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Cap sur les changements climatiques - Virtuel

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Earth and Environmental Sciences

Les élèves analyseront des tendances historiques du climat à long terme et exploreront des processus environnementaux, comme la formation de la neige et l'albédo par le biais d'activités pratiques afin de mieux comprendre les systèmes météorologiques et le climat dans le Nord du Canada. Les élèves feront le lien entre leurs propres expériences et les modèles météorlogiques locaux pour discuter de l'évolution du climat dans le Nord.

Cet atelier a été conçu pour être donné virtuellement. Les élèves peuvent être à la maison avec leurs propres appareils ou dans une salle de classe. Les élèves effectueront une exploration guidée afin de découvrir l’emplacement idéal pour construire un nouveau centre de recherche météorologique dans l’Arctique. Ils et elles détermineront l’emplacement en examinant des données réelles sur la météo, l’épaisseur de la glace et l’étendue de la glace dans l’Arctique canadien. Les élèves recréeront la déconstruction d'un échantillon de carotte de glace pour décrire le climat dans le passé afin de déterminer les tendances météorologiques de cette période. En combinant les données météorologiques du passé avec les mesures actuelles et leurs propres observations sur les conditions météorologiques et le climat dans leur collectivité, les élèves feront des prédictions sur le climat futur. Les élèves réfléchiront de manière créative en équipes pour trouver des solutions permettant de réduire l’incidence de leur communauté sur les changements climatiques.

Ce dont tu as besoin

Activité 1 : Centre de recherche

  • Présentation PowerPoint
  • Cahier de l’élève
  • Crayon et gomme effacer
  • Calculatrice
  • Marqueur

Activité 2 : Carottes de glace

  • Présentation PowerPoint
  • Cahier de l’élève

Activité 3 : Discussion

  • Présentation PowerPoint
  • Cahier de l’élève
  • Document de scénarios

Activity guide:

Notes de sécurité

Assurez-vous de connaître les précautions prises par Parlons sciences en ce qui concerne la sécuité de la prestation d'activités virtuelles auprés des jeunes. 

Marche à suivre

Introduction générale

  • Présentez les trois principaux facteurs qui contribuent à la météo : le soleil, l'air et l'eau.
  • Demandez aux élèves comment le soleil affecte la météo.
    • Le soleil fournit de la chaleur et de la lumière. 
    • Le soleil fournit de l'énergie.
    • Le soleil alimente le cycle de l'eau.
  • Montrez la diapositive PowerPoint sur le cycle de l’eau ou dessinez-le au tableau pendant que vous présentez les différentes étapes.
  • Expliquez le cycle de l'eau en termes d'évaporation, de condensation et de précipitation. Demandez à la classe d'identifier les trois sphères impliquées dans le cycle de l'eau.
    • Atmosphère (l'air entourant la planète)
    • Lithosphère (le sol)
    • Hydrosphère (toute l'eau sur/sous la surface de la Terre)
  • Définissez le climat et la météo.
    • Discutez du climat de votre communauté et comparez-le à celui d'autres régions du Canada, ou d’autres telles que l'Arctique ou l'équateur. 
  • Discutez des différents types de données que les scientifiques utilisent pour étudier le climat. 
  • Expliquez comment la cryosphère (comprend de nombreux éléments qui constituent l'environnement arctique) est très sensible aux effets du changement climatique. Aujourd'hui, les élèves examineront les données recueillies dans les stations de recherche de l'Arctique afin d'observer si les données confirment les changements climatiques. 

Activité 1 : Centre de recherche

Expédition : Aujourd’hui, vous serez des scientifiques qui mènent une expédition très importante dans l’Arctique. Nous avons reçu des fonds pour construire dans l’Arctique un nouveau centre de recherche à long terme sur le climat. Nous devons trouver un endroit sûr pour construire l’installation afin de pouvoir observer les conditions météorologiques en vue d’obtenir plus de données sur le climat de l’Arctique tout en garantissant, pour les années à venir, la sécurité du personnel qui visitera l’installation.

  • Les élèves peuvent travailler en petits groupes de 3-4 ou individuellement. Chaque groupe (ou individu) travaillera sur les tâches séparément mais la classe progressera dans les activités ensemble avec l'animateur ou l’animatrice. Chaque groupe d'élèves aura besoin d'une calculatrice.
  • Montrez la carte du Canada (diapo 8 du PowerPoint) en mettant en évidence l’emplacement de Cambridge Bay — c’est la région sur laquelle nous allons nous concentrer tout au long de l’atelier.
  • Remettez à chacun un cahier d'exercices imprimé ou demandez aux élèves de l'utiliser sous forme numérique. Montrez aux élèves la grille de la carte de l'Arctique (diapositive 9, page 1) – expliquez qu’ils utiliseront cette carte tout au long de l’atelier pour déterminer un emplacement sûr pour construire une installation de recherche dans l’Arctique
  • Demandez aux élèves d’utiliser un crayon de plomb pour prédire un emplacement sur la carte afin de construire leur installation de recherche avant de recevoir des données scientifiques ou des preuves de changement climatique. Les élèves rectifieront ou modifieront leur emplacement tout au long de l’atelier, à mesure qu’ils recevront d’autres données et preuves dans le cadre des activités.

Activité 1a : Climat ou conditions météorologiques ?

  • Demandez à chaque groupe de consulter le document de données de l’activité 1 ou fournissez une copie papier du document. Il y a 10 ensembles de données dans le document. Chaque groupe (ou individu) ne doit travailler qu'avec UN seul ensemble de données, donc assignez à chaque groupe un ensemble de données de 1 à 10. Remarque : il n'y a pas de problème si plusieurs élèves travaillent sur le même ensemble de données, tant que les 10 ensembles sont utilisés. Chaque ensemble de données représente le temps qu'il a fait pendant une année - évitez de le leur dire, demandez-leur plutôt de déterminer le temps que chaque ensemble de données représente après avoir terminé l'activité.
  • Les élèves examineront les données, puis décideront quelles étaient les conditions météorologique moyennes et calculeront la température moyenne pour cette période (un ensemble de données = 1 an d'événements météorologiques).
  • Demandez à une personne de chaque groupe de reporter la température moyenne calculée pour l’année qui lui a été donnée sur le graphique de leur cahier (page 3) ou sur celui de la diapo 13 de la présentation.
  • Affichez les graphiques météorologiques et la carte de l’Arctique que les élèves utiliseront pour déterminer si ces informations sont suffisantes pour sélectionner une zone sur la carte où la nouvelle installation de recherche devrait être construite.

Activité 1b : étendue de la glace de mer

  • Lorsque les élèves commencent à nommer les différents carrés à retirer de la carte, ils peuvent les rayer. Ils et elles devraient choisir de supprimer tous les carrés contenant de la terre, de l’eau libre et de l’eau gelée en saison.
  • Dirigez les élèves vers la deuxième carte de leur cahier (page 4) qui montre l'étendue de la glace de mer en 1970.
  • Demandez aux élèves d'examiner la carte dans leur cahier et dans la présentation PowerPoint (diapo 17). Demandez aux élèves de dessiner sur leur carte ce à quoi ressemblait, selon eux, l'étendue de la glace de mer en 2018.
  • Demandez aux élèves de prédire à quoi ressemblera l’étendue de la glace en 2030 en dessinant la forme de la glace sur la carte dans leur cahier.
  • Une fois que les élèves auront fait leurs prédictions, montrez-leur le morceau de glace de 2030 (diapo 19). Permettez aux élèves d’observer ce que les scientifiques ont prédit comme étendue de glace par rapport à leurs propres prédictions.
  • Répétez l’exercice pour les années 2050 (diapo 20) et 2100 (diapo 21).
  • Demandez aux élèves de regarder le cercle représentant la glace marine en 2100 sur la carte et de rayer toutes les sections correspondantes qui se trouvent à l’extérieur du cercle sur leur carte de l’Arctique dans leur cahier.

Activité 1C – épaisseur de la glace

  • Montrez aux élèves où se produisent la rupture de la glace et la formation de la glace sur le graphique.

Que remarquez-vous à propos des données utilisées ici ? Discutez-en brièvement avec votre groupe.

  • Demandez aux élèves de discuter de tout ce qu'ils et elles remarquent sur le graphique pendant 1 à 2 minutes. Demandez ensuite à quelques groupes de partager leurs hypothèses.

Regardez la quantité de glace qui se forme chaque année. Y a-t-il une tendance dans les données ?

  • Les élèves peuvent dire que les données ont une tendance à la baisse. Discutez de la quantité de données présentes et si nous pouvons affirmer avec confiance que les données ont une tendance à la baisse.
  • Une autre chose qu'ils pourraient remarquer est que chaque année est différente, mais généralement la mê
  • (Diapo 29) Montrez aux élèves la carte de l'Arctique avec les données sur l'épaisseur de la glace de mer des carré Demandez-leur de prédire quelle épaisseur de glace peut supporter un centre de recherche.
  • (Diapositive 30) Dites maintenant aux élèves que nous allons faire un quiz amusant pour voir quelle épaisseur de glace doit avoir pour supporter divers poids. Remarque : les jeunes ne sont pas censés connaître les réponses. Il s'agit d'un jeu de devinettes amusant.
  • (Diapos 30-33) Posez-leur les questions sur les diapositives. Peut utiliser le sondage Zoom.
  • (Diapo 34) Montrez à nouveau aux élèves la carte de l'Arctique. Maintenant qu'ils ont plus de connaissances sur l'épaisseur de la glace, demandez-leur de barrer les carrés qui ne peuvent pas supporter le centre de recherche. Quel(s) carré(s) pourrait(ent) supporter le centre de recherche ?
  • Si l'emplacement précédent ne convient pas, permettez à ces groupes de choisir une autre zone à
  • (Diapo 35) Si les élèves ont trouvé le bon emplacement, votre guide confirme que vous avez trouvé le bon emplacement.
  • Si les élèves n'ont pas trouvé le bon emplacement, votre guide révèle l'emplacement le plus sûr pour l'installation de recherche.

Activité 2 : Carottes de glace

  • (Diapo 40) Montrez aux élèves l’animation de la carotte de glace. Cette carotte est composée de 10 couches.

Chaque couche représente une couche différente de glace dans la carotte sur 1 000 ans. Chaque couche contient différents contenus que nous allons analyser.

  • Demandez aux élèves d'analyser la carotte de glace de la diapositive 40 et de répondre aux questions qui l'accompagnent dans leur cahier (p. 5-7). Mettez en évidence les différents composants qu'ils et elles trouveront dans leurs carottes de glace.
  • Passez en revue les questions/réponses du cahier avec les élè

Activité 3 : Discussion sur les changements climatiques

  • Divisez la classe en groupes. Chaque groupe discutera des impacts liés au climat et les évaluera. Les élèves devront déterminer les facteurs de risque associés et réfléchir à ce que nous pouvons faire pour prévenir ou réduire les effets des changements climatiques.
  • Remettez à chaque groupe un scénario du document de scénarios. Indiquez-leur que la tâche consiste à analyser, évaluer et planifier les risques associés au climat d’un scénario.
  • Dirigez les élèves à la page 8 de leur cahier, que chacun/chacune remplira dans son groupe attribué.
  • Une fois que les élèves auront discuté de ces sujets dans leur groupe, passez brièvement en revue chaque scénario avec la classe, puis demandez aux groupes de discuter de leurs réponses.

Résumé

  • Montrez la vidéo en accéléré (Diapo 47) où l’on observe la perte de la glace marine arctique.
  • Passez en revue les impacts des changements climatiques en termes de glace de mer arctique en posant des questions telles que :
    • o Comment la hausse des températures a-t-elle un impact sur les carottes de glace/notre capacité à étudier les archives climatiques ?
    • o Comment cela aura-t-il un impact sur l'Arctique et le temps où nous vivons ?
    • Que se passera-t-il lorsque le niveau des mers augmentera ?
  • Demandez aux élèves de partager tout autre témoignage qu'ils ont vécu en raison des changements climatiques.
  • Parlez de carrières possibles liées aux sujets qui ont été abordés, en indiquant ce que les jeunes devraient faire (éducation, expérience, etc.) pour les entreprendre.

Découverte

La météo est définie comme l'état à court terme de l'atmosphère pendant une période donnée. Les trois principaux facteurs qui contribuent à la météo sont le soleil, l'air et l'eau. Le climat fait référence à la météo d'une région sur une longue période (30+ ans). Les scientifiques examinent les précipitations moyennes, la température, l'humidité, l'ensoleillement, la vitesse du vent et les phénomènes tels que le brouillard, le gel et les tempêtes de grêle pour déterminer le climat d'une région. Si le climat de la Terre est naturellement variable, son état moyen est régulé par des facteurs tels que l'orbite de la Terre autour du soleil et l'effet de serre naturel.

Dans l'activité 1A : Climat ou météo ? chaque groupe reçoit les informations pour une année entre 1954 et 2022. Individuellement, les données ne représentent que la météo de la région, mais collectivement, elles peuvent être utilisées pour décrire le climat des 70 dernières années. D'après les informations fournies, la température annuelle moyenne à Cambridge Bay, au Nunavut, est en augmentation.

Le graphique de l'épaisseur de la glace en fonction de la date permet de visualiser le cycle de gel et de dégel. Lorsque la glace gèle, les données ressemblent à une courbe en cloche douce car il faut du temps pour que la glace se forme. La taille du pic est directement liée à la quantité de glace qui a gelé cet hiver-là (petits pics = glace mince). Des pics étroits signifient que le cycle de gel-dégel était plus court que l'année précédente. Au fur et à mesure que la glace fond, la forme du pic diminue car le dégel se produit plus rapidement que le gel. Ceci est dû au fait que la fonte est affectée par une boucle de rétroaction. Lorsqu'il fait plus chaud à l'extérieur, l'eau et le sol autour de la glace se réchauffent également et cela entraîne une fonte plus rapide de la glace. Par conséquent, toute zone avec de la glace saisonnière, un sol ouvert ou de l'eau libre serait inappropriée pour construire un centre de recherche.

Les élèves apprendront que l'épaisseur moyenne de la glace a diminué de près de 10 cm. La sécurité des déplacements dans l'Arctique dépend de l'épaisseur de la glace, qui doit être suffisante pour supporter les personnes et les véhicules. Les élèves devraient conclure que les échantillons de glace 3-5 sur la carte représentent la meilleure zone pour construire une nouvelle installation de recherche.

Carottes de glace

Les scientifiques étudient les changements climatiques en surveillant la composition des gaz dans l'atmosphère, en comparant les températures de l'air aux relevés historiques, en surveillant les modèles météorologiques, en étudiant les changements de la glace dans l'Arctique et en explorant les carottes de sédiments. La glace est utilisée pour étudier les archives climatiques parce qu'elle préserve ou protège des choses comme la poussière et les particules qui changent avec le temps. Les scientifiques peuvent examiner l'épaisseur des couches de glace et de neige pour déterminer la température et la durée de l'hiver. Les scientifiques recherchent également les particules coincées dans la glace, les produits chimiques présents dans la glace, l'épaisseur des différents types de couches et les bulles de gaz (c'est-à-dire les gaz à effet de serre) dans la glace. Toutes ces informations fournissent aux scientifiques des indices sur ce qu'était l'environnement sur Terre à l'époque. 

La température sur Terre est en constante fluctuation, mais historiquement, les changements se produisent sur des milliers d'années. Les animaux et les plantes auraient ainsi le temps de s'adapter et de s'ajuster aux différentes conditions. L'épisode actuel de réchauffement climatique se produit beaucoup plus rapidement et est source d'inquiétude.

Les effets des changements climatiques s'étendent bien au-delà de l'Arctique, au Canada et dans le monde entier. Les changements climatiques mettent en danger les écosystèmes mondiaux, la santé humaine, les modes de vie autochtones, les communautés côtières, les systèmes de transport mondiaux et bien plus encore. Il est important de limiter notre impact sur l'environnement en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et de préparer nos communautés à un paysage changeant.

  • Cet atelier aborde des sujets qui peuvent susciter des sentiments d'éco-anxiété chez les bénévoles, le personnel enseignant et les jeunes s'ils ne sont pas présentés de manière réfléchie. Les choses les plus importantes à retenir sont d'être honnête, plein d'espoir, approprié au niveau de développement des jeunes et orienté vers l'action. Cet atelier a été créé en tenant compte de ces directives. Pour plus de détails, consultez la ressource pour les bénévoles, Être conscient de l'éco-anxiété.
  • Activité 1 : Centre de recherche - En guise d’activité complémentaire ou s’ils et elles terminent tôt, les élèves pourront consigner les précipitations totales de pluie et de neige dans les deux colonnes vides du tableau. Après leur avoir confirmé que chaque case représente un mois de données, les élèves pourront deviner le mois que représente chacune d’elles. Ils et elles pourront également calculer les précipitations totales de pluie et de neige d’après la somme de chaque colonne; ces valeurs peuvent être tracées sur le tableau avec la classe pour rechercher d’éventuelles tendances dans les données de précipitations.

Que se passe-t-il ?

La météo est définie comme l'état à court terme de l'atmosphère pendant une période donnée. Les trois principaux facteurs qui contribuent à la météo sont le soleil, l'air et l'eau. Le climat fait référence à la météo d'une région sur une longue période (30+ ans). Les scientifiques examinent les précipitations moyennes, la température, l'humidité, l'ensoleillement, la vitesse du vent et les phénomènes tels que le brouillard, le gel et les tempêtes de grêle pour déterminer le climat d'une région. Si le climat de la Terre est naturellement variable, son état moyen est régulé par des facteurs tels que l'orbite de la Terre autour du soleil et l'effet de serre naturel.

Dans l'activité 1A : Climat ou météo ? chaque groupe reçoit les informations pour une année entre 1954 et 2022. Individuellement, les données ne représentent que la météo de la région, mais collectivement, elles peuvent être utilisées pour décrire le climat des 70 dernières années. D'après les informations fournies, la température annuelle moyenne à Cambridge Bay, au Nunavut, est en augmentation.

Le graphique de l'épaisseur de la glace en fonction de la date permet de visualiser le cycle de gel et de dégel. Lorsque la glace gèle, les données ressemblent à une courbe en cloche douce car il faut du temps pour que la glace se forme. La taille du pic est directement liée à la quantité de glace qui a gelé cet hiver-là (petits pics = glace mince). Des pics étroits signifient que le cycle de gel-dégel était plus court que l'année précédente. Au fur et à mesure que la glace fond, la forme du pic diminue car le dégel se produit plus rapidement que le gel. Ceci est dû au fait que la fonte est affectée par une boucle de rétroaction. Lorsqu'il fait plus chaud à l'extérieur, l'eau et le sol autour de la glace se réchauffent également et cela entraîne une fonte plus rapide de la glace. Par conséquent, toute zone avec de la glace saisonnière, un sol ouvert ou de l'eau libre serait inappropriée pour construire un centre de recherche.

Les élèves apprendront que l'épaisseur moyenne de la glace a diminué de près de 10 cm. La sécurité des déplacements dans l'Arctique dépend de l'épaisseur de la glace, qui doit être suffisante pour supporter les personnes et les véhicules. Les élèves devraient conclure que les échantillons de glace 3-5 sur la carte représentent la meilleure zone pour construire une nouvelle installation de recherche.

Carottes de glace

Les scientifiques étudient les changements climatiques en surveillant la composition des gaz dans l'atmosphère, en comparant les températures de l'air aux relevés historiques, en surveillant les modèles météorologiques, en étudiant les changements de la glace dans l'Arctique et en explorant les carottes de sédiments. La glace est utilisée pour étudier les archives climatiques parce qu'elle préserve ou protège des choses comme la poussière et les particules qui changent avec le temps. Les scientifiques peuvent examiner l'épaisseur des couches de glace et de neige pour déterminer la température et la durée de l'hiver. Les scientifiques recherchent également les particules coincées dans la glace, les produits chimiques présents dans la glace, l'épaisseur des différents types de couches et les bulles de gaz (c'est-à-dire les gaz à effet de serre) dans la glace. Toutes ces informations fournissent aux scientifiques des indices sur ce qu'était l'environnement sur Terre à l'époque. 

La température sur Terre est en constante fluctuation, mais historiquement, les changements se produisent sur des milliers d'années. Les animaux et les plantes auraient ainsi le temps de s'adapter et de s'ajuster aux différentes conditions. L'épisode actuel de réchauffement climatique se produit beaucoup plus rapidement et est source d'inquiétude.

Pourquoi est-ce important ?

Les effets des changements climatiques s'étendent bien au-delà de l'Arctique, au Canada et dans le monde entier. Les changements climatiques mettent en danger les écosystèmes mondiaux, la santé humaine, les modes de vie autochtones, les communautés côtières, les systèmes de transport mondiaux et bien plus encore. Il est important de limiter notre impact sur l'environnement en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et de préparer nos communautés à un paysage changeant.

Pour aller plus loin

  • Cet atelier aborde des sujets qui peuvent susciter des sentiments d'éco-anxiété chez les bénévoles, le personnel enseignant et les jeunes s'ils ne sont pas présentés de manière réfléchie. Les choses les plus importantes à retenir sont d'être honnête, plein d'espoir, approprié au niveau de développement des jeunes et orienté vers l'action. Cet atelier a été créé en tenant compte de ces directives. Pour plus de détails, consultez la ressource pour les bénévoles, Être conscient de l'éco-anxiété.
  • Activité 1 : Centre de recherche - En guise d’activité complémentaire ou s’ils et elles terminent tôt, les élèves pourront consigner les précipitations totales de pluie et de neige dans les deux colonnes vides du tableau. Après leur avoir confirmé que chaque case représente un mois de données, les élèves pourront deviner le mois que représente chacune d’elles. Ils et elles pourront également calculer les précipitations totales de pluie et de neige d’après la somme de chaque colonne; ces valeurs peuvent être tracées sur le tableau avec la classe pour rechercher d’éventuelles tendances dans les données de précipitations.