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. »
Aujourd’hui je vais vous montrer comment on trouve la taille réelle d’un objet à partir d’une barre d’échelle. C’est un petit calcul qui fait appel à des notions de mathématiques que vous devez maîtriser (conversions et proportionnalité).
Voici le document qui va nous servir de point de départ.
Le but de l’exercice est de trouver le diamètre réel de cet ovule. Comme c’est observé au microscope l’ovule est agrandi sur cette photographie. La taille réelle est forcément très petite.
Pour les calculs je vais prendre les valeurs que j’ai mesurées au tableau en vidéo-projetant la photographie.
Au tableau, la barre d’échelle mesure 12 cm. Cette barre d’échelle représente 50 µm.
Au tableau, le diamètre mesuré est de 50 cm. La valeur réelle est inconnue. Je l’appelle donc X.
J’effectue le produit en croix.
X = (50 cm x 50 μm) / 12 cm
X = 208,333 μm
Le diamètre réel de cet ovule est donc d’environ 210 µm.
Voilà 🙂 Rien de difficile là-dedans mais il faut être rigoureux et noter toutes les étapes du calcul pour ne pas faire d’erreurs. Jetez un œil à vos fiches de mathématiques. Ça peut vous aider.
Une éruption volcanique correspond à l’émission de produits volcaniques (lave, cendres et gaz) à partir d’un centre éruptif. Les volcans effusifs émettent de grande quantités de lave fluide sous forme de fontaines et de coulées. Les volcans explosifs émettent de grandes quantités de gaz et de cendres sous la forme de panaches éruptifs et de nuées ardentes.
En profondeur il arrive que les roches fondent. Un magma se forme Comme il est moins lourd que les roches qui l’entourent il remonte. En chemin, il perd ses gaz qui entraînent la lave vers le haut. Quand elle arrive à la surface, il y a éruption.
Les volcans ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. On les trouve dans des zones particulières :
– les rifts ;
– les dorsales ;
– les cordillères bordant les fosses océaniques ;
– des points isolés.
Les faits à expliquer :
– la formation du magma ;
– la répartition des volcans.
LES SÉISMES
Les séismes se manifestent par des ondes sismiques pouvant être destructrices.
Les ondes sismiques apparaissent lorsqu’une faille apparaît ou rejoue. En profondeur des contraintes s’exercent sur les roches. Lorsque ces contraintes sont croissantes elles finissent par casser les roches en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre. Une faille apparaît et des ondes sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace et lorsqu’elles atteignent la surface le sol tremble et il y a un tremblement de Terre.
Les séismes ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. Ils sont associés à des reliefs particuliers :
– les rifts ;
– les dorsales océaniques ;
– les fosses océaniques ;
– les chaînes de montagnes.
Les faits à expliquer :
– l’origine des contraintes ;
– la répartition des séismes.
L’étude des ondes sismiques nous renseigne sur la structure interne de la Terre.
LA STRUCTURE DE LA TERRE
La Terre est constituée d’enveloppes concentriques. De l’extérieur vers l’intérieur il y a :
– la croûte terrestre plus épaisse pour les continents que pour les océans.
– le manteau lithosphérique ;
– l’asthénosphère ;
– le manteau ;
– le noyau externe liquide ;
– le noyau interne solide.
Coupe schématique de la Terre (source : AVG)
La croûte et le manteau lithosphérique constitue la lithosphère. Elle repose sur l’asthénosphère.
LES PLAQUES TECTONIQUES
La surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques dont l’épaisseur correspond à la lithosphère. Les limites des plaques sont les zones géologiquement actives où l’on trouve les volcans et les séismes.
Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Elles peuvent :
– s’écarter (divergence) au niveau des dorsales océaniques ;
– se rapprocher (convergence) au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes ;
– coulisser au niveau de grandes failles transformantes.
LA TECTONIQUE DES PLAQUES
La tectonique des plaques est une théorie qui explique les faits observés en géologie interne (volcans et séismes).
Le moteur de la tectonique des plaques est l’énergie interne de la Terre. Cette énergie vient essentiellement de la couche D’’.
Coupe schématique de la Terre montrant les mouvements de convection dans le manteau à l’origine des mouvements des plaques lithosphériques.
Le manteau est chauffé par en dessous. Il remonte en repoussant les couches au-dessus de lui. Il se produit un bombement de l’asthénosphère et de la lithosphère qui se fracture. Il y a de petits séismes.
La remontée du manteau continue. Il s’écoule sur les côtés en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. La pression sur le manteau diminue et il y a fusion partielle de la partie supérieure du manteau. Du magma se forme ce qui explique l’apparition de volcans effusifs dans le rift.
Si la remontée du manteau se poursuit, les deux bords du rift se séparent et une lithosphère océanique faite de roche volcanique apparaît. Elle est coupée en deux par une dorsale. C’est le stade océan étroit comme la Mer Rouge. Si cela continue l’océan s’élargit tout en restant symétrique. C’est la cas de l’océan atlantique.
A la jonction entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale les lithosphères peuvent se détacher. La lithosphère océanique, plus dense que l’asthénosphère s’enfonce. Comme elle est poussée par l’ouverture de l’océan elle plonge sous la lithosphère continentale dans une zone de subduction. La plongée de la lithosphère océanique se fait par à-coups qui s’accompagnent de séismes. En s’enfonçant, la lithosphère se réchauffe et fond en partie. Un magma se forme. Il est à l’origine des volcans explosifs.
Une dorsale océanique est une zone de création de lithosphère océanique. Une zone de subduction est une zone de destruction de lithosphère océanique.
Théorie : une théorie est un ensemble de règles et de lois scientifiques qui cherchent à décrire et à expliquer un ensemble de faits.
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. 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).
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. »
C’est à vous de travailler maintenant ! Amusez-vous bien !
