Enseignement scientifique Terminale

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Jeu sérieux
Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Le climat du futur
Ouverturep. 51
La modélisation du climat
Activité documentairep. 52-53
L’impact des activités humaines sur le climat futur
Activité en groupep. 54-55
Le climat futur et ses conséquences
Activité en groupep. 56-59
Cours
Fiches de révision - Exclusivité numériquep. 60-61
Zone d'échauffement
Exercicesp. 62
L'atelier des apprentis
Exercicesp. 63
Le repaire des initiés
Exercicesp. 64
Le coin des experts
Exercicesp. 65-66
Exercices de révision
Exercices de révision - Exclusivité numérique
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 3
Activité 3 - en groupe

Le climat futur et ses conséquences

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Introduction
À la tribune de l'ONU (Organisation des Nations unies), vous devez expliquer les conséquences des activités anthropiques sur le climat et convaincre votre auditoire de faire des choix pour limiter le réchauffement climatique.

À quoi pourrait ressembler notre planète dans les années à venir ?
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Document commun à tous les groupes

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Doc. 1
Rapports et scénarios du GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat)

Etapes de l'élaboration d'un rapport du GIEC
Les étapes de l'élaboration d'un rapport du GIEC.

Le GIEC a été mis en place en 1988 par l'Organisation météorologique mondiale et par le Programme des Nations unies pour l'environnement. Ses auteurs proviennent de 195 États et rédigent des rapports synthétisant les travaux de milliers de chercheurs issus d'universités et d'institutions différentes (par exemple le CNRS et l'IRD en France). Le rapport de 2013 cite plus de 9200 publications de 259 auteurs. Chaque rapport est relu et corrigé plusieurs fois.

À l'aide de modélisations climatiques, les scientifiques du GIEC ont établi quatre scénarios possibles nommés RCP (Representative Concentration Pathways = scénarios de concentration représentative) en fonction de l'évolution de la concentration en gaz à effet de serre (GES). Chaque numéro correspond au forçage radiatif estimé (ex. : RCP 2.6 = forçage de 2{,}6 W⋅m-2).

ScénarioType de scénarioAugmentation moyenne de T prévue (en °C)
RCP 2.6Forte atténuation des émissions de GES1,5-2
RCP 4.5Atténuation des émissions de GES où le forçage radiatif est stabilisé avant 21002,7
RCP 6.0Atténuation des GES où le forçage radiatif est stabilisé après 21003,5
RCP 8.5Scénario extrême où les émissions de GES s'accroissent4-5
Soucre : Ojha (C.-S.-P.), et al., Proceedings of IOE Graduate Conference, 2015.

Réchauffement climatique
Quatre scénarios de changement climatique.

Supplément numérique
Retrouvez plus d'informations sur le
GIEC
.
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Groupe 1
Des impacts sur les territoires

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Doc. 2
L'élévation du niveau de la mer dans le département de la Manche

L'élévation du niveau de la mer a été estimée en fonction de différents scénarios du GIEC. Avec le RCP 4.5, on estime l'élévation à 0,32 m en 2010 et à 5 m en 2500 par rapport au début du XXIe siècle. Avec le RCP 8.5, elle est estimée à 1 m en 2100 et à 13 m en 2500.
Cartes des terres émerg�ées du département de la Manche
Cartes des terres émergées du département de la Manche en fonction de la montée du niveau marin.

Supplément numérique
Pour découvrir l'
impact de l'augmentation du niveau marin dans différentes régions du monde
.
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Doc. 3
Événements climatiques et météorologiques extrêmes et autres impacts sur le territoire français

En France, les impacts du changement climatique s'observent d'ores et déjà à travers des phénomènes nombreux et variés qui touchent tous les écosystèmes. Ces risques sont amenés à s'amplifier dans le futur.
Placeholder pour Événements climatiquesÉvénements climatiques
Cartes des terres émergées du département de la Manche en fonction de la montée du niveau marin.

Supplément numérique
Découvrez les risques près de chez vous grâce au site internet
géorisques
.
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Indicateurs de réussite
1. Avoir résumé les impacts directs et indirects du changement climatique sur l'environnement.

2. Avoir évalué les risques (environnementaux, humains, etc.) selon les différents scénarios du GIEC.

3. Avoir ordonné les idées pour établir des liens de cause à effet.

4. À l'aide d'une recherche documentée, identifier des pistes de solutions pour lutter contre le changement climatique.
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Groupe 2
Des impacts au niveau des mers et des océans

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Doc. 4
Réactions chimiques et acidification des océans

acidification des océans

Suppléments numérique
Observez l'évolution d'un mollusque en condition acide in vivo :

Découvrez un reportage sur l'impact de l'acidification des océans :
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Doc. 5
Évolution du pH des océans selon les scénarios du GIEC

Évolution du pH des océans
Le pH suit une échelle logarithmique : une solution à pH = 4 est dix fois plus acide qu'une solution à pH = 5. Une variation de pH est donc en réalité plus importante qu'il n'y paraît.
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Travaux pratiques

Réalisation d'un indicateur coloré pour mesurer le pH d'un milieu

Matériel nécessaire :
  • chou rouge,
  • casserole ou bouilloire,
  • 1 litre d'eau salée à 35 ‰,
  • acide chlorhydrique à 1 M,
  • soude (\text{NaOH}) à 0,1M ou lessive en poudre,
  • eau distillée,
  • 2 bouteilles en verre (1 et 2) avec des couvercles,
  • eau salée à 35 ‰,
  • tubes à essai.

    • Protocole :
  • Dans une casserole d'eau bouillante ou une bouilloire, infuser des feuilles de chou rouge (1 feuille en moyenne pour 500 mL d'eau, pendant 5 min).
  • Récupérer le jus (bleu foncé) et le diluer (1 volume de jus pour 7 volumes d'eau) dans l'eau salée pour obtenir une coloration bleu clair. L'indicateur coloré est prêt. Afin de mettre en évidence les propriétés de l'indicateur coloré « jus de chou-rouge », verser 10 mL de jus de chou rouge dilué dans 3 tubes à essai.
  • Dans le tube 1, ajouter 1 mL d'acide chlorhydrique 1 M pour acidifier le milieu.
  • Dans le tube 2, ajouter 1 mL d'eau distillée.
  • Dans le tube 3, déposer 1 mL de soude (ou un peu de lessive en poudre) pour rendre le milieu basique.
  • Dans les bouteilles en verre, placer de l'eau salée et l'indicateur coloré jusqu'à mi-hauteur
  • Ne rien ajouter d'autre dans la bouteille 1 « témoin ».
  • Ajouter du \text{CO}_2 dans la bouteille 2 « expérience ».
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    Doc. 6
    Impact de l'acidification des océans sur les êtres vivants

    Placeholder pour L'acidification des océansL'acidification des océans
    L'impact de l'acidification des océans sur les bars (vertébrés marins).

    Placeholder pour CoquillesCoquilles
    Devenir d'une coquille de Thecosomata dans une eau à pH = 7,8.

    Pour modéliser l'impact de l'acidité sur les êtres vivants, des scientifiques ont réalisé deux expériences de suivi. Ils ont placé des mollusques (Thecosomata) composés d'une coquille calcaire dans une eau à pH = 7,8 (correspondant au scénario RCP 8.5) pendant 45 jours. Ils ont ensuite placé des œufs de bar dans des eaux à différents pH. Les larves de bar qui ont évolué dans des eaux plus acides ont une matrice extracellulaire osseuse plus importante aux dépens de la matrice extracellulaire cartilagineuse. Leur vitesse de nage et leur taille diminuent également. Le comportement est aussi modifié : ils sont très regroupés à pH = 8,1, alors qu'ils sont plus espacés à un pH plus acide.
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    Indicateurs de réussite
    1. Avoir résumé les impacts directs et indirects du changement climatique sur l'environnement.

    2. Avoir évalué les risques (environnementaux, humains, etc.) selon les différents scénarios du GIEC.

    3. Avoir ordonné les idées pour établir des liens de cause à effet.

    4. À l'aide d'une recherche documentée, identifier des pistes de solutions pour lutter contre le changement climatique.
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    Groupe 3
    Des impacts sur la biodiversité et les écosystèmes

    SVT

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    Doc. 7
    Un rapport alarmant de l'IPBES

    En 2019, l'IPBES (Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques), composée de 150 experts, a publié un rapport qui explique que 75 % des milieux terrestres sont sévèrement altérés par les activités humaines et qu'un million d'espèces sont menacées.
    Espèces menacées d'extinction
    Données de l'IPBES sur les espèces menacées d'extinction.
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    Doc. 8
    Espèces menacées et extinctions

    L'exemple de la tortue luth illustre comment le réchauffement climatique peut menacer de disparition une espèce. Il engendre en effet des problèmes de reproduction chez cet animal. La température du sable où les tortues pondent leurs œufs détermine le sexe des individus. Les mâles éclosent plus en profondeur à des températures plus fraîches. Une augmentation de la température du sable peut ainsi entraîner une éclosion de femelles uniquement, voire une absence totale d'éclosion.
    D'autres espèces sont concernées :
    espèces menacées
    Risque d'extinction d'espèces au niveau de la Méditerranée d'ici 2080, selon trois scénarios du GIEC.
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    Doc. 9
    Développement des espèces envahissantes : l'exemple du moustique tigre en France

    La présence du moustique tigre originaire d'Asie a été détectée en France métropolitaine dès 2004. Cette espèce envahissante (ou invasive) s'adapte parfaitement aux villes et est un vecteur de maladies virales comme le chikungunya ou la dengue. La hausse de la température provoque un raccourcissement de son cycle de développement (de 10 à 6 jours) et une augmentation de la vitesse de multiplication des virus au sein même de l'insecte. Les coûts de la lutte contre ce moustique s'élèvent déjà à 4,5 millions d'euros en France.
    Espèces menacées d'extinction
    La progression du moustique tigre en France.
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    Vocabulaire

     Espèce envahissante (ou invasive) : espèce introduite par l'être humain en dehors de son aire de répartition, qui s'établit et se développe au détriment de la biodiversité locale.
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    Supplément numérique

    Visionnez un reportage sur la propagation du moustique tigre en lien avec le réchauffement climatique :
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    Indicateurs de réussite
    1. Avoir résumé les impacts directs et indirects du changement climatique sur l'environnement.

    2. Avoir évalué les risques (environnementaux, humains, etc.) selon les différents scénarios du GIEC.

    3. Avoir ordonné les idées pour établir des liens de cause à effet.

    4. À l'aide d'une recherche documentée, identifier des pistes de solutions pour lutter contre le changement climatique.
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