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Les arbres pour l'avenir

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Earth & Environmental Sciences

Dans cet atelier, les élèves exploreront ce qui constitue une forête saine, et comment la santé des arbres et du sol est importante pour le maintien des écosystèmes. Les élèves examineront comment les actions humaines affectent les forêts, et comment les forêtes sont importantes dans la lutte contre le changement climatique. Les discussions porteront sur les mesures positives que les élèves peuvent pour protéger la santé des plantes et des sols dans leurs communautés.

Lors de l'introduction, les élèves se familiarisent avec les éléments nécessaires à une forêt saine, discutent de ce que sont les changements climatiques, et apprennent les propriétés des différents types de sol à l'aide d'échantillons. Le bénévole montrera aux élèves, par une démonstration, comment les arbres utilisent l'action capillaire lorsqu'ils interagissent avec le sol. Les élèves sont également initiés à la forêt boréale du Canada et exploreront différentes parties de cette forêt tout au long de l'atelier. Les élèves fabriqueront leur propre modèle de sol pour apprendre de quoi est constitué le sol et les différents types de sous-sections du sol. Ils auront la chance de comparer des images de paysages changeants pour apprendre l'effet que la perte d'arbres a sur l'environnement par l'érosion côtière, la fonte du pergélisol et les glissements de terrain. Les élèves utiliseront ce contexte pour apprendre comment le bois et les racines peuvent aider à maintenir le sol ensemble tout en empêchant son érosion. Ensuite, les élèves découvriront les effets dévastateurs et régénérateurs des feux de forêt sur les forêts grâce à une expérience sur l'eau hydrophobe et une expérience sur les pommes de pin. Les élèves réfléchiront aux conséquences des incendies de forêt sur le sol en utilisant leur modèle de sol de l'activité précédente. Enfin, les élèves apprendront comment les anneaux de croissance des arbres et les pommes de pin peuvent être utilisés pour examiner les tendances climatiques.

Ce dont tu as besoin

Introduction

  • carte du Canada
  • céleri (optional)
  • pailles
  • brosse à paille
  • boîte de mouchoirs
  • verre en plastique
  • colorant alimentaire
  • eau
  • vaporisateur
  • petits contenants avec sable, limon et argile

ACTIVITÉ #1: Modèle de sol

  • sacs Ziploc avec matériel préemballés
  • contenants empilables
  • plateau d’activité
  • 1 sable, 1 limon, 1 argile (bouteilles de 32 oz)
  • images de sol plastifiées
  • tableaux de comparaison des sols plastifiés

ACTIVITÉ #2: Érosion du sol et déforestation

  • éponges
  • grande bac d’aluminium
  • petite bac d’aluminium
  • verre en plastique
  • petit contenant de copeaux de bois (optionnel)
  • paquet de terre noire
  • eau
  • images de sol plastifiées

ACTIVITÉ #3: Feux de forêt

  • feuille*
  • cônes de pins
  • pot en plastique
  • plateau d’activité
  • compte-goutte
  • paquet de terre noire
  • eau
  • images plastifiées
  • petit contenant avec de la cire d’abeille
  • paires de gants

ACTIVITÉ #4: Anneaux de croissance des arbres

  • rondins
  • loupes
  • plateau d’activité
  • feuille d’anneaux de croissance d’arbres plastifiée

Guide d'animation:

Activity presentation: 

Notes de sécurité

Assurez-vous de connaître les précautions prises par Parlons sciences en ce qui concerne la sécurité de la prestation d’activités virtuelles auprès des jeunes.

Marche à suivre

Introduction

Pré-activité – les éléments de la forêt

Imaginez que vous êtes un arbre dans une forêt. Placez vos pieds à la largeur des épaules et gardez-les bien ancrés au sol. Levez les bras et remuez les doigts comme des branches, comme si vous vouliez atteindre le ciel ! Déplacez lentement vos bras d'un côté à l'autre, comme si le vent soufflait dans vos branches.

  • Demandez aux élèves ce que représentent leurs doigts et discutez de l'importance des feuilles.
  • Discutez des raisons pour lesquelles les arbres sont importants.
  • Demandez aux élèves ce que représentent leurs pieds et discutez de l'importance des racines.
  • Discutez de ce qu'est la terre et pourquoi la terre/le sol est important pour les arbres.
  • Décrivez les 5 composants du sol que nous pouvons et ne pouvons pas très bien voir. Expliquez les nouveaux termes, comme les minéraux, la matière organique et les gaz à l'aide d'exemples.
  • Introduisez les 3 minéraux du sol – argile, limon et sable – pour la prochaine activité.

Pré-activité – Texture du sol

  • Préparez les 3 petits récipients contenant chacun un échantillon de sable, de limon et d'argile sur la table de démonstration à l'avant de la salle.
  • Demandez aux élèves de décrire le sable, le limon et l'argile en termes de taille et de texture.
  • Demandez aux élèves de se souvenir d'une chaude journée d'été à la plage et de la sensation du sable sur leurs orteils.
  • Mouillez chaque échantillon avec un vaporisateur. Demandez aux élèves de garder un œil sur l'échantillon qui se mouille le plus rapidement ou le plus lentement.

Pré-activité: Discussion sur les changements climatiques

  • Demandez aux élèves:
    • D'après notre discussion, quels sont les éléments que vous pouvez nommer qui constituent une forêt saine ?
    • Que sont les changements climatiques ?
    • En quoi les changements climatiques diffèrent-ils de la météo ?
    • Comment les arbres pourraient-ils être affectés par les changements climatiques et les températures extrêmes? Comment les actions des êtres humains affectent les arbres?
    • Comment les arbres aident-ils l’environnement autour d’eux?

Démonstration – Expérience du céleri

  • Placez 8 à 10 gouttes de colorant alimentaire dans le verre en plastique contenant de l'eau.
  • Placez le céleri ou la paille géante avec le mouchoir à l'intérieur dans le verre en plastique contenant de l'eau.
  • Demandez aux élèves ce qu'ils pensent qu'il pourrait se passer.
  • L'expérience prendra 15 à 45 minutes pour voir la couleur du céleri et de la paille géante. Vous pouvez revenir sur cette activité lors de la conclusion de l'atelier.

Dans cet atelier, vous serez tous des détectives forestiers pour la forêt boréale du Canada. Les scientifiques et les écologistes ont besoin de votre aide pour déterminer les différentes façons dont les arbres des forêts canadiennes sont affectés par les actions humaines et les changements climatiques!

  • Présenter la carte canadienne de la forêt boréale

ACTIVITÉ #1 : Modèle de sol

Nous nous dirigerons d'abord vers le nord de la Québec. Combien de billes différentes pouvez-vous trouver? Placez toutes les billes de couleurs différentes ou les objets que vous trouvez dans les compartiments étiquetés du contenant empilable. Combien d'êtres vivants vois-tu dans ton paquet? Place les êtres vivants dans leur compartiment étiqueté.

  • Vous pouvez diviser les élèves en 6 groupes de 4 à 6 élèves en fonction d'où ils sont placés dans la classe, et préparer les 6 paquets sur la table de démonstration pour qu'ils puissent les choisir. Préparez le contenant empilable correspondant à côté de chaque paquet.

Ces six paquets proviennent de différentes sections du sol. En te basant sur les descriptions de chaque section du sol dans une forêt, peux-tu trouver de quelle section provient ton paquet? Y a-t-il quelque chose que vous avez trouvé dans votre paquet qui ne faisait pas partie des 5 ingrédients du sol dont nous avons parlé plus tôt (minéraux, matière organique du sol, êtres vivants, gaz et eau)?

  • Discutez de la manière dont les actions humaines peuvent affecter le sol et des différentes pratiques que les agriculteurs peuvent utiliser pour maintenir la santé du sol environnant.

Les scientifiques s'inquiètent également de la façon dont le sol de la forêt boréale pourrait changer en raison des changements climatiques. N'oubliez pas que les changements climatiques peuvent provoquer des conditions météorologiques extrêmes, comme de fortes pluies ou une augmentation de la chaleur. En regardant ce que représente chaque bille de couleur, quels éléments du sol pourraient être affectés par les changements climatiques et comment les scientifiques peuvent-ils les influencer?

  • Discutez de la façon dont les changements climatiques peuvent affecter le sol en vous basant sur les composantes du modèle de sol.

Chaque échantillon de sol a été prélevé dans une région de la forêt boréale. Des scientifiques vous ont demandé de déterminer lesquels des échantillons de sol prélevés sur vos paquets sont liés aux scénarios environnementaux suivants. Comment chaque sol a-t-il causé chaque scénario? Pouvez-vous expliquer pourquoi, en vous basant sur la sous-section du sol dont il s'agit, et sur le nombre de billes que vous voyez?

  • Discutez de situations de la vie courante basées sur le modèle de sol et de la manière dont elles peuvent affecter la santé du sol.

ACTIVITÉ #2: Érosion du sol et déforestation

Maintenant que nous en avons appris un peu plus sur le sol, les scientifiques ont besoin de l'aide de nos détectives forestiers experts pour comprendre ce qui se passe dans trois régions différentes de la forêt boréale. Nous allons visiter chacune d'elles et essayer de comprendre ce qui s'est passé dans cette région.

  • Montrez aux élèves des photos d'érosion du sol à Terre-Neuve, de glissement de terrain en Colombie-Britannique et de pergélisol au Yukon. Demandez-leur ce qu'ils constatent à propos du sol.

Nous avons appris un peu comment le sol peut modifier les paysages. Voyons maintenant comment les plantes peuvent aider à protéger notre sol. Nous allons examiner trois scénarios différents: un échantillon de sol qui ne contient rien, un échantillon de sol recouvert de copeaux de bois et de branches tombées d'arbres, et un échantillon de sol contenant les racines d'un arbre.

  • Sur la table de démonstration devant la classe, placez les deux grands bacs en aluminium sur la table ainsi qu'un petit bac en aluminium.
  • Remplissez le petit bac en aluminium de terre jusqu'à la moitié. Utilisez des gants pour comprimer la terre et la rendre compacte.
  • Remplissez un verre en plastique d'eau.
  • À l'un des bords du grand bac, inclinez le petit bac contenant la terre vers le grand bac. Vous pouvez équilibrer le petit bac sur un côté en utilisant les autres petits bacs dans la trousse. Un exemple est fourni ci-dessous.
  • Demandez à un élève de verser un quart de tasse d'eau dans le petit bac.
  • Mettez le grand bac en aluminium sur le côté et utilisez le deuxième grand bac en aluminium du kit. Vous pouvez également drainer la terre dans les sacs à déchets fournis.
  • Demandez à un élève de verser des copeaux de bois dans le petit bac en aluminium et de recouvrir toute la partie supérieure du sol. Utilisez des gants pour comprimer la terre et la rendre compacte.
  • Demandez à un autre élève de verser un quart de tasse d'eau dans le petit bac en aluminium.
  • Recueillez l'eau dans un grand bac en aluminium, et utilisez le grand bac en aluminium vide pour le scénario suivant. Vous pouvez également drainer la terre dans les sacs à déchets fournis.
  • Demandez à un élève de placer 6 éponges au fond du petit bac en aluminium en formant un arrangement de 2 par 3. Utilisez des gants pour comprimer la terre et la rendre compacte autour des éponges afin qu'elles ne tombent pas. Un exemple de disposition idéale est fourni ci-dessous.
  • Demandez à un autre élève de verser un quart de tasse d'eau dans le petit bac en aluminium
  • Discuss the relationship between soil erosion, climate change and plant conservation.

ACTIVITÉ #3: Feux de forêt

Pour notre prochaine station, nous nous rendrons à la frontière entre l'Alberta et la Saskatchewan. En arrivant sur les lieux, vous sentez une odeur de brûlé. Vous regardez autour de vous et vous voyez de la fumée. On dirait qu'il y a un feu de forêt qui brûlait ici! Vous recevez des informations de scientifiques sur la situation vue du ciel. Il semble qu'il y ait plus d'un feu qui brûle, et ils sont assez gros pour être vus du ciel. Il est difficile pour les professionnels de les maîtriser.

  • Décrire la différence entre un feu contrôlé et non contrôlé en utilisant une analogie avec un poêle.
  • Décrivez comment un feu de forêt peut se déclencher à partir de 3 conditions : une source de combustible, de l'oxygène et une source de chaleur.

Expérience 1 – Cônes de pin

Pour en savoir plus sur ces incendies de forêt, des scientifiques viennent de rapporter des échantillons de cônes de pin provenant de certains des arbres de la frontière provinciale qui ont survécu au feu. Ils mentionnent que les cônes de pin étaient différents avant et après l'incendie. Ils vous donnent les échantillons et vous demandent ce que cela signifie. Réalisons une expérience pour en savoir plus sur le comportement des cônes de pin en fonction des changements dans leur environnement!

  • Sur la table de démonstration, placez 2 bocaux. Remplissez un bocal d'eau froide et laissez l'autre vide.
  • Distribuez un cône de pin pour que chaque groupe puisse l'examiner avant l'expérience.
  • Placez un cône de pin dans chacun des bocaux et fermez le couvercle. Demandez aux élèves de surveiller les cônes de pin.
  • Décrivez ce qui arrive aux cônes de pin dans l'eau et comparez les résultats à l'environnement chaud et sec d'un feu de forêt.

Expérience 2 – Le test de la goutte hydrophobe

Parfois, les effets des feux de forêt peuvent être positifs et permettre à de nouveaux arbres de pousser. Parfois, le feu peut être trop chaud et le sol peut être endommagé. Pour déterminer à quel point le sol est endommagé, les scientifiques effectuent un test de goutte hydrophobe.

  • Décrivez ce que pourrait signifier un test de goutte hydrophobe.
  • Décrivez la texture d'une feuille ou faites circuler une feuille pour que les élèves la touchent si vous en avez une à disposition.
  • Décrivez les similitudes entre une goutte d'eau sur une feuille et une goutte d'eau sur une couche hydrophobe du sol.
  • Pendant l'expérience des cônes de pin, sur un plateau d'activité, placez de la terre noire et déposez une fine couche de bandes de cire d'abeille sur la terre. Un exemple est montré ci-dessous.
  • Lorsque l'activité de test de la goutte hydrophobe est présentée, préparez un compte-gouttes contenant de l'eau et demandez à un élève de placer l'eau sur la cire.
  • Demandez aux élèves comment les changements climatiques peuvent affecter ce processus.
  • Montrez aux élèves une vraie photo d'une forêt 2 ans après un incendie et discutez de la différence entre les incendies de forêt régénérateurs et les incendies de forêt ravageurs.
  • Demandez aux élèves de décrire comment leur modèle de sol pourrait être affecté par les effets régénérateurs ou dévastateurs des feux de forêt.

ACTIVITÉ #4: Anneaux de croissance des arbres

En visitant la frontière entre l'Ontario et le Québec à la fin de notre circuit… nous voyons l'un des plus vieux arbres de la forêt boréale tomber naturellement. Les scientifiques ont demandé aux détectives de la forêt boréale d'utiliser les informations provenant de ses anneaux de croissance pour déterminer l'histoire de la vie de l'arbre en fonction du type de climat dans lequel il a survécu et grandi.

  • Répartissez les élèves en 6 groupes de 3 à 5 élèves par groupe. Distribuez 3 rondelles d'arbre et 2 loupes à chaque groupe.
  • Donnez aux élèves 3 minutes pour observer attentivement les rondelles d'arbres.
  • Affichez la diapositive 28 avec des instructions sur l'observation des anneaux de croissance des arbres, ou donnez à chaque groupe l'image plastifiée intitulée « Guide des anneaux de croissance des arbres ».
  • Discutez des questions suivantes:
    • Que représentent les cercles?
    • Pourquoi y a-t-il une cicatrice sur la rondelle d’arbre? Quel événement pourrait en être la cause?
    • Pourquoi les anneaux sont-ils de différentes couleurs (pâles ou foncés)?
    • Pourquoi les anneaux ne sont-ils pas tous à la même distance?
    • D'après le nombre d'anneaux, quel âge pouvait avoir cet arbre ?
    • D'après les anneaux de l'arbre, dans quel type de climat cet arbre a-t-il survécu au fil des ans? Y a-t-il un modèle que vous pouvez remarquer?
    • Comment les arbres gardent-ils la trace de l'environnement qui les entoure grâce à ces anneaux, et comment les scientifiques peuvent-ils utiliser ces informations?

Résumé

Retournons à notre expérience du début de l’atelier.

  • Pour le céleri:
    • Que remarquez-vous à propos des feuilles du céleri?
    • Coupez le céleri en deux
    • Que remarquez-vous à propos de l’intérieur du céleri?
    • En vous basant sur ce que nous avons appris sur le sol, imaginez que le céleri absorbe des choses que nous retrouvons dans le sol. Quelles pourraient être certaines de ces choses?
  • Pour le matériel alternatif:
    • Imaginez que la paille est la tige de la plante, et que le mouchoir représente des éléments particuliers à l'intérieur des racines et de la tige. Imaginez que le colorant alimentaire représente tous les minéraux, les gaz et l'eau à l'intérieur du sol. Qu'avez-vous vu se produire sur le mouchoir? Qu'est-ce que cette expérience nous apprend sur les plantes et la façon dont elles peuvent interagir avec le sol?
  • Discutez des questions suivantes:
    • Pourquoi les arbres sont-ils importants? Pourquoi devrions-nous les protéger?
    • Pourquoi prendre soin du sol est-il important pour prendre soin des plantes?
    • Quelles informations importantes les arbres peuvent-ils nous donner?
    • Réexaminons nos réponses aux questions de l'introduction (Comment les arbres sont-ils affectés par les changements climatiques? Comment les arbres sont-ils affectés par les actions humaines? Comment les arbres aident-ils l'environnement qui les entoure?). Vos réponses ont-elles changé après cet atelier? Pourquoi?
  • Discutez des professions reliées aux sujets abordés et les étapes que les élèves devront entreprendre (école, expérience, etc.) afin d’accéder à ces professions.

Introduction

Les éléments de la forêt

Les arbres ont besoin de la lumière du soleil et de l'oxygène de l'air pour atteindre leurs feuilles afin de fabriquer leur propre nourriture. ils fournissent de la nourriture aux humains, de l'ombre, des maisons et de la nourriture aux animaux. Les arbres sont fixés au sol parce qu’ils ont besoin de développer des racines solides. Les arbres construisent ces racines solides à l'intérieur du sol et les font croître au fil du temps. Les arbres peuvent également utiliser leurs racines pour absorber l'eau dans le sol, comme des pailles sur vos pieds! Mais le sol contient beaucoup d'autres éléments importants qui peuvent affecter les arbres.

Le sol est composé de cinq éléments, dont certains sont visibles à l'œil nu et d'autres plus difficiles à voir. Ces cinq éléments sont les minéraux, la matière organique du sol, les organismes vivants, les gaz et l'eau.

Les humains ne fabriquent pas de minéraux. Ils sont fabriqués naturellement sur une longue période et ne proviennent pas d'organismes vivants. Ils peuvent être décrits par leur brillance et les types de cristaux qu'ils peuvent former. Un exemple de minéral est le quartz, qui contient un mélange d'argent et d'or. Il y a des mines dans le monde entier qui exploitent le quartz. Dans le sol, les minéraux sont très petits et nous ne pouvons pas les voir.

Organique signifie « provenant d'un être vivant », tandis qu'inorganique signifie « ne provenant pas d'un être vivant ». Le mot matière signifie « choses ». Le sol contient à la fois des matières inorganiques, comme les minéraux, et des matières organiques, comme les branches, les feuilles mortes ou même les vers morts. Ce sont des matières organiques que nous pouvons voir. La matière organique transporte des nutriments, soit des éléments dont les êtres vivants ont besoin pour survivre, qui peuvent être stockés dans le sol pour que les arbres les absorbent et les recueillent à l'aide de leurs racines. sont de la matière organique qui est très petite et que nous ne pouvons pas voir.

Les gaz sont une autre composante du sol que nous ne pouvons pas voir du tout. En fait, les gaz sont partout autour de nous, dans l'air que nous respirons. Nous ne pouvons pas les voir, mais nous savons qu'ils existent! Respirez profondément, c'est beaucoup de gaz qui entrent dans vos poumons en ce moment! De la même manière, les gaz de l'air peuvent être trouvés et stockés dans des poches du sol.

Pensez à lorsque vous jouer dans la terre. Combien d’êtres vivants différents avez-vous vu? C’est une composante du sol que nous pouvons très bien voir!

Que faites-vous quand vous voulez qu'une plante pousse? On l'arrose! L'eau est une autre composante du sol que nous pouvons voir. Lorsque vous arrosez le sol, les racines de la plante ont plus de facilité à absorber tous les minéraux et les nutriments du sol, en plus de l'eau, pour se renforcer. Tout comme nous devons boire de l'eau, les plantes ne peuvent pas vivre sans eau non plus!

Texture du sol

Apprenons-en davantage sur les minéraux du sol. Les minéraux du sol peuvent être divisés en trois groupes en fonction de leur taille : argile, limon et sable. Chaque grain de sable, de limon ou d'argile est différent. Vous pouvez avoir différentes quantités de chaque grain dans un échantillon de sol. La quantité de chaque grain dans le sol s'appelle la texture du sol. Les caractéristiques de chaque échantillon sont indiquées dans le tableau de comparaison.

  50% SABLE 40% LIMON 10% ARGILE
Le sol se réchauffe-t-il facilement ? Devient chaud/frois très rapidement Moyen Très lent
Quelle est la porosité du sol (la vitesse à laquelle l'eau passe à travers) ? Très rapide
Les particules ont d'énormes espaces entres elles, elles ne peuvent donc pas retenir l'eau.
Moyen (plus lent que le sable, plus rapide que l'argile) Très lent
Quelle est la texture du sol ? Sec et granuleux Lisse
Avex un sol limoneuz humide, il rendra vos doigts sales
Très lisse à sec, collant à l'état humide
Peut-on facilement former des boules de terre (coller ensemble) ? Ne forme pas très bien de boule (se défait) Vous pouvez l'écraser en une boule mais une partie se défait. Vous pouvez l'écraser en une boule et elle restera ensemble.
Taille des particules (c.-à-d.à quoi resemblent-elles) Grande taille de particule Taille de particule moyenne Petite taille de particule

Démonstration – Expérience du céleri

Imaginez que la paille est la tige de la plante, et que le mouchoir représente des éléments particuliers à l'intérieur des racines et de la tige. Imaginez que le colorant alimentaire représente tous les minéraux, les gaz et l'eau à l'intérieur du sol. Le colorant alimentaire a été absorbé par le mouchoir dans la paille pour montrer que les plantes peuvent absorber la pollution de l'environnement et qu'elles dépendent du sol qui les entoure pour survivre. La santé du sol dans lequel l'arbre pousse détermine la santé de l'arbre.

Modèle de sol

La couche supérieure du sol est appelée humus ou couche au niveau du sol. On l'appelle généralement la couche organique car elle contient des parties d'arbres vivants, comme les feuilles ou les branches tombées dans une forêt. Cette couche fait environ 5 centimètres de profondeur et n'existe que dans les sols qui n'ont pas été remués depuis longtemps. La deuxième couche, appelée terre arable, a une profondeur de 10 à 15 centimètres, selon les régions. Elle contient de nombreux minéraux, une quantité presque égale de sable et de limon, mais très peu d'argile. Il y a aussi quelques poches d'air que l'on peut trouver dans cette couche, mais il n'y a généralement pas d'additifs ou de roches. C'est la meilleure couche pour la culture des plantes. Les racines des petites plantes poussent ici. La troisième couche se situe entre la terre arable et le sous-sol, à une profondeur d'environ 5 à 15 centimètres, selon la région. On y trouve de nombreux métaux ou additifs supplémentaires, comme le fer ou l'aluminium, provenant des couches de terre arable et de sous-sol situées au-dessus et au-dessous. Cette couche contient la plus grande quantité de particules de sable ou de limon. On la trouve généralement dans les sols très sablonneux des forêts où il pleut beaucoup.

La quatrième couche est appelée sous-sol. Elle a une profondeur de 20 à 30 centimètres, selon la région. Cette couche recueille les matériaux supplémentaires des sections situées au-dessus d'elle, comme la terre arable. Elle ne contient pas beaucoup de matières organiques, et elle contient généralement plus d'argile que de sable. Les racines des plantes hautes peuvent se trouver à cette profondeur dans ce sol. La cinquième couche est appelée roche-mère altérée. Elle ne ressemble en rien aux autres sections, et comprend généralement le matériau principal que le sol a formé à partir de processus géologiques sur une longue période, comme un grand nombre de plantes et d'animaux morts compressés ensemble. La dernière couche s'appelle la roche-mère primaire, qui est très dur et se trouve en profondeur dans la surface de la Terre.

Les pesticides et les engrais ne font pas partie des 5 composants du sol abordés précédemment (minéraux, matière organique du sol, êtres vivants, gaz et eau). Ces éléments supplémentaires dans le sol proviennent des fermes voisines. Les agriculteurs utilisent des engrais pour ajouter des minéraux et des nutriments au sol afin de favoriser la croissance de leurs cultures. Les agriculteurs peuvent également garder le sol en bonne santé sans utiliser d'engrais. Différentes cultures ont besoin de différents nutriments du sol (par exemple, le soja, le blé et le maïs ont besoin de différentes quantités de nutriments du sol). En changeant la culture que les agriculteurs font pousser dans un certain champ chaque année, cela permet de maintenir l'équilibre des nutriments dans chaque zone. Cette pratique s'appelle la rotation des cultures.

Les changements climatiques peuvent entraîner des conditions météorologiques extrêmes, comme de fortes précipitations, ou une augmentation de la chaleur. Les changements climatiques peuvent affecter les composants du sol de différentes manières. Par exemple, la quantité d'humidité peut changer en fonction de la pluie ou de la température. Les poches d'air peuvent changer en fonction du type de gaz présents dans l'air. Ces deux changements affecteraient les êtres vivants dans le sol.

Érosion du sol et déforestation

L'eau qui déferle sur une falaise peut provoquer de l’érosion. En raison des changements climatiques et de l'élévation du niveau de la mer, ce phénomène peut être plus fréquent dans les zones côtières. Un sol instable peut également se déplacer par rapport à sa position initiale et peut également affecter les infrastructures. De la même manière, le pergélisol est une partie du sol qui est complètement gelée (0°C ou plus froid) pendant plus de deux ans. De même, le pergélisol est une partie du sol qui est complètement gelée (0°C ou plus froid) pendant plus de deux ans. Ces régions sont fréquentes à des altitudes élevées, comme au sommet des montagnes, ou aux pôles Nord ou Sud de la Terre. Le pergélisol peut fondre en raison de la hausse des températures et des changements climatiques. La fonte du pergélisol peut empêcher les couches du sol de coller ensemble. Les racines d'un arbre aident à maintenir le sol ensemble, et les branches ou le bois tombés aident à maintenir le sol en place pour l'empêcher de bouger. En protégeant nos arbres, nous protégeons également notre sol et évitons qu'il ne pollue nos sources d'eau.

Feux de forêt

Les feux de forêt naturels peuvent être provoqués par le soleil ou la foudre. Les feux de camp non surveillés qui ne sont pas éteints correctement sont une activité humaine qui peut également provoquer un feu de forêt. Les feux de forêt nécessitent une source de combustible, de l'oxygène et une source d'allumage pour se produire. C'est un peu comme lorsque vous essayez d'allumer un feu de camp, mais à une échelle beaucoup plus grande. Le combustible est constitué des bûches que vous essayez de brûler, l'oxygène se trouve dans l'air ambiant et vous pouvez utiliser un allume-feu pour allumer le combustible. Les facteurs qui déterminent l'intensité d'un feu de forêt dans une région sont le combustible et les conditions météorologiques. La source de combustible peut être à combustion rapide ou à combustion lente. Les arbustes ou les herbes sèches, comme dans les prairies, brûlent rapidement car ils n'ont pas autant de couches d'épaisseur que les rondins de bois et les souches, comme dans une grande forêt, qui eux brûlent plus longtemps. Un vent plus fort à des vitesses plus élevées peut faciliter la propagation du feu. Des températures plus élevées peuvent faire en sorte que le combustible soit « préchauffé » et qu'il mette moins de temps à s'enflammer et à brûler. Les précipitations, ou la pluie, peuvent augmenter l'humidité des combustibles et diminuer leur tendance à s'enflammer.

Les arbres gardent les graines dans leurs cônes de pin pour permettre la régénération. Les cônes de pin se referment dans l'eau froide pour protéger leurs graines. Si les graines sont mouillées et froides, elles ne peuvent pas se disperser ni se développer. Les cônes de pin dans l'eau étaient dans un environnement humide et froid par rapport au cône de pin sans eau. Les feux de forêt peuvent être très chauds et secs. Il serait bénéfique pour un cône de pin de rester ouvert pour libérer leurs graines et permettre à de nouveaux arbres de pousser à la génération suivante. Les cônes de pin sur le sol de la forêt peuvent aider à déterminer les conditions climatiques de la forêt. S'il est ouvert, il fait probablement sec et chaud, soit des conditions favorables à un incendie de forêt. S'il est fermé, il fait probablement froid et humide, soit des conditions qui rendent moins probable le déclenchement d'un feu de forêt.

La feuille est recouverte d'une couche cireuse qui l'empêche de perdre de l'eau. Tout comme une bougie, la cire d'une feuille peut fondre lorsqu'elle devient très chaude. Lorsqu'un feu de forêt brûle depuis longtemps, la cire de la feuille peut fondre et s'écouler sur le sol. Elle peut se retrouver sur le dessus du sol. Cela ne se produit généralement que lors de feux de forêt très violents. S'il y a de la cire de feuilles sur le sol, cette cire n'aime pas l'eau (hydrophobe), donc l'eau aura tendance à perler et à ne pas pénétrer dans le sol. Les scientifiques laissent donc tomber de l'eau sur le sol pour voir si cela fait une perle ou non. Si c'est le cas, c'est que l'incendie était probablement très grave.

Les cônes de pin aiment les conditions sèches et chaudes. Certains s'ouvrent lors d'un feu de forêt pour disperser leurs graines. Selon la gravité de l'incendie, le sol peut être recouvert de la cire fondue des feuilles de la plante. Les scientifiques peuvent utiliser ces informations pour déterminer si les conditions sont propices à un feu de forêt (si le cône de pin est ouvert), ou combien de temps il faudra à la forêt pour se remettre du feu (si le sol est hydrophobe).

Anneaux de croissance des arbres

Alors que les arbres grandissent, ils fabriquent du nouveau bois que nous voyons comme des anneaux sur la rondelle d’arbre. La différence de couleur dépend de la saison à laquelle l'arbre a fait pousser son bois. Le bois clair est produit au printemps, et le bois foncé est produit en été. La différence entre le bois clair et le bois foncé est considérée comme une année de croissance pour l'arbre. Les cicatrices peuvent être causées par des perturbations de l'environnement de l'arbre, comme les incendies de forêt et les piqûres d'insectes. Lorsque l'arbre fait pousser du nouveau bois sur l'ancien, il laisse une cicatrice sur l’anneau de l'arbre. Les arbres qui poussent dans de bonnes conditions, comme de bonnes températures et de bonnes précipitations, peuvent produire plus de bois que les arbres qui n'ont pas poussé dans de bonnes conditions. Plus l'anneau de croissance est large, plus les conditions sont bonnes pour l'arbre. Des anneaux de croissance plus larges représentent de bonnes conditions climatiques, tandis que des anneaux de croissance plus étroits ne représentent pas des conditions climatiques idéales. La largeur des anneaux de croissance donne aux scientifiques des informations importantes sur le climat autour de l'arbre. Des cercles de croissance plus larges signifient que le climat était propice à la vie de l'arbre, tandis que des cercles de croissance constamment plus courts peuvent indiquer que le climat autour de l'arbre devient moins idéal. Les scientifiques peuvent utiliser ces informations sur le passé pour prédire le climat futur de cette région et faire des plans pour le futur.

Les effets des changements climatiques s'étendent bien 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. Apprendre comment la santé des plantes et celle du sol interagissent pour protéger nos communautés 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.

Utilisez les ressources du Guide d'activités pour discuter de la façon dont les communautés autochtones utilisent des stratégies de gestion des terres pour atténuer les effets des changements climatiques.

Que se passe-t-il ?

Introduction

Les éléments de la forêt

Les arbres ont besoin de la lumière du soleil et de l'oxygène de l'air pour atteindre leurs feuilles afin de fabriquer leur propre nourriture. ils fournissent de la nourriture aux humains, de l'ombre, des maisons et de la nourriture aux animaux. Les arbres sont fixés au sol parce qu’ils ont besoin de développer des racines solides. Les arbres construisent ces racines solides à l'intérieur du sol et les font croître au fil du temps. Les arbres peuvent également utiliser leurs racines pour absorber l'eau dans le sol, comme des pailles sur vos pieds! Mais le sol contient beaucoup d'autres éléments importants qui peuvent affecter les arbres.

Le sol est composé de cinq éléments, dont certains sont visibles à l'œil nu et d'autres plus difficiles à voir. Ces cinq éléments sont les minéraux, la matière organique du sol, les organismes vivants, les gaz et l'eau.

Les humains ne fabriquent pas de minéraux. Ils sont fabriqués naturellement sur une longue période et ne proviennent pas d'organismes vivants. Ils peuvent être décrits par leur brillance et les types de cristaux qu'ils peuvent former. Un exemple de minéral est le quartz, qui contient un mélange d'argent et d'or. Il y a des mines dans le monde entier qui exploitent le quartz. Dans le sol, les minéraux sont très petits et nous ne pouvons pas les voir.

Organique signifie « provenant d'un être vivant », tandis qu'inorganique signifie « ne provenant pas d'un être vivant ». Le mot matière signifie « choses ». Le sol contient à la fois des matières inorganiques, comme les minéraux, et des matières organiques, comme les branches, les feuilles mortes ou même les vers morts. Ce sont des matières organiques que nous pouvons voir. La matière organique transporte des nutriments, soit des éléments dont les êtres vivants ont besoin pour survivre, qui peuvent être stockés dans le sol pour que les arbres les absorbent et les recueillent à l'aide de leurs racines. sont de la matière organique qui est très petite et que nous ne pouvons pas voir.

Les gaz sont une autre composante du sol que nous ne pouvons pas voir du tout. En fait, les gaz sont partout autour de nous, dans l'air que nous respirons. Nous ne pouvons pas les voir, mais nous savons qu'ils existent! Respirez profondément, c'est beaucoup de gaz qui entrent dans vos poumons en ce moment! De la même manière, les gaz de l'air peuvent être trouvés et stockés dans des poches du sol.

Pensez à lorsque vous jouer dans la terre. Combien d’êtres vivants différents avez-vous vu? C’est une composante du sol que nous pouvons très bien voir!

Que faites-vous quand vous voulez qu'une plante pousse? On l'arrose! L'eau est une autre composante du sol que nous pouvons voir. Lorsque vous arrosez le sol, les racines de la plante ont plus de facilité à absorber tous les minéraux et les nutriments du sol, en plus de l'eau, pour se renforcer. Tout comme nous devons boire de l'eau, les plantes ne peuvent pas vivre sans eau non plus!

Texture du sol

Apprenons-en davantage sur les minéraux du sol. Les minéraux du sol peuvent être divisés en trois groupes en fonction de leur taille : argile, limon et sable. Chaque grain de sable, de limon ou d'argile est différent. Vous pouvez avoir différentes quantités de chaque grain dans un échantillon de sol. La quantité de chaque grain dans le sol s'appelle la texture du sol. Les caractéristiques de chaque échantillon sont indiquées dans le tableau de comparaison.

  50% SABLE 40% LIMON 10% ARGILE
Le sol se réchauffe-t-il facilement ? Devient chaud/frois très rapidement Moyen Très lent
Quelle est la porosité du sol (la vitesse à laquelle l'eau passe à travers) ? Très rapide
Les particules ont d'énormes espaces entres elles, elles ne peuvent donc pas retenir l'eau.
Moyen (plus lent que le sable, plus rapide que l'argile) Très lent
Quelle est la texture du sol ? Sec et granuleux Lisse
Avex un sol limoneuz humide, il rendra vos doigts sales
Très lisse à sec, collant à l'état humide
Peut-on facilement former des boules de terre (coller ensemble) ? Ne forme pas très bien de boule (se défait) Vous pouvez l'écraser en une boule mais une partie se défait. Vous pouvez l'écraser en une boule et elle restera ensemble.
Taille des particules (c.-à-d.à quoi resemblent-elles) Grande taille de particule Taille de particule moyenne Petite taille de particule

Démonstration – Expérience du céleri

Imaginez que la paille est la tige de la plante, et que le mouchoir représente des éléments particuliers à l'intérieur des racines et de la tige. Imaginez que le colorant alimentaire représente tous les minéraux, les gaz et l'eau à l'intérieur du sol. Le colorant alimentaire a été absorbé par le mouchoir dans la paille pour montrer que les plantes peuvent absorber la pollution de l'environnement et qu'elles dépendent du sol qui les entoure pour survivre. La santé du sol dans lequel l'arbre pousse détermine la santé de l'arbre.

Modèle de sol

La couche supérieure du sol est appelée humus ou couche au niveau du sol. On l'appelle généralement la couche organique car elle contient des parties d'arbres vivants, comme les feuilles ou les branches tombées dans une forêt. Cette couche fait environ 5 centimètres de profondeur et n'existe que dans les sols qui n'ont pas été remués depuis longtemps. La deuxième couche, appelée terre arable, a une profondeur de 10 à 15 centimètres, selon les régions. Elle contient de nombreux minéraux, une quantité presque égale de sable et de limon, mais très peu d'argile. Il y a aussi quelques poches d'air que l'on peut trouver dans cette couche, mais il n'y a généralement pas d'additifs ou de roches. C'est la meilleure couche pour la culture des plantes. Les racines des petites plantes poussent ici. La troisième couche se situe entre la terre arable et le sous-sol, à une profondeur d'environ 5 à 15 centimètres, selon la région. On y trouve de nombreux métaux ou additifs supplémentaires, comme le fer ou l'aluminium, provenant des couches de terre arable et de sous-sol situées au-dessus et au-dessous. Cette couche contient la plus grande quantité de particules de sable ou de limon. On la trouve généralement dans les sols très sablonneux des forêts où il pleut beaucoup.

La quatrième couche est appelée sous-sol. Elle a une profondeur de 20 à 30 centimètres, selon la région. Cette couche recueille les matériaux supplémentaires des sections situées au-dessus d'elle, comme la terre arable. Elle ne contient pas beaucoup de matières organiques, et elle contient généralement plus d'argile que de sable. Les racines des plantes hautes peuvent se trouver à cette profondeur dans ce sol. La cinquième couche est appelée roche-mère altérée. Elle ne ressemble en rien aux autres sections, et comprend généralement le matériau principal que le sol a formé à partir de processus géologiques sur une longue période, comme un grand nombre de plantes et d'animaux morts compressés ensemble. La dernière couche s'appelle la roche-mère primaire, qui est très dur et se trouve en profondeur dans la surface de la Terre.

Les pesticides et les engrais ne font pas partie des 5 composants du sol abordés précédemment (minéraux, matière organique du sol, êtres vivants, gaz et eau). Ces éléments supplémentaires dans le sol proviennent des fermes voisines. Les agriculteurs utilisent des engrais pour ajouter des minéraux et des nutriments au sol afin de favoriser la croissance de leurs cultures. Les agriculteurs peuvent également garder le sol en bonne santé sans utiliser d'engrais. Différentes cultures ont besoin de différents nutriments du sol (par exemple, le soja, le blé et le maïs ont besoin de différentes quantités de nutriments du sol). En changeant la culture que les agriculteurs font pousser dans un certain champ chaque année, cela permet de maintenir l'équilibre des nutriments dans chaque zone. Cette pratique s'appelle la rotation des cultures.

Les changements climatiques peuvent entraîner des conditions météorologiques extrêmes, comme de fortes précipitations, ou une augmentation de la chaleur. Les changements climatiques peuvent affecter les composants du sol de différentes manières. Par exemple, la quantité d'humidité peut changer en fonction de la pluie ou de la température. Les poches d'air peuvent changer en fonction du type de gaz présents dans l'air. Ces deux changements affecteraient les êtres vivants dans le sol.

Érosion du sol et déforestation

L'eau qui déferle sur une falaise peut provoquer de l’érosion. En raison des changements climatiques et de l'élévation du niveau de la mer, ce phénomène peut être plus fréquent dans les zones côtières. Un sol instable peut également se déplacer par rapport à sa position initiale et peut également affecter les infrastructures. De la même manière, le pergélisol est une partie du sol qui est complètement gelée (0°C ou plus froid) pendant plus de deux ans. De même, le pergélisol est une partie du sol qui est complètement gelée (0°C ou plus froid) pendant plus de deux ans. Ces régions sont fréquentes à des altitudes élevées, comme au sommet des montagnes, ou aux pôles Nord ou Sud de la Terre. Le pergélisol peut fondre en raison de la hausse des températures et des changements climatiques. La fonte du pergélisol peut empêcher les couches du sol de coller ensemble. Les racines d'un arbre aident à maintenir le sol ensemble, et les branches ou le bois tombés aident à maintenir le sol en place pour l'empêcher de bouger. En protégeant nos arbres, nous protégeons également notre sol et évitons qu'il ne pollue nos sources d'eau.

Feux de forêt

Les feux de forêt naturels peuvent être provoqués par le soleil ou la foudre. Les feux de camp non surveillés qui ne sont pas éteints correctement sont une activité humaine qui peut également provoquer un feu de forêt. Les feux de forêt nécessitent une source de combustible, de l'oxygène et une source d'allumage pour se produire. C'est un peu comme lorsque vous essayez d'allumer un feu de camp, mais à une échelle beaucoup plus grande. Le combustible est constitué des bûches que vous essayez de brûler, l'oxygène se trouve dans l'air ambiant et vous pouvez utiliser un allume-feu pour allumer le combustible. Les facteurs qui déterminent l'intensité d'un feu de forêt dans une région sont le combustible et les conditions météorologiques. La source de combustible peut être à combustion rapide ou à combustion lente. Les arbustes ou les herbes sèches, comme dans les prairies, brûlent rapidement car ils n'ont pas autant de couches d'épaisseur que les rondins de bois et les souches, comme dans une grande forêt, qui eux brûlent plus longtemps. Un vent plus fort à des vitesses plus élevées peut faciliter la propagation du feu. Des températures plus élevées peuvent faire en sorte que le combustible soit « préchauffé » et qu'il mette moins de temps à s'enflammer et à brûler. Les précipitations, ou la pluie, peuvent augmenter l'humidité des combustibles et diminuer leur tendance à s'enflammer.

Les arbres gardent les graines dans leurs cônes de pin pour permettre la régénération. Les cônes de pin se referment dans l'eau froide pour protéger leurs graines. Si les graines sont mouillées et froides, elles ne peuvent pas se disperser ni se développer. Les cônes de pin dans l'eau étaient dans un environnement humide et froid par rapport au cône de pin sans eau. Les feux de forêt peuvent être très chauds et secs. Il serait bénéfique pour un cône de pin de rester ouvert pour libérer leurs graines et permettre à de nouveaux arbres de pousser à la génération suivante. Les cônes de pin sur le sol de la forêt peuvent aider à déterminer les conditions climatiques de la forêt. S'il est ouvert, il fait probablement sec et chaud, soit des conditions favorables à un incendie de forêt. S'il est fermé, il fait probablement froid et humide, soit des conditions qui rendent moins probable le déclenchement d'un feu de forêt.

La feuille est recouverte d'une couche cireuse qui l'empêche de perdre de l'eau. Tout comme une bougie, la cire d'une feuille peut fondre lorsqu'elle devient très chaude. Lorsqu'un feu de forêt brûle depuis longtemps, la cire de la feuille peut fondre et s'écouler sur le sol. Elle peut se retrouver sur le dessus du sol. Cela ne se produit généralement que lors de feux de forêt très violents. S'il y a de la cire de feuilles sur le sol, cette cire n'aime pas l'eau (hydrophobe), donc l'eau aura tendance à perler et à ne pas pénétrer dans le sol. Les scientifiques laissent donc tomber de l'eau sur le sol pour voir si cela fait une perle ou non. Si c'est le cas, c'est que l'incendie était probablement très grave.

Les cônes de pin aiment les conditions sèches et chaudes. Certains s'ouvrent lors d'un feu de forêt pour disperser leurs graines. Selon la gravité de l'incendie, le sol peut être recouvert de la cire fondue des feuilles de la plante. Les scientifiques peuvent utiliser ces informations pour déterminer si les conditions sont propices à un feu de forêt (si le cône de pin est ouvert), ou combien de temps il faudra à la forêt pour se remettre du feu (si le sol est hydrophobe).

Anneaux de croissance des arbres

Alors que les arbres grandissent, ils fabriquent du nouveau bois que nous voyons comme des anneaux sur la rondelle d’arbre. La différence de couleur dépend de la saison à laquelle l'arbre a fait pousser son bois. Le bois clair est produit au printemps, et le bois foncé est produit en été. La différence entre le bois clair et le bois foncé est considérée comme une année de croissance pour l'arbre. Les cicatrices peuvent être causées par des perturbations de l'environnement de l'arbre, comme les incendies de forêt et les piqûres d'insectes. Lorsque l'arbre fait pousser du nouveau bois sur l'ancien, il laisse une cicatrice sur l’anneau de l'arbre. Les arbres qui poussent dans de bonnes conditions, comme de bonnes températures et de bonnes précipitations, peuvent produire plus de bois que les arbres qui n'ont pas poussé dans de bonnes conditions. Plus l'anneau de croissance est large, plus les conditions sont bonnes pour l'arbre. Des anneaux de croissance plus larges représentent de bonnes conditions climatiques, tandis que des anneaux de croissance plus étroits ne représentent pas des conditions climatiques idéales. La largeur des anneaux de croissance donne aux scientifiques des informations importantes sur le climat autour de l'arbre. Des cercles de croissance plus larges signifient que le climat était propice à la vie de l'arbre, tandis que des cercles de croissance constamment plus courts peuvent indiquer que le climat autour de l'arbre devient moins idéal. Les scientifiques peuvent utiliser ces informations sur le passé pour prédire le climat futur de cette région et faire des plans pour le futur.

Pourquoi est-ce important ?

Les effets des changements climatiques s'étendent bien 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. Apprendre comment la santé des plantes et celle du sol interagissent pour protéger nos communautés 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.

Utilisez les ressources du Guide d'activités pour discuter de la façon dont les communautés autochtones utilisent des stratégies de gestion des terres pour atténuer les effets des changements climatiques.