Phytoplancton – Expliquer une répartition spatiale en rédigeant un texte

Cette situation s’inscrit dans la thématique de l’accès aux ressources alimentaires en 4e année.

Apprentissages visés

Processus Attendus
Tâche d’application Sur base de représentations de l’espace familières et diversifiées, en utilisant le vocabulaire adéquat et des repères spatiaux pertinents, comparer la répartition spatiale d’une ressource et celle d’une composante orohydrographique ou bioclimatique pour identifier l’existence de liens entre elles en commentant en quelques phrases une représentation de l’espace.
Savoir Le modèle spatial « bilan radiatif » : l’élève peut faire référence au modèle spatial du bilan radiatif pour expliquer une répartition spatiale.
Savoir Le modèle spatial « révolution de la Terre» : l’élève peut faire référence aux effets de la révolution de la Terre sur la variation de la température avec la latitude et sur les saisons pour expliquer des répartitions spatiales (les variations de la température avec la latitude et les variations de la température en fonction des saisons).
Savoir Le modèle spatial « courants marins » : l’élève peut faire référence au modèle spatial de la circulation des courants marins pour expliquer une répartition spatiale.

Documents

Portail “Earth Observatory” de la NASA,

  1. Ouvrir le lien https://earthobservatory.nasa.gov/global-maps
  2. Choisir la carte intitulée Chlorophyll
  3. À l’aide du bouton play, il est possible de visualiser la répartition de la chlorophylle sur plusieurs années (une année suffit pour l’exercice).
    N.B. : l’animation peut être téléchargée en cliquant sur « mov »
  4. mettre en comparaison la couche du bilan radiatif

Atlas numérique de 4e année

  1. Sélectionner la couche des courants marins
    La carte des courants marins permet de comprendre la présence de phytoplancton le long des côtes S W d’Afrique , et S E d’Amérique du Sud (courants froids permanents) et l’influence du Gulf Stream (corridor écologique) qui est un courant marin chaud le long du golfe du Mexique et des côtes Est américaines

Consignes

  • Sur la base de l’animation de l’évolution de la répartition de la chlorophylle et de la radiation nette et sur la base des courants marins, rédiger un court texte afin expliquer la répartition et l’évolution de la concentration en chlorophylle dans les océans au cours de l’année.

 

Notes complémentaires

Lien entre la chlorophylle et le phytoplancton
Le phytoplancton constitue une partie importante de la chaine alimentaire de l’océan, car de nombreux animaux (tels que les petits poissons et les baleines) s’en nourrissent. Les scientifiques peuvent en apprendre beaucoup sur l’océan en observant où et quand le phytoplancton se développe en grand nombre. Les scientifiques utilisent des satellites pour mesurer la quantité de phytoplancton en croissance dans l’océan en observant la couleur de la lumière réfléchie par les eaux peu profondes. Le phytoplancton contient un pigment photosynthétique appelé chlorophylle qui leur donne une couleur verdâtre. Lorsque le phytoplancton se développe en grand nombre, l’océan apparait verdâtre.

 

Exemple de production attendue

Les plus fortes concentrations de chlorophylle se trouvent dans des eaux polaires froides ou dans des endroits où les courants océaniques apportent de l’eau froide à la surface, comme autour de l’équateur et le long des littoraux. Ce n’est pas l’eau froide elle-même qui stimule le phytoplancton. Au contraire, les températures fraiches indiquent souvent que l’eau est remontée à la surface depuis les profondeurs de l’océan, transportant des éléments nutritifs accumulés au fil du temps. Dans les eaux polaires, les nutriments s’accumulent dans les eaux de surface pendant les mois d’hiver (Nuit polaire). Lorsque la lumière du soleil revient au printemps et en été (Soleil de minuit), les plantes s’épanouissent et on observe de fortes concentrations.

On observe également une bande d’eaux fraiches et riches en plantes au niveau de l’équateur, avec le courant marin équatorial au niveau des océans Atlantique et Pacifique Cette zone de croissance accrue du phytoplancton provient de la remontée fréquente d’eaux plus froides et profondes résultant des vents dominants d’est qui soufflent de l’est sur la surface de l’océan. Dans de nombreuses zones côtières, la pente montante des fonds marins pousse les eaux froides des couches les plus basses de l’océan vers la surface. L’eau montante ou ascendante transporte du fer et d’autres éléments nutritifs du fond de l’océan. L’upwelling côtier froid et la croissance subséquente du phytoplancton sont les plus évidents le long des côtes occidentales de l’Amérique du Nord et du Sud et de l’Afrique australe

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