben. Voilà ce que cela donne en coupe. »
Coupe schématique d’un rift.
Samuel : « Comment ça se forme ça ? »
Max : « Bonne question. Et si nous modélisions ? J’ai une petite vidéo quelque part… »
Max : « C’est ce qu’il se passe dans la croûte terrestre. »
Léo : « Monsieur Max, si j’ai bien compris… Autrefois l’Amérique du sud et l’Afrique était collés puis ces deux continents se sont séparés. Il y a eu un rift entre les deux ? »
Max : « Tu as bien compris Léo. »
Samuel : « Donc après le rift il y a l’océan ! »
Max : « Oui 🙂 Mais avant de voir les dorsales continuons avec les rifts. Je voulais vous montrer une image mais je ne la trouve pas. Le profil sismique d’un rift… »
Léo : « C’est une image de la profondeur obtenue grâce aux ondes sismiques ? »
Max : « Oui. C’est un peu compliqué mais j’aurais vraiment aimé vous montrer ça. Tant pis. Voici un schéma que l’on peut obtenir à partir de ce genre de document. »
Coupe schématique au niveau d’un rift.
Samuel : « Alors… La lithosphère s’est aminci et la lithosphère est remontée. On voit aussi qu’il y a un réservoir magmatique juste sous le rift. »
Léo : « Ça explique les volcans effusifs. »
Max : « Bravo mes petits. »
Léo : « Nous avons décrit mais ça n’explique pas ce qu’il se passe. »
Samuel : « J’ai une hypothèse ! »
Max : « Je t’écoute Samuel. »
Samuel : « Quand nous avons étudié la coupe de la Terre vous nous avez parlé de la couche D » juste à la limite entre le noyau externe et le manteau. Je me souviens que vous aviez dit que c’est une source de chaleur. Ça chauffe le manteau par en dessous. Quand on chauffe un solide, sa densité diminue et il remonte. Je suppose que c’est ce qu’il se passe avec le manteau. Il remonterait et en arrivant sous la lithosphère il fondrait. »
Léo : « Oui oui oui ! Bravo Samuel ! Ça expliquerait aussi que la croûte se bombe et se fracture ! Ensuite, le manteau repousserait l’asthénosphère sur les côtés ce qui entrainerait la lithosphère ! Et hop ça s’écarte ! »
Max : « Alors là bravo ! Je n’ai rien d’autre à dire. Bravo à tous les deux 🙂 J’ai un peu l’air bête avec ma modélisation. Elle est inutile. »
Léo : « Non ! Je veux voir ! »
Léo : « Oulala ! La bulle qui remonte c’est le manteau ? »
Max : « Oui mais dans la réalité la remontée se fait en dizaines de millions d’années. »
Samuel : « On voit bien que la remontée du manteau repousse la couche du dessus. »
Léo : « En plus, on voit que la couche du dessus s’enfonce sur les bords. »
Samuel : « Forcément ! Si ça s’écarte quelque part il faut bien que ça s’enfonce ailleurs ! »
Léo : « Monsieur Max, si la divergence continue après l’apparition du rift, il doit y avoir de plus en plus de volcans. Ça fait un alignement de volcans effusifs. Ça ressemble à une dorsale ça ! »
Max : « Oui Léo. Les deux bords du rift se sépare et l’espace se comble avec de la roche magmatique. C’est comme cela que se forme la lithosphère océanique. Voici une modélisation. »
Léo : « Je comprends. Quand les continents se sont séparés, l’espace entre le deux se comble de roche volcanique. C’est comme cela que se forme la croûte océanique. »
Samuel : « Et donc après le rift, il y a bien un océan ! »
Max : « Oui mes petits 🙂 Il est d’abord étroit comme c’est le cas pour la mer rouge. »
Carte de la Mer Rouge (source : Wikipédia)
Léo : « Pourquoi dit-on la Mer Rouge si c’est un océan ? »
Max : « Cela ne fait pas longtemps qu’on connaît la nature d’un océan. Un océan a une croûte océanique faite de roche volcanique et il possède ou il a possédé une dorsale. Une mer c’est sur un continent. Je continue. Après, l’océan ne fait que s’élargir. Il ne se passe rien de plus. On peut dater l’âge des fonds océaniques. Voici ce que cela donne pour l’océan Atlantique. »
Max : « Voilà ! Vous savez tout ! Vous pouvez reconstituer ce qu’il s’est passé pour que l’Afrique et l’Amérique du sud trouvent leur place actuelle 🙂 Avant d’aller vous laisser vous aérer en récréation regardons une petite animation. »
Max : « Cette fois vous savez tout ! »
Léo : « Merci monsieur Max ! »
Samuel : « C’était très intéressant 🙂 «
Max : « Je vous mets un petit cours que vous recopierez pour la prochaine fois et en lien, un document qui résume un peu tout ce que nous avons vu aujourd’hui. Travaillez bien ! »
Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »
Max : « Au revoir mes petits ! »
III. LA DIVERGENCE DES PLAQUES.
La divergence commence au sein d’un continent. Le manteau, chauffé par en dessous remonte. Il s’accumule puis s’écoule sur les côtés. L’asthénosphère s’écarte en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. Le manteau fond et donne un magma fluide à l’origine de volcans effusifs. A chaque mouvement un séisme superficiel se produit.
Si la divergence continue une dorsale apparaît et sépare deux plaques lithosphérique. De la lithosphère océanique se met en place. C’est le stade océan étroit illustré actuellement par la Mer Rouge. Puis l’océan s’élargit et on arrive au stade océan Atlantique.
Bonjour à tous ! En géologie, nous avons parfois besoin de connaissances en géographie. Je vous propose un petit exercice qui va vous permettre de réviser un peu quelques données fondamentales de géographie physiques. Pour cela vous aller réaliser une carte du monde. Voici le fond de carte.
1. En noir, placer les continents ou régions suivants : Amérique du sud ; Amérique du nord ; Groenland ; Europe ; Asie ; Afrique ; Indonésie ; Australie ; Antarctique.
2. En bleu, placer les noms des océans : océan atlantique, océan pacifique, océan indien ; océan arctique ; océan antarctique
3. Représenter en marron, les chaînes de montagnes suivantes (vous pouvez faire plus foncées les montagnes les plus hautes) : Appalaches, Montagnes rocheuses, Cordillère des Andes, Alpes, Atlas, Caucase, Himalaya et Oural. N’oubliez d’écrire les noms de ces chaînes de montagnes.
4. Indiquez par des petits triangles les plus hauts sommets de chaque continents. Ce sont : Kilimandjaro, Mont McKinley, Aconcagua, Mont Vinson, Mont Everest, Mont-Blanc.
5. Représentez en bleu les fosses océaniques. Vous pouvez vous aider de ce document.
Carte de localisation des fosses océaniques autour de l’océan pacifique.
6. Représenter en rouge les dorsales océaniques. Là aussi je vous aide un peu 🙂
Carte de localisation des dorsales océaniques.
7. N’oubliez de nommer les lignes continues et pointillées qui figurent sur le fond de carte. Ce sont des lignes imaginaires importantes (équateur, tropiques et cercles polaires).
8. Il faut toujours orienter une carte en indiquant le nord. Une rose des vents simples est donc attendue.
N’OUBLIEZ PAS DE FAIRE LA LÉGENDE EN BAS DE LA CARTE !!!
Vous pouvez colorier si vous le voulez mais si vous le faites, faites le proprement. Travaillez bien ! J’aimerais pouvoir mettre vos travaux dans mon site 🙂
Cette jolie carte peut vous aider un peu.
Si vous aimez la géographie vous pourrez vous amuser ici : jeux de géographie.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Bonjour mes petits. Lors de la dernière séance j’ai répondu à une interrogation de Samuel au sujet des vibrations qui sont la manifestations des tremblements de terre. Je vous ai donc parlé des ondes sismiques. Avez-vous fait le résumé que je vous avais demandé ? »
Samuel : « Bien sûr monsieur Max ! »
Léo : « Moi aussi ! »
Max : « Votre travail est toujours fait et il est toujours de qualité. Voyons cela… »
Max : « C’est très bien tout ça. Bravo mes petits 🙂 Je vais reprendre ce que vous avez écrit pour la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »
II. LES ONDES SISMIQUES.
Une onde est un déplacement d’énergie sans déplacement de matière. Les ondes sismiques sont des vibrations du sol. Il existe trois types d’ondes sismiques qui ne se déplacent pas à la même vitesse. Les ondes sismiques sont émises à partir d’un point appelé foyer du séisme.
Les ondes sismiques se déplacent dans toutes les directions de l’espace. Elles s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer.
Le foyer d’un séisme est le point d’origine d’un séisme.
Max : « Avez-vous des questions ? »
Samuel : « Puis-je résumer ce que nous avons vu monsieur Max ? »
Max : « Bien sûr Samuel. C’est un bon moyen de savoir si tu as compris. »
Samuel : « Il faut remettre dans l’ordre chronologique. Tout commence au foyer du séisme. Je ne sais pas ce qu’il s’y passe mais d’un seul coup, il émet des ondes sismiques. Ces ondes se déplacent dans toutes les directions de l’espace mais elles s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer. Quand elles arrivent à la surface de la Terre, elles font vibrer le sol et si elles sont encore assez fortes elles ont des conséquences comme les dégâts aux constructions humaines, des sans abris, des blessés et des morts, des modifications du paysages et parfois des tsunamis. »
Max : « C’est ça Samuel. Tu as bien compris. »
Léo : « Il reste des problèmes à résoudre quand même ! Dans tous les modèles d’ondes que vous nous avez montré il y a quelque chose qui donne de l’énergie au départ de l’onde. Et puis on ne sait toujours pas quel lien il y a entre les failles et les séismes. »
Max : « Bonnes remarques Léo 🙂 Nous allons commencer par étudier les failles. Mais nous le ferons la prochaine fois. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits. Nous commençons par le petit rappel. Tiens, si je le faisais sous la forme d’une interrogation orale ? Au hasard… Léo ! »
Léo : « Oui monsieur Max. »
Max : « As-tu appris ta leçon ? »
Léo : « Bien sûr monsieur Max ! »
Max : « Vérifions cela. Quelles sont les manifestations des séismes ? »
Léo : « Lors d’un tremblement de terre la terre tremble. Les vibrations durent de quelques secondes à quelques minutes et elles touchent une région plus ou moins étendue. »
Max : « Très bien. Quelles peuvent être les conséquences d’un séisme ? »
Léo : « Les conséquences d’un séismes peuvent être des dégâts aux constructions humaines, des sans-abris voire des blessés et des morts, des modifications du paysage et parfois des tsunamis. Il peut aussi y avoir des failles même si je ne sais pas encore ce que c’est. »
Max : « C’est très bien Léo. 20/20 ! Tu peux retourner à ta place. Nous allons commencer. »
Samuel : « Monsieur Max, puis-je poser une question ? »
Max : « Bien sûr Samuel. Répondre aux questions de mes élèves est ce que je préfère dans mon métier d’enseignant. »
Samuel : « Merci monsieur Max. Ce n’est pas vraiment une question. Dans la leçon, nous avons écrit que la terre tremble. Il y a des vibrations. Je vous ai entendu parler d’ondes sismiques. Je ne comprends pas bien ce que c’est une onde. »
Max : « Oui… Une onde… Je vais essayer de vous expliquer cela simplement. J’avais prévu de voir cela rapidement mais je m’adapte. »
Samuel : « Merci monsieur Max. »
Max : « Vous connaissez déjà les ondes mais vous ne le savez pas. Prenons un exemple simple. »
Léo : « C’est une onde ? J’aurais dit une vague moi. »
Max : « Une vague est une onde. »
Samuel : « La surface de l’eau monte et descend puis monte et descend… »
Léo : « Oui mais ça s’arrête au bout d’un moment. »
Max : « Première caractéristique d’une onde : elle s’atténue avec le temps. »
Samuel : « Elle s’atténue ? Qu’est ce que ça veut dire ? »
Max : « Disons qu’elle diminue. Autre exemple. »
Léo : « Oui, on voit bien l’onde. »
Samuel : « Elle rebondit un peu sur le bord… »
Max : « Oui Samuel. Notez le bien. Cela nous sera utile plus tard. Vous voyez bien que cette onde s’atténue en fonction du temps. »
Samuel : « Il me semble qu’elle s’atténue également en fonction de la distance parcourue. Plus on s’éloigne du point où elle a été créée, plus elle est faible. »
Max : « C’est exact Samuel. Commencez-vous à comprendre ? »
Samuel : « Oui monsieur Max. Une onde c’est un peu comme un déplacement vers le haut et le bas qui se déplace dans toutes les directions. »
Max : « C’est très bien Samuel mais il faut essayer de comprendre ce qui se déplace. Regardez ce petit film anodin. »
Léo : « On voit bien que les ondes s’atténuent en fonction de la distance au point d’impact. »
Max : « C’est vrai mais observez bien le bouchon. »
Samuel : « Il ne bouge pas ! »
Léo : « En fait si ! Mais il avance puis revient à sa place ! »
Samuel : « Donc lui ne se déplace pas. L’onde se déplace mais pas le bouchon. J’en déduis que l’eau non plus. »
Max : « Bonne déduction Samuel 🙂 Effectivement, une onde est un déplacement d’énergie sans déplacement de matière. C’est un peu compliqué mais je pense que vous pouvez comprendre. »
Léo : « Si nous revenons aux séismes cela veut dire que la terre tremble comme la surface de l’eau. Ce sont les ondes sismiques. Elles aussi s’atténuent avec la distance et le temps monsieur Max ? »
Max : « Oui Léo. Cela explique que le séisme n’est pas ressenti partout sur Terre. Mais il peut être enregistré quand même avec des appareils très précis. »
Samuel : « A chaque tremblement de terre toute la Terre tremble alors ? »
Max : « Oui mais il n’y a que dans une région plus ou moins étendue où les vibrations sont ressenties. »
Léo : « Je comprends mieux les dégâts ! Si le collège bouge de bas en haut puis de haut en bas pendant plusieurs secondes il finit tout cassé ! »
Max : « Ces ondes dites transversales ne sont pas les plus dangereuses. »
Léo : « Il y a différents types d’ondes ? »
Max : « Oui. Illustrons cela avec un ressort. Dans la vidéo qui suit il n’y a que deux types d’ondes qui sont illustrés. Je vous montrerais le troisième type ensuite. »
Max : « Je pense que ce petit film est suffisamment clair. Je vous montre des animations des trois types d’ondes sismiques. »
Max : « Ces ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Les plus rapides sont les ondes P. Le P signifie ‘premières’ parce que ce sont les premières à arriver. Les ondes S arrivent en second. Puis il y a les ondes L appelées ondes de Love ou Rayleigh. Ce sont les plus dangereuses pour les bâtiments. »
Léo : « Ben oui ! En plus elles arrivent après les autres qui ont déjà fragilisé les constructions. »
Max : « Je répète que ces différents types d’ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Plus on se trouve loin du point de départ du séisme, plus l’écart entre les arrivées des ondes sera important. Voici ce que donne un enregistrement d’ondes sismiques par un sismographe. »
Sismogramme montrant les enregistrements des trois types d’ondes sismiques.
Léo : « Mais il y a trois tremblements de terre alors ! »
Max : « Non Léo. Un tel enregistrement a été réalisé loin du point de départ des ondes. Le tremblement de terre n’a donc pas été ressenti là où se trouve le sismographe. »
Samuel : « Monsieur Max. Comment appelle t-on le point d’origine des ondes sismiques ? »
Max : « C’est le foyer Samuel. Le foyer est le point d’origine du séisme. »
Samuel : « Alors si j’ai bien tout compris, le séisme commence au foyer qui envoie des ondes sismiques dans toutes les directions de l’espace. Ces ondes s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer et quand elles arrivent à la surface elles provoquent le tremblement de terre. »
Max : « C’est ça 🙂 Mes petits, je suis désolé de vous dire que cette séance est terminée. Pour la prochaine fois vous allez me faire un petit résumé de cet article. Pour cela vous noterez sur une feuille ce qui vous semble le plus important dans cet article. Cela ne doit pas dépasser 10 lignes. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »
Max : « Bonjour mes petits. Aujourd’hui nous allons essayer de comprendre les caractéristiques de la reproduction sexuée en parcourant un peu l’histoire des sciences. Je vous avais demandé d’étudier un article. L’avez-vous fait ? »
Samuel et Léo : « Oui monsieur Max. »
Max : « Qui veut le résumer ? »
Samuel : « Moi ! Alors… Jusqu’au 18ème siècle la reproduction sexuée était assez mal connue. Deux théories s’opposaient. D’un côté il y avait les ovistes. Selon eux les ovules contiennent déjà un petit individu et la semence du mâle ne fait que ‘réveiller’ l’ovule et déclencher son développement. A l’opposé il y a eu les animalculistes. Ils donnaient le rôle principal aus spermatozoïdes qui; selon eux, contenaient de petits individus. L’ovule se servaient qu’à nourrir cet individu pendant les premiers instants de sa vie. »
Max : « Très bien Samuel. »
Léo : « Je sais bien qu’il ne faut pas juger les personnes du passé avec les connaissances de notre époque mais elles étaient bizarres leurs théories… »
Max : « Il faut se tromper pour progresser Léo. Peux-tu me parler de Lazzaro Spallanzani ? »
Léo : « C’est un italien du 18ème siècle (1729-1799). Il était abbé c’est à dire prêtre catholique mais aussi scientifique. Il était oviste c’est-à-dire qu’il pensait que le mâle n’avait aucun rôle dans la reproduction sexuée et que le bébé était contenu dans l’ovule. C’est étrange parce qu’il a dû voir des accouplements de grenouilles… »
Max : « Il en a vu Léo 🙂 Pour vérifier son hypothèse il se livra à des expériences restées célèbres. Voici la première série. »
Premières expériences de Spallanzani sur la reproduction sexuée.
Léo : « Il a mis des caleçons à des grenouilles mâles 🙂 »
Max : « Oui Léo 🙂 »
Samuel : « Il y a le protocole et les résultats. Nous allons devoir les interpréter je suppose. »
Max : « Tu supposes bien Samuel. Mais avant je vous montre la deuxième série d’expériences. »
Deuxième série d’expériences de Spallanzani sur la reproduction.
Léo : « Là aussi il y a le protocole et le résultats. Je suppose que nous allons sortir une feuille et rédiger une démarche expérimentale 🙂 »
Max : « Absolument Léo 🙂 Allez, au travail. Dans la conclusion n’oubliez pas de dire si l’hypothèse de Spallanzani est validée ou non par ses expériences. Puis vous préciserez ce qu’il faut pour une reproduction sexuée. »
Un peu plus tard…
Léo : « Monsieur Max, nous avons terminé. »
Max : « Alors je ramasse vos copies et vous pouvez filer en récréation pendant que je les corrige. »
Max : « Bonjour à tous ! enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires ! »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits. Quel plaisir de vous retrouver 🙂 »
Léo : « Le plaisir est partagé monsieur Max 🙂 Dites, nous avons terminé une partie du programme. Qu’allons-nous faire maintenant ? »
Max : « De la biologie. Savez-vous quelles sont les deux fonctions d’un organisme vivant ? »
Samuel : « Je sais ! Je sais ! Un être vivant se nourrit et se reproduit. »
Léo : « Il y a donc la fonction de nutrition et la fonction de reproduction. »
Max : « C’est ça 🙂 La nutrition permet à l’individu de rester en vie et la fonction de reproduction permet à l’espèce à laquelle il appartient de prospérer. Nous pouvons ajouter la fonction de relation. Nous en parlerons un peu. »
Léo : « Je sais pourquoi vous dites ça ! Nous avons déjà étudié la fonction de nutrition. Je suppose que nous allons maintenant aborder la fonction de reproduction. »
Max : « Tu supposes bien Léo. Commençons par la reproduction asexuée. »
Léo : « La reproduction asexuée ? C’est quoi ? »
Max : « La reproduction asexuée ? Vous ne connaissez pas ? La reproduction asexuée est la capacité qu’à un être vivant à se reproduire seul. »
Samuel : « Tout seul ? Sans partenaire ? »
Max : « Oui Samuel. Avez-vous des exemples ? »
Léo : « Mmmmm… Les unicellulaires se reproduisent par multiplication cellulaire. Un individu en donne deux. Il est tout seul au début et il s’est reproduit. C’est la reproduction asexuée ? »
Max : « Oui Léo. La multiplication cellulaire des organismes unicellulaires est bien un mode de reproduction asexuée. »
Samuel : « Il y a les végétaux ! En voulant entretenir la plante de ma chambre, j’ai cassé un morceau de tige. Comme je ne savais pas quoi en faire, je l’ai mis dans l’eau. Des racines ont poussé sur la tige. J’ai donc une autre plante 🙂 «
Max : « Samuel, tu as fait une bouture sans le savoir. »
Léo : « Une bouture ? »
Max : « Oui Léo. Le bouturage est l’obtention d’un nouvel individu à partir d’un morceau de plante sur lequel vont se développer des racines. »
Léo : « Moi aussi j’ai fait des boutures alors ! J’avais une plante qui poussait tout en hauteur. Elle touchait le plafond. Alors un jour je l’ai coupée et j’ai mis les morceaux dans l’eau. Il y a des racines maintenant. »
Max : « Vous devriez me montrer des photographies. »
Samuel et Léo : « Oui monsieur Max. »
Samuel et son pothos
Le morceau cassé
Une bouture ayant des racines.
Léo et ses boutures de Dracaena marginata
Les racines
Samuel : « Monsieur Max, ce n’est pas très naturel ça. »
Max : « C’est vrai même si le bouturage se produit parfois naturellement. Le marcottage est plus fréquent dans la nature. »
Léo : « Le marcottage ? »
Max : « Le marcottage est un mode de reproduction asexuée dans lequel une partie de la plante développe des racines puis se sépare de la plante mère. L’exemple classique est le fraisier qui se reproduit rapidement de cette façon. »
Stolons du fraisier
Samuel : « Ah oui ! De petites plantes se développent sur une tige rampante et ensuite elles se séparent. »
Max : « C’est ça 🙂 Cette technique est utilisée par les jardiniers pour multiplier des plantes. Ils plient une tige pour qu’elle passe sous terre. Des racines se développent sur la tige puis ils séparent la nouvelle plante de la plante mère. »
Léo : « Alors chez les végétaux il existe plusieurs méthodes de reproduction asexuée. Mais chez les animaux ? »
Samuel : « On peut faire des boutures avec les animaux ? »
Léo : « Je vais te couper une patte et la mettre dans l’eau. Un nouveau Samuel va pousser 🙂 »
Max : « Cela ne fonctionnerait pas avec notre cher Samuel 🙂 Mais il existe un petit ver qui supporte d’être coupé en deux. »
Léo : « Les vers de terre ? »
Max : « Ah non ! Surtout pas ! Je ne veux pas vous voir couper des vers de terre en deux ! Pauvres lombrics ! Vous obtiendriez deux morceaux morts ! Non, pas les vers de terre. Mais la planaire peut le faire. Regardez. »
Samuel : « C’est impressionnant ! »
Max : « Les hydres bourgeonnent pour donner d’autres individus. »
Léo : « Elles bourgeonnent ? »
Max : « Oui Léo. Regarde. »
Max : « Chez les méduses, on parle de strobilation ou stobilisation. Elle fait suite à la reproduction sexuée. Il y a un stade fixé, appelé strobile, qui se fragmente pour donner des tas de petites méduses. »
Max : » Passons à la parthénogenèse. »
Léo : « Qu’est ce que c’est ? »
Max : « C’est la reproduction à partir d’un ovule non fécondé. La parthénogenèse a été étudiée par Charles Bonnet en 1770 chez les pucerons. »
Samuel : « Une femelle peut donner des petits toute seule ? »
Max : « C’est le principe de la reproduction asexuée Samuel 🙂 »
Léo : « Monsieur Max, je sais que les lézards peuvent détacher leur queue si un prédateur les attrapent. Après la queue repousse. C’est de la reproduction asexuée ? »
Max : « Je parlerais plutôt de régénération. La régénération est la capacité pour un organisme de reconstituer une partie qui a été détruite. Le lézard qui reconstitue sa queue, une étoile de mer qui voit un bras repousser… »
Samuel : « L’axolotl peut régénérer une patte ! »
Axolltl (Ambystoma mexicanum, Shaw et Nodder, 1798)
Max : « Oui l’axolotl peut régénérer une patte 🙂 La salamandre peut régénérer des tas d’organes. »
Léo : « Vous nous avez montré des bébés salamandres tachetées lors d’une sortie ! »
Max : « Je préfère ne pas en parler. Les Amphibiens sont protégés dans la région 🙂 »
Léo : « D’accord monsieur Max. »
Max : « Et si nous notions une leçon ? »
Samuel : « Nous sommes prêts ! »
LA REPRODUCTION ASEXUÉE
La reproduction asexuée est la capacité qu’a un individu de se reproduire seul.
I. CHEZ LES UNICELLULAIRES.
Un être vivant unicellulaire est un être vivant constitué d’une seule cellule. Les unicellulaires se reproduisent principalement par multiplication cellulaire au cours de laquelle un individu en donne deux identiques.
II. CHEZ LES VÉGÉTAUX.
Il existe plusieurs mode de reproduction asexuée chez les végétaux : à partir de stolons, de rhizomes, de tubercules… L’humain peut également multiplier les certains végétaux par reproduction asexuée par bouturage ou marcottage.
III. CHEZ LES ANIMAUX.
L’hydre ou les anémones de mer peuvent se reproduire par bourgeonnement. Les méduses ont recours à la strobilisation.
D’autres animaux ont la capacité de régénération. La régénération est la capacité à reconstituer un organe ou un membre perdu. C’est le cas chez les étoiles de mer, les lézards, l’axolotl…
D’autres animaux peuvent se reproduire à partir d’ovules non fécondés. Il s’agit alors de parthénogenèse.
IV. CONCLUSION.
La multiplication asexuée est un moyen rapide pour coloniser un milieu. Il est inutile de rechercher un partenaire. La plupart du temps, l’individu nouvellement formé est déjà bien développé. De plus, si l’individu parent était bien adapté au milieu, ses descendants le seront eux aussi.
Dans tous les cas, aussi bien chez les unicellulaires que chez les animaux et les végétaux, la multiplication asexuée donne naissance à des individus identiques entre eux. Tous les individus obtenus forment un clone c’est-à-dire un groupe d’individu génétiquement identiques.
Max : « Il y aurait d’autres choses à dire mais il faut savoir s’arrêter. Je vous ajoute juste un petit document sur la reproduction asexuée des végétaux. »
Max : « Avez-vous des questions ? »
Samuel et Léo : « Non monsieur Max. »
Max : « Il nous reste quelques minutes. Rangez vos affaires sagement et je vous passe une petite vidéo. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits. Je vais vous rendre vos cartes. »
Léo : « Ah oui ! La carte indiquant les mouvements des plaques ! »
Max : « Exact Léo 🙂 »
Samuel : « Avons-nous de bonnes notes ? »
Max : « Les notes, les notes, toujours les notes… Quand comprendrez-vous que si vous travaillez pour savoir vous aurez nécessairement de bonnes notes ? »
Samuel : « Je vous demande pardon monsieur Max. »
Max : » 🙂 Sans vouloir dévoiler vos notes, je peux vous dire que la moyenne de la classe est de 20/20 encore une fois 🙂 Léo, j’espère que tu ne m’en voudras pas de montrer la carte de Samuel. »
Léo : « Je ne vous en veux pas monsieur Max 🙂 «
Léo : « Elle est vraiment bien 🙂 Bravo Samuel ! »
Samuel : « Merci Léo. La tienne est vraiment bien elle aussi 🙂 »
Max : « Vous vous féliciterez plus tard. Voici une autre version un peu moins… artisanale 🙂 »
Léo : « Ah oui. C’est moins artisanal 🙂 »
Samuel : « Mais ça reste la même chose. Je préfère ma carte. Elle est le fruit de mon travail. »
Max : « Quel plaisir d’enseigner à des élèves tels que vous 🙂 Qu’avez-vous retenu de votre travail ? »
Léo : « Nous savions déjà que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques lithosphériques. Elles sont très grandes mais peu épaisses puisqu’elles ne font qu’une centaine de kilomètres d’épaisseur. Maintenant nous savons qu’elles se déplacent et qu’il y a trois mouvements possibles. »
Max : « Merci Léo. Samuel, veux-tu prendre la suite ? »
Samuel : « Je veux bien. Les mouvements dont parlais Léo sont la divergence qui a lieu au niveau des rifts et des dorsales, la convergence au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes et il y a aussi le coulissement. »
Max : « Bravo ! Nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »
II. LES MOUVEMENTS DES PLAQUES.
Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Les mouvements peuvent être :
– la divergence au niveau des dorsales et des rifts (volcanisme effusif) ;
– la convergence au niveau des fosses (volcanisme explosif) et des chaînes de montagnes ;
– le coulissement au niveau de grandes failles dites transformantes.
Max : « Avez-vous terminé ? »
Samuel et Léo : « Oui monsieur Max 🙂 »
Léo : « Merci monsieur Max. J’ai une question. »
Max : « Je t’écoute Léo. »
Léo : « Nous avons vu que les plaques lithosphériques se déplacent. Je veux bien. Mais comment est-ce possible ? »
Max : « Bonne question Léo. Excellente question même 🙂 Je vous propose de faire une petite digression et de nous rendre dans un article de complément. »
C’est à vous de travailler maintenant ! Amusez-vous bien !
