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L’île de Ré et son environnement

Sciences de la vie et de la Terre
Niveau : 6e
Partie : Caractéristiques de l’environnement proche et répartition des êtres vivants
Sous-partie : Le peuplement d’un milieu
Programme : « L’Homme influe sur le peuplement du milieu selon ses choix d’aménagement, ses besoins alimentaires ou industriels ».
Sous-partie : Des pratiques au service de l’alimentation humaine – La production alimentaire par l’élevage ou la culture.

Physique-chimie
Niveau : 5e
Partie : L’eau dans notre environnement
Sous-partie : L’eau est un solvant
Programme : Distinction mélange homogène / corps pur

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L’île de Ré vue par Spot 5 le 13 juillet 2002 (© Cnes/distribution Spot Image 2003)
  • Question 1 : Décrivez ce document
    • Réponse 1 : C’est une image de l’île de Ré obtenue grâce au satellite Spot 5.
      Différentes structures sont identifiables :
      - la plage ;
      - des zones urbanisées le long du littoral principalement ;
      - des marais salants au centre de l’île, au niveau des entrées d’eau de mer ;
      - des parcelles cultivées entre le littoral et les marais salants ;
      - quasiment aucune zone exploitée (forêt, etc.) ;
      - au-delà de la plage, une partie claire donc moins profonde se distingue d’une autre partie sombre (plus profonde), située vers l’océan.
  • Question 2 : À partir de cette image, montrez que l’Homme agit de manière directe sur le peuplement de l’île.
    • Réponse 2 : L’Homme a déboisé l’île afin de mettre en place des zones cultivables et des marais salants. Il a donc modifié directement le peuplement de l’île pour ses besoins alimentaires et industriels. Sur l’île de Ré, c’est l’Homme qui organise l’implantation des végétaux.
      Pour cette notion, il est également possible d’utiliser les photos pages 29 et 31 du Docsciences n°6
      En liaison avec le thème de convergence « Environnement et développement durable » il est possible de soulever le problème de la gestion rationnelle des ressources afin de ne pas les épuiser.
  • Question 3 : À partir de cette image, montrez que l’Homme agit également de manière indirecte sur le peuplement de l’île.
    • Réponse 3 : L’aménagement du territoire réalisé par l’Homme (urbanisation) en relation avec l’habitat et le développement du tourisme a modifié le peuplement de l’île. Les végétaux présents au niveau des zones urbaines n’ont pas pu se maintenir et d’autres espèces végétales (avec une répartition plus limitée) s’y sont implantées car l’Homme a détruit les végétaux d’origine et a modifié les caractéristiques physiques du milieu.
      Le peuplement animal a également été affecté.
  • Question 4 : Quel est le plus petit objet visible sur la photo ? Estimez sa taille pour évaluer les performances optiques du satellite situé à environ 800 km de la surface terrestre.
    • Réponse 4 : Il est possible de distinguer clairement sur la photo un stade sportif (rectangle vert de 5 mm de long au-dessus de la ville de La Couarde-sur-Mer). Celui-ci doit mesurer dans la réalité environ 100 m de long sur 50 m de large. Donc, le satellite ici nous permet de distinguer des objets de taille de l’ordre de la centaine de mètres.
  • Question 5 : Repérez les zones de marais salants sur la photo.
  • Question 6 : Pour comprendre le principe des marais salants, réalisez les expériences suivantes :
    Dans un bécher, ajoutez 10 cl d’eau, puis 10 cuillères à café de sel de table.
    Comment s’appelle l’opération qui vient d’être réalisée ?
    • Réponse 6 : Il s’agit d’une dissolution où le soluté est le sel et le solvant l’eau. On a obtenu une solution aqueuse d’eau salée.
      Ce bécher constitue notre réserve d’eau de mer qui va être utilisée dans les expériences qui suivent.

Expérience 1 :
- Versez dans cinq petites coupelles identiques, un volume croissant d’eau salée (à peine dans la première pour que le fond soit tout juste recouvert mais beaucoup dans la cinquième pour que la coupelle soit pleine à ras bord).
- Repérez d’un trait au feutre sur la coupelle la surface de l’eau.
- Laissez ainsi les coupelles en plein soleil et notez vos observations chaque jour.

Observations attendues : chaque jour, il y a de moins en moins de liquide dans chacune des coupelles et du sel se dépose sur chacune d’elles. À la fin du premier jour, il n’y a déjà plus de liquide dans la coupelle n° 1 (la moins remplie au départ) et le sel, sous forme de petits cristaux, est clairement visible sur les parois. Il faut attendre plusieurs jours pour obtenir le même résultat avec la coupelle n° 5 (la plus remplie au départ). Interprétation (non demandée) : il y a moins de solution dans la coupelle n° 1, l’évaporation est donc évidemment plus rapide.

Expérience 2 :
- Versez dans trois petites coupelles de diamètres différents, un même volume d’eau salée (suffisamment quand même pour que le fond soit recouvert).
- Repérez d’un trait au feutre la surface de l’eau.
- Laissez ainsi les coupelles en plein soleil et notez vos observations chaque jour.

Observations attendues : chaque jour, il y a de moins en moins de liquide dans chacune des coupelles et du sel se dépose sur chaque coupelle. Cela est cependant beaucoup plus visible avec la coupelle au diamètre le plus grand, c’est dans celle-ci que l’évaporation va s’effectuer le plus rapidement. Au bout de plusieurs jours, on obtient le même état final pour chacune des coupelles que lors de l’expérience n° 1.
Interprétation (non demandée) : le même volume de solution présente à l’air une surface beaucoup plus importante avec la coupelle de grand diamètre et l’évaporation est ainsi beaucoup plus facile (et donc plus rapide).

Expérience 3 :
- Versez dans deux petites coupelles identiques, un même volume d’eau salée (suffisamment pour que le fond soit tout juste recouvert).
- Repérez d’un trait au feutre la surface de l’eau.
- Laissez la première coupelle au-dessus d’un radiateur et placez l’autre éloignée de ce radiateur et notez vos observations chaque jour.

Observations attendues : de la même façon que pour les expériences précédentes, il y a de moins en moins de liquide dans chacune des coupelles et du sel se dépose sur la coupelle. Mais il n’est même pas nécessaire d’attendre un jour pour s’apercevoir qu’il n’y a plus de liquide dans la coupelle posée sur le radiateur et que du sel sous forme de petits cristaux s’est déposé sur ses parois. Il faut attendre plusieurs jours pour obtenir le même résultat avec l’autre coupelle.
Interprétation (non demandée) : la température de l’air est plus importante à côté du radiateur. L’évaporation est plus rapide. Cependant, l’évaporation est plus facile au-dessus du radiateur surtout parce que l’air est plus sec. Pour simplifier, on peut dire que l’air étant moins chargé en eau, il va pouvoir plus facilement récupérer l’eau qui s’échappe au niveau des surfaces de solutions d’eau salée.

Expérience 4 :
- Versez dans trois petites coupelles identiques, un même volume d’eau salée (suffisamment pour que le fond soit tout juste recouvert).
- Repérez d’un trait au feutre la surface de l’eau
- Laissez la première coupelle à l’abri dans un compartiment fermé, placez la deuxième à l’extérieur (où il y a du vent de préférence). Pour la dernière coupelle, utilisez un sèche-cheveux pour simuler un vent intense, et ventilez de manière parallèle à la surface de liquide (vent rasant). Simulez ce vent fort pendant une quinzaine de minutes. Notez vos observations pour cette coupelle puis allez observer les deux autres chaque jour.

Observations attendues : pour la coupelle en vent fort (avec sèche-cheveux), l’évaporation est très rapide. Du sel se dépose également sur les parois (en moins grande quantité apparemment que pour les autres coupelles). Il est intéressant de remarquer que dans la coupelle à l’abri, l’évaporation a lieu quand même mais de manière très lente.

  • Question 7 : Comment appelle-t-on le phénomène mis en évidence dans chacune des expériences ?
    • Réponse 7 : Le phénomène mis en évidence est appelé évaporation.
  • Question 8 : Quels sont les différents paramètres qui influencent ce phénomène ?
    • Réponse 8 : D’après les expériences précédentes, il est clair que l’évaporation est influencée par :
      - la surface de solution à l’air libre (exp. 1) ;
      - la quantité de solution à évaporer (exp. 2) ;
      - la température et l’humidité de l’air au-dessus de la solution (exp. 3) ;
      - l’intensité du vent au-dessus de la surface (exp. 4).
  • Question 9 : Essayez d’interpréter ce phénomène. Qu’est-ce qui semble disparaître, qu’est-ce qui semble apparaître ? Est-ce vraiment une disparition et une apparition ?
    • Réponse 9 : Lors de l’évaporation, le liquide semble disparaître et le sel solide semble apparaître. En fait, puisque le liquide, appelé solution, est constitué d’eau et de sel, c’est bien de l’eau (le solvant) qui s’évapore dans l’air laissant alors le sel (le soluté) se déposer sous forme de cristaux sur les parois de la coupelle. L’eau n’a pas disparu, elle est partie dans l’air et le sel n’est pas apparu puisqu’il était déjà au départ dans l’eau salée. On a, en quelque sorte, séparé les deux constituants de la solution d’eau salée.
  • Question 10 : À partir des informations issues des questions précédentes, expliquez ce que sont les marais salants ?
    • Réponse 10 : Les marais salants sont des bassins dans lesquels les Hommes font circuler de l’eau de mer de manière à avoir une faible profondeur d’eau. L’eau s’y évapore en laissant le sel au fond du marais salant. Ce sel peut alors être récolté. Il sera traité avant d’être utilisé comme sel de cuisine par exemple.
      Il s’agit donc d’une zone d’exploitation par l’Homme.

Remarques SVT :

Il est possible d’étendre l’utilisation de cette image en 6e avec la sous-partie « Les organismes vivants ne sont pas répartis au hasard ». Cette répartition peut être amenée avec l’organisation de l’île visible sur la photo (question 1).

Il est alors possible d’aborder l’utilisation des satellites pour déterminer les conditions du milieu de vie (température, eau, etc.) et les mettre en relation avec la répartition des végétaux. Pour ce faire, on s’appuiera sur le document page 13 du Docsciences 6.

La sous-partie « La répartition peut aussi dépendre de l’action de l’Homme » peut être abordée à partir de la page 7 du DocSciences n°6 (mer d’Aral) par une comparaison avant/après.