LA
TERRE, PLANETE OCEANE
UN EXEMPLE
DE DEMARCHE PEDAGOGIQUE
Cette progression pédagogique nécessite
un minimum de deux semaines de travail en classe de seconde.
I - LE COUPLAGE ATMOSPHERE - OCEAN
Problème
scientifique
: Comprendre les interactions entre les circulations atmosphérique et océanique.
A - Les courants marins de surface
 Comparer la carte mondiale des courants de surface à
celle des vents.
Porter l'attention des élèves sur quelques courants bien
choisis, comme les courants équatoriaux ou les courants circumpolaires.
Proposer une hypothèse explicative permettant de relier
la mise en place des courants marins de surface aux champs de vent.
L'énergie mécanique des vents
(Alizés des eaux tropicales, vents d'Ouest des zones tempérées dans
l'hémisphère sud par exemple) exerce sur la surface de la mer une
force de frottement ou tension du vent qui tend à entraîner l'eau
de surface dans le lit du vent.
Valider l'hypothèse par quelques manipulations simples
Par exemple, dans un moule à gâteau circulaire rempli
d'eau, faites tourner l'eau en envoyant un souffle d'air à l'aide d'un
sèche cheveu.
La direction des courants marins est-elle pour autant totalement liée
à la direction des vents ?
Etude d'un texte scientifique expliquant la théorie
d'Ekman
(courant de dérive)
B - Le mécanisme de la remontée des eaux
froides près des côtes
Exemple de l'"upwelling ibérique"
Rechercher, à travers les documents proposés, le
mécanisme à l'origine de la remontée des eaux froides ("upwelling") près des
côtes.
Utilisation du cédérom "les images satellitales" : image
NOAA "Upwelling" datant du 11 août 1991 (3h25UTC)
TP possible avec le logiciel TITUS sur l'image NOAA "Upwelling".
Le régime des vents sur les
côtes portugaises en été explique le déplacement de la mer vers le large
ce qui favorise la remontée d'eau froide profonde.
C - La
topographie dynamique de l'océan
Mettre en évidence à partir des données
altimétriques les variations de la topographie des océans.
Attirer l'attention des élèves par exemple sur la "pente"
d'eau créée dans l'océan Pacifique entre les bordures ouest et est du
bassin.
Proposer aux élèves un modèle
explicatif des mouvements de convergence et
de divergence océaniques à l'échelle des bassins.
Vous pouvez étayer ce modèle en utilisant le module
"Trajectoires" proposé sur le site du GTD Planet-Terre.
II - LA
CIRCULATION PROFONDE THERMOHALINE
Problème scientifique
: Comprendre l'origine des eaux froides profondes qui remontent en surface dans les
phénomènes d'upwelling.
Proposer différentes hypothèses permettant d'expliquer
l'origine des eaux froides profondes.
La densité de l'eau de mer varie en fonction de sa
température et de sa salinité.
Aux pôles, des eaux froides et sursalées plongent vers le fond.
Différentes expériences et
traitement de données permettent de valider la ou les hypothèses émises.
Cartographie des variations saisonnières de la banquise -
Traitement de deux images ANTARCTIQUES
Approche
expérimentale
Mesures de le densité de l'eau à différentes températures et
différentes salinités
Interprétation des sondages bathymétriques réalisés
pendant l'expédition "EREBUS"de Jean Louis Etienne.
Des courants marins profonds naissent dans les océans
polaires arctique et antarctique.
Rechercher leur parcours au niveau de la planète
Utilisation de traceurs pour suivre les courants de fond (voir
site du GTD Planet-Terre)
BILAN : Montrer qu'en définitive, les courants marins de surface
et les courants profonds s'articulent pour réaliser de puissants mouvements de
convection.
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