THEME 1 – Science, climat et société
TP1 – Les pollens, des indicateurs des climats du passé
Les mousses et les sphaignes sont des filtres naturels à pollens : les pollens transportés par le vent se déposent sur le sol et sont facilement retenus entre les feuilles de ces végétaux. Au cours du temps, les mousses se transforment en tourbe (utilisée par l’homme en horticulture, pour la construction ou comme combustible). Dans les tourbières, l’épaisseur de mousses peut atteindre plusieurs mètres, et les pollens piégés peuvent dater de plusieurs milliers d’années.
Comment l’analyse des pollens de tourbe permet-elle de reconstituer les climats du passé ? Matériel possible :
- ordinateur et logiciels Excel 2016
- matériel de microscopie optique, lames, lamelles
- différents tubes de pollens (couleurs de capuchon différents) - Fichier chambedaze.xls
Aide :
- Fiche Technique « Utilisation d'Excel 2016 »
- Fiche Technique « création d'un graphique avec Excel » - Documents ressources
Activités et déroulement Capacités et indicateurs de réussite
1- Étape A-1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes)
Proposer une stratégie de résolution réaliste, à partir des ressources, du matériel et du protocole d’utilisation proposés, permettant de reconstituer l’évolution du climat de cette région
Appeler le professeur pour présenter votre stratégie à l’oral
2- Étape A-2 Mettre en œuvre les deux protocoles :
Partie 1 : réalisation d’une préparation microscopique des pollens
Partie 2 : réalisation d’un graphique de la répartition des principales espèces végétales en fonction de la profondeur du carottage
Appeler le professeur pour vérification et/ou obtenir une aide
3- Étape B-1 présenter et traiter les données brutes pour qu'elles apportent les informations nécessaires à la résolution du problème. Vous répondrez sur la fiche réponse.
4- Étape B-2 Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Conclure sur l’apport des pollens sur l’étude des évolutions climatiques.
Rangez et nettoyez votre espace de travail
Recenser, extraire et organiser des informations Proposer une hypothèse
Réaliser une manipulation Suivre un protocole
Utiliser l’outil informatique pour traiter des données sous forme de graphiques
Réaliser une préparation microscopique et une observation
Communiquer et utiliser des outils informatiques Mon compte rendu est clair, synthétique et dans un langage
scientifique approprié
Gérer et organiser le poste de travail
Document ressource 1 :
L’étude des pollens : la palynologie
Les pollens, dont l’enveloppe est très résistante, se fossilisent d’autant mieux que le milieu dans lequel ils tombent est pauvre en 02. C’est le cas des sédiments des lacs et des tourbières.
Dans les tourbières l’accumulation des débris végétaux au cours des années donne de la tourbe : roche brunâtre utilisée comme combustible, surtout formée de restes de mousses. Des carottages permettent de prélever des échantillons de tourbe de plus en plus anciens selon le même principe que dans les calottes glaciaires.
À chaque niveau du gisement les spécialistes analysent les pollens recueillis et construisent un spectre pollinique correspondant à chaque époque. Chaque spectre est un inventaire statistique, exprimé en pourcentage des différentes catégories de pollens présentes au niveau étudié.
Les spectres successifs, disposés sur une échelle de temps, constituent un diagramme pollinique. L’analyse d’un diagramme pollinique permet d’étudier l’évolution de la végétation en un site donné pendant une période plus ou moins étendue, et témoigne des climats successifs si on considère que les espèces végétales passées avaient les mêmes exigences climatiques que les espèces actuelles (c’est l’application du principe d’actualisme)
Définition de l’actualisme : (synonyme de uniformitarisme) théorie postulant que les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé.
Une tourbière
C’est une zone humide, marais ou lac peu profond à l’origine, dans lequel se dépose, au fil du temps, la matière végétale issue des végétaux du site. Le milieu devient rapidement acide (car très riche en matière organique sous forme d’acides humiques), ce qui permet une très bonne conservation des débris végétaux et des pollens issus des environs immédiats. La matière végétale est ainsi conservée sur plusieurs milliers à dizaines de milliers d’années.
Chambedaze : Lac de tourbière d'une superficie de 59 ha. Classé en 1996 par Arrêté Préfectoral de Protection de Biotope.
Les fichiers sont tous dans l’espace partagés de la classe
Documents ressource 2 :
- Document 1 : Table de correspondance entre les associations végétales et les climats - Document 2 : Clé de détermination des grains de pollens isolés
- Document 3 : Tableau des exigences écologiques de quelques espèces végétales - Fichier « chambedaze.xls »
Protocole 1
Réaliser une préparation microscopique des pollens en suivant le protocole suivant (1 lame par pollen)
o
Annoter vos lames : couleur du tube étudié
o
Pour chacun des 4 tubes, en utilisant la pipette pasteur devant le tube, mélanger en aspirant et refoulant doucement. Prélever une goutte d’extrait de pollen, la déposer sur une lame, recouvrir d’une lamelle.
o
Observer au microscope optique. Adaptez le grossissement.
o Identifier (déterminer) la nature de chaque échantillon en utilisant le Document 2 « clé de détermination des grains de pollens isolés »
Protocole 2
Ouvrir le fichier « chambedaze.xls » avec le Tableur Excel et utiliser les fonctionnalités du logiciel pour réaliser un graphique à partir des données (répartition des espèces végétales en fonction de la profondeur du carottage)
Sélectionner les quatre espèces qui vous semblent le mieux représenter l’évolution climatique de cette région : éliminer sur le graphique les espèces non retenues
Mettre en relation les données du graphique ainsi modifié avec le document 1 et déterminer les variations climatiques
Compte-rendu TP 1
Nom Prénom : Date :
Nom Prénom : Note : /20
Étape 3 :
- Détermination des pollens observés :
- Graphique (joindre l’impression de votre graphique)
Étape 4 :
Compte-rendu TP 1 : Grille de Notation
Nom Prénom : Date :
Nom Prénom : Note : /20
ETAPE A-1 : Proposer une démarche (Succinct !!)
Décrire une stratégie réaliste permettant de répondre à la question posée
- ce que je fais (matériel, technique, supports, …)
- comment je le fais (témoins, paramètres variables et fixés, …) - ce j’attends attend (résultats attendus, …)
Niveau A = trois critères
Niveau B = deux des trois critères Niveau C = un seul des trois critères Niveau D = rien à valoriser
4 pts 3 pts 1 pt 0 pt ETAPE A-2 :
Réalisation pratique
Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Je mets en œuvre le protocole : maitrise du matériel, respect des consignes et gestion correcte du poste de travail.
Aide majeure du professeur :
- Le professeur réalise le geste à ma place :
- Le professeur intervient pour m’imposer des conditions de travail et les règles de sécurité.
Toute autre aide du professeur = aide mineure
Niveau A = seul ou avec une aide mineure, j’obtiens des résultats exploitables.
Niveau B = avec des aides mineures répétées, j’obtiens des résultats exploitables.
Niveau C = avec une aide majeure, j’obtiens des résultats exploitables.
Niveau D = malgré toutes les aides apportées je n’obtiens pas de résultats exploitables. Un document de « secours » m’est donné.
8 pts
6 pts
3 pts
0 pts
ETAPE B-1 : Résultats
Présenter les résultats pour les communiquer Je présente une production :
- techniquement correct (soignée, lisible, approprié, …)
- bien renseignée (informations complètes et exactes dans le cadre du moyen de communication choisi)
- bien organisée (informations traduites dans le sens du problème à traiter)
Niveau A = trois critères
Niveau B = deux des trois critères Niveau C = un seul des trois critères Niveau D = rien à valoriser
5 pts 3 pts 1 pts 0 pts ETAPE B-2 :
Conclusion
Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème - J’exploite l'ensemble des résultats = je vois
- J’intègre des notions (issues des ressources ou connaissances) = je sais - Je construis une réponse au problème posé explicative et cohérente intégrant les résultats = je conclus
Niveau A = trois critères
Niveau B = deux des trois critères Niveau C = un seul des trois critères Niveau D = rien à valoriser
3 pts 2 pts 1 pts 0 pts
