Paysages et biodiversité de la Loire

Paysages et biodiversité de la Loire

Planning de la sortie

Départ 13hlycée F. Villon- RDV Forum

13h30 :dessin du paysage de la Loire depuis le théâtre –description et interprétation du paysage

14h 15 : préserver la diversité des oiseaux à Beaugency, quelques informations. Liens avec la dynamique de la Loire.

14h30: traversée du pont de Beaugency

14h45 : la dynamique de l’écoulement de la Loire : quels facteurs font varier les propriétés de

l’écoulement, quels impacts sur les processus sédimentaires

Bilan sur l’évolution possible de la Loire dans le cadre du dérèglement climatique

15h15 :pause goûter

15h30: introduction à la botanique, comment décrire une fleur

15h45 :caractérisation de la biodiversité des plantes à fleur le long de la Loire

16h45 :identification d’une espèce invasive : la jussie (Camping)

17h :retour vers le lycée

17h30 :arrivée au Lycée…et vacances d’été! ☺

Beaugency est classée au patrimoine mondial de l’UNESCO au titre des « paysages culturels vivants » :

Une biodiversité rare (plus de 440 espèces de plantes) et précieuse en lien avec la dynamique de la Loire, qu’il faut préserver!

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjGx-

fCzuzwAhVk0uAKHbAnCxoQFjABegQIAhAD&url=https%3A%2F%2Fcdt45.media.tourinsoft.eu%2Fupload%2FFiche-Les-rives-de-Beaugency- .pdf&usg=AOvVaw1eDv5-md9RYP4JjW5cSfRQ

Le paysage à Beaugency : quel type?

Liwu river

Beaucoup plus sinueux que les réseaux en tresse, les chenaux fusionnent en de nombreux points

Granularité

Hjülstrom

A C U

F

2

1 

=

P_up

P_dn P_dn

U_dn U_up

P_dn

*c



Nbre de Shields = force d’entraînement du fluide Poids du grain

( ^

^{ } ) ^gD



= −

L’écoulement d’une rivière :

quels paramètres physiques interviennent?

h

W

u(y,z)

Newton :

ΣF=ma

➔

➔

Navier-Stokes (simplifié) : identification des forces

v₁ v₂ v₂ > v₁

Sur un Δt très court, Δv peut être assimilable à une accélération

v₂ = v₁ + F/m . Δt

Si F est grand , v₂augmente

Si m est grand, v₂diminue➔masse inertielle

F= m . Δv/Δt

[N] [kg] [m.s^-²]

La loi de Newton permet de construire les relations physiques qui décrivent un corps en mouvement Comment l’appliquer à un court d’eau?

Navier-Stokes (simplifié) : identification des forces

*On se place dans un repère eulérien :

calculer un paramètre (ex. une vitesse instantanée) à chaque instant en chaque point.

*On se place dans un cas où il y a conservation de la masse

*On se place dans le cas d’un fluide incompressible

Accélération du fluide dans toutes les directions de l’espace = - somme de la pression exercée par le fluide

Selon l’équation d’Euler, il n’y a pas de résistance appliquée à l’écoulement du fluide

➔ Cas d’un fluide parfait, qui s’écoule sans dissipation d’énergie

➔ ne correspond pas aux observations pour les rivières Qu’est-ce qui dissipe l’énergie dans une rivière?

Accélération du fluide – résistance à l’écoulement = - somme de la pression exercée par le fluide Enfin, l’écoulement de l’eau est soumis à la gravité

Accélération du fluide – résistance à l’écoulement – force de gravité = - somme de la pression exercée par le fluide

Navier-Stokes (simplifié) : identification des forces

Si on traduit l’écoulement de la Loire en équation, écrite proprement…

z 0 y

x =

 +

 +



u v w

où U.  =0

⁺ ( ) ^{.  −  +  − = 0}



 U U U P g

t

U       









Terme des forces inertielles

Terme des forces visqueuses

Terme des forces de pression

Terme de la force de gravité



= UL

!

L U

U UL

/

2





 ⁼

=

Contrainte inertielle

Contrainte visqueuse Re<<1 écoulement dominé par les forces visqueuses ex: Glacier, milieux poreux

Re>>1 écoulement dominé par les forces inertielles (viscosité négligeable): rivières

turbulence laminaire

Dimension du conduit, ex. diamètre d’un tuyau

https://www.science-et-vie.com/nature-et-enviro/comment-une- riviere-devient-un-torrent-une-video-du-projet-lutetium-8210

Augmentation de vitesse de part et d’autre du pont

-> responsable de la transition

Pour un même débit transitant par un conduit, la vitessed'écoulement :

-augmentelorsque la section diminue ; - diminue lorsque la section augmente.

Donc la vitesse d'un fluideest inversement proportionnelle à la section droite du conduit

gh F

= U

F

= 1

(l’écoulement s’écoule avec le minimum d’énergie nécessaire au débit Q)

F

> 1

(faible hauteur d’eau, grande vitesse)

F

< 1

(grande hauteur d’eau, faible vitesse)

Dans le cas d’un écoulement stationnaire et sans dissipation visqueuse, l’équation de Navier Stokes peut se simplifier sous la forme suivante (~Bernoulli) :

m

2

P gz E

2 U

1  + +  =

F

< 1 F

>1

La transition du régime torrentiel au régime

fluvial provoque un ressaut hydraulique où la

hauteur d'eau s'accroit brusquement

h : hauteur d’eau

Anatomie florale

Exemple de dessin en botanique

Ombellifères / Apiaceae

Ombellifères / Apiaceae

Berce

Composées / Asteraceae

Seneçon

Ranunculaceae

Silène

(compagnon blanc)

Convolvulacée

Liseron

*plantes grimpantes; liannes

*Calice à 5 sépales, parfois soudés; 5 étamines, 2 carpelles soudés

Polygonaceae

Les fleurs souvent bisexuées sont soit solitaires, soit regroupées en grappes ou en panicules.

Le périanthe est de 6 tépales sur deux cycles ou pentamère de 5 tépales spiralés.

Les pièces du périanthe, blanc-verdâtre à rouge, sont libres ou légèrement soudées à la base. L'androcée est composé généralement de 6 étamines.

Le gynécée est la seule partie homogène de la famille : l'ovaire supère contient un unique ovule basal et est surmonté de 3 styles libres.

Oseille

Campanulaceae

*cinq sépales indépendants et cinq pétales soudés formant une corolle en cloche

*cinq étamines fixées sur le réceptacle floral.

*Les carpelles sont au nombre de trois ou cinq. Ils sont soudés et surmonté d'un style unique qui se divise au sommet en trois à cinq stigmates arqués.

*ovaire infère, contient plusieurs graines

Campanule

Boraginacée

Myosotis

Vipérine

Les Boraginacées montrent le plus souvent des tiges recouvertes de

poils raides.

L’inflorescence des Boraginaceae se présente sous forme de cimes scorpioïdes (en forme de queue de

scorpion) ou hélicoïdes, se déroulant au fur et à mesure d’une

longue floraison.

Le calice à 5 sépales est parfois inégal ; la corolle est faite de 5

pétales soudés dont les lobes s’étalent en plateau (Myosotis) ou

sont campanulés (Mertensia).

L’androcée comporte 5 étamines parfois irrégulières, souvent

accompagnées d’un disque nectarifère.

L’ovaire est supère, formé de 2 carpelles soudés se divisant en 4.

Les fleurs vivement colorées, de bleu intense, rose, jaune ou rose,

sont pollinisées par les insectes.

papaveraceae

coquelicot

Ce sont des plantes hermaphrodites.

Les fleurs présentent un calice et une corolle distincts.

Les fleurs sont moyennes ou grandes et sont souvent très voyantes

Dans d'autres cas, l'inflorescence terminale est une cyme ou une grappe.

Elles comportent de nombreuses étamines, pour la plupart au nombre de de 16 à 60, disposées en deux verticilles distincts. Le gynécée se compose d'un

pistil composé de 2 à 100 carpelles.

L'ovaire est supérieur et monoloculaire.

L'ovaire est sessile ou sur une tige courte.

Le fruit sec est généralement une capsule qui s'ouvre à maturité pour libérer les graines par des pores, ou par les cloisons entre les cellules, ou encore au moyen de

valves.

Plantaginacée

Plantain

Schrophulariaceae Brassicaceae