Différences entre les pages « Attention, ça déborde ! » et « Disque de Secchi »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
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|Main_Picture=Disque_de_Secchi_Disque_de_Secchi.png
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Lorsqu'un cours d'eau est en crue, quelles en sont les conséquences ?
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|Description=Le disque de Secchi est un dispositif utilisé par les scientifiques pour déterminer la turbidité de l’eau : c’est à dire que l’on estime si l’eau est plus ou moins trouble. Ce disque peut être utilisé en mer ou en rivière et permet d’évaluer l’état de l’eau et des milieux aquatiques.
|Disciplines scientifiques=Earth Sciences
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|Disciplines scientifiques=Earth Sciences, Life Sciences
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
|Duration=30
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|Duration=1
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|Duration-type=hour(s)
|Tags=Bassin versant, eau, crues, rivières, inondations, biodiversité
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|Tags=Turbidité, Lumière, Eau
 
}}
 
}}
 
{{Introduction
 
{{Introduction
|Introduction=En cas de crue ou de forte pluie, les rivières débordent parfois, un petit peu ou beaucoup. Il est important d’enregistrer l’amplitude de ces débordements : ces données sont prises en compte dans l’aménagement du territoire.  
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|Introduction=Fabriquez vous-même un appareil de mesure de la turbidité de l’eau et partez explorer les cours d’eau des environs.
  
  
Cette fiche fait partie d’une série autour de «l’eau, de la terre à la mer», financée par l’Agence de l’eau Loire Bretagne.
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Vous pouvez trouver la fiche mise en page ici : [https://www.wikidebrouillard.org/images/e/ef/Disque_de_Secchi_Fiche-disque-secchi.pdf Fiche mise en forme]
 
 
Elle s’insère dans le parcours 4  : Physiologie d’un cours d’eau.
 
 
}}
 
}}
 
{{Materials
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
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|Item=Maquette de bassin versant
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|Item=Corde
 
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|Item=Arrosoir
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|Item=Figurines
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|Item=Règle
 
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|Item=Eau
+
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 +
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 +
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 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Couvercle
 
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|Prerequisites={{Prerequisites
+
|Tuto_Attachments={{Tuto Attachments
|Prerequisites=Le bassin versant
+
|Attachment=Disque_de_Secchi_Fiche-disque-secchi.pdf
 +
}}{{Tuto Attachments
 +
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}}
 
}}
 
}}
 
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{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=La vie autour du cours d'eau
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|Step_Title=Fabrication du disque
|Step_Content=''Précisions sur le matériel : Rassembler des figurines et personnages en lien avec les activités humaines et la biodiversité : tracteur, voiture, randonneur, pêcheur, bateau, maison, vache, loutre, cerf, arbres...''
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|Step_Content=Après avoir découpé un cercle d’environ 30 cm de diamètre, perce un trou au centre pour y glisser la ficelle à l’aide des ciseaux ou de la vis.
  
''L'arrosoir peut être remplacé par une bouteille d'eau dont on aura percé le bouchon avec plusieurs trous.''
 
  
 
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Vous pouvez aussi trouver et imprimer un modèle en format A4 disponible ici : [https://www.wikidebrouillard.org/images/0/01/Disque_de_Secchi_disque-secchi-modele-a4.pdf Disque de Secchi]
Mettre une première quantité d’eau de façon à remplir la zone la plus creusée de la maquette.
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}}
 
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{{Tuto Step
 
+
|Step_Title=Mise en place du poids
Disposer sur la maquette différentes figurines et discuter de l’organisation possible de la vie autour du cours d’eau  : maisons, champs, promeneur, agriculture, animaux, pêcheur, bateau.
+
|Step_Content=Le poids sert à lester le disque afin qu’il coule une fois plongé dans l’eau : avec la ficelle, fixer fermement le poids en dessous du disque, bien au centre du cercle.
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Débordement du cours d'eau dans le lit majeur
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|Step_Title=Graduation de la ficelle
|Step_Content=Ajouter une grande quantité d’eau supplémentaire sous forme de pluie (arrosoir) ou crues. Observer ce qu’il se passe.
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|Step_Content=Afin de réaliser des mesures, il faut graduer la ficelle : trace des traits à intervalles réguliers sur la ficelle à l’aide d’un marqueur
  
 +
* Avec la règle, mesure 10 cm et trace  un trait sur la ficelle
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* Recommence cette étape tout le long de la ficelle
  
Discuter sur la manière dont le débordement impacte la vie imaginée à l’étape précédente.
+
Ton disque de Secchi est prêt à être utilisé !
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Activité complémentaire (option) : Définir les différentes parties d'un cours d'eau
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|Step_Title=Mesure de la turbidité de l'eau
|Step_Content=''N.B. : Si le vocabulaire lié au bassin versant n'a pas été abordé lors d'une précédente activité, il est conseillé de réaliser cette étape.''
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|Step_Content=Le disque est prêt à être utilisé ! Idéalement les mesures sont effectuées sur un plan d’eau calme, sans reflet, vers le milieu de la journée et la personne qui effectue les mesures ne doit pas porter de lunettes de soleil.  
  
 +
Plonge le disque lentement dans l’eau et fais-le descendre petit à petit en comptant le nombre de traits. Dès que le disque n’est plus visible, note la mesure, c’est à dire le nombre de traits ou la profondeur (1 trait = 10 centimètres, 10 traits  = 1 mètre de profondeur). Puis remonte lentement le disque, quand il réapparaît note également la mesure. La profondeur Secchi est la moyenne de ces deux mesures. Tu peux répéter l’opération plusieurs fois pour confirmer le résultat.
  
À l’aide des définitions suivantes, replacer chacun des mots en gras sur un point de la maquette :
 
  
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+
La précision est faible et non déterminée car la mesure est influencée par divers facteurs (observateur, état de la mer, éclairement…). Mais cette mesure est utile pour compléter d’autres observations qui donneront des informations sur la qualité de l’eau, comme le nombre et la nature des êtres vivants que l’on trouve dans le cours d’eau.
 
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}}
*Le '''lit du cours d’eau''' est l’espace occupé de manière permanente ou ponctuelle par l’écoulement de l’eau. On distingue le '''lit mineur''', ou lit naturel, où l’eau s’écoulera de façon permanente, du '''lit majeur''' qui est l’espace occupé par l’eau en période de crue ou d’inondation.
+
{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Réitérer l’expérience à différents endroits et moments
*Lors de son cheminement, le cours d’eau crée parfois des '''méandres'''. Ces courbes très prononcées se produisent naturellement lorsque l’érosion naturelle des berges est détournée par la présence de matériaux plus solides.
+
|Step_Content=Recommence l’étape 4 à différents endroits : cours d’eau différent ou autres points du même cours d’eau. Tu peux aussi prendre des mesures au même endroit mais à différentes saisons afin de comparer l’état de turbidité/transparence du cours d’eau au cours de l’année et des saisons.
 
 
*'''Les berges''' délimitent le lit mineur. Elles sont maintenues par de la végétation composée d’arbres (par exemple  d’aulnes, de saules, de frênes), d’arbustes et d’herbacées. L’ensemble des végétaux présents sur les berges et dans le lit majeur d’une rivière est appelé '''la ripisylve'''.
 
 
 
*'''Les annexes hydrauliques''', telles que les bras morts ou les mares, sont reliées au cours d’eau en période de débordement du lit mineur sur le lit majeur.
 
 
 
*Le cours d’eau s’écoule de '''l’amont''', où il prend sa source, souvent en montagne, vers '''l’aval''' en direction de la vallée, jusqu’à l’embouchure dans un autre cours d’eau plus grand, en lac ou en mer.
 
 
 
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}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
|Observations=En cas de crue ou de forte pluie, le cours d’eau déborde de son lit mineur pour s’étendre sur une partie ou sur la totalité du lit majeur.
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|Observations=En fonction du cours d’eau ou de la saison, la profondeur Secchi peut varier.  
  
 +
La profondeur Secchi se mesure en mètres ou en centimètres.
  
Cela peut compliquer les activités se déroulant dans ces espaces. Certaines peuvent se déplacer sans grande difficulté (la navigation, la pêche, la randonnée, l’élevage d’animaux). Mais d’autres activités humaines pourront difficilement être déplacées, et dans ce cas les crues pourront causer des dégâts (cultures, habitations, constructions...).
+
Si plusieurs mesures sont réalisées le même jour, vous pouvez également récolter un échantillon d’eau à chaque lieu de mesure et comparer visuellement l’eau échantillonnée (on estime alors si l’eau est claire, ou plus ou moins trouble).
|Avertissement=Si personne n’installe d’activités près de la rivière ; questionner après coup de ce qui se serait passé si on l’avait fait.
+
|Avertissement=*Les conditions météorologiques (lumière, pluie, vent) peuvent faire varier fortement les résultats
|Explanations=Le lit d’une rivière est l’espace occupé lors de l’écoulement de l’eau en période normale. Cependant, certains phénomènes peuvent entraîner une montée du niveau de l’eau. C’est le cas d’une forte pluie, des crues (à la fin de l’hiver), des marées à fort coefficient, de la libération de l’eau des barrages …
+
*L’agitation de l’eau
  
 +
Attention, cette mesure est peu précise ! Elle peut servir de repère pour un suivi dans le temps ou une comparaison en fonction des saisons de l’état d’un cours d’eau. Elle peut également servir de mesure pour comparer l’état d’un cours d’eau en amont et en aval d’une perturbation (station d’épuration, canal, etc).
 +
|Explanations=La turbidité correspond à l’opacité (l’inverse de la transparence) d’un liquide, ici l’eau d’une rivière ou d’un lac par exemple, à cause de matières en suspension (comme de la terre), ou d’algues microscopiques.
  
Cette montée du niveau de l’eau se fait dans le lit majeur du cours d’eau, c’est ce qu’on appelle communément les « zones inondables  ». Ce lit correspond au plus haut niveau d’eau enregistré le long du cours d’eau. En fonction de la quantité d’eau, l’augmentation du niveau de l’eau va occuper une partie ou la totalité du lit majeur.
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Le disque de Secchi permet de déterminer la profondeur de pénétration de la lumière, et donc la quantité de matière qui absorbe la lumière présente entre le disque et la surface de l’eau.
|Deepen=Historiquement, la vie s’organise autour des cours d’eau : accès à la ressource en eau pour la consommation ou l’irrigation des cultures ; voie de transport et de commerce  ; zone de pêche  ; force pour la production d’électricité. Or ces dernières 60 années, des constructions sont apparues de plus en plus près des rivières, augmentant ainsi le risque de dégradation lors de débordement.  
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|Deepen=En fonction de la turbidité de l’eau, des organismes différents vont se développer. En effet, certains préfèrent les eaux sombres, d’autres plus claires, plus ou moins riches en matières organiques.  
  
  
Les risques sont définis à partir des aléas (augmentation du niveau de l’eau) et des enjeux (constructions proches de la rivière) : s’il n’y a pas de maison dans le lit majeur de la rivière, il n’y a pas de risque à ce qu’elle se retrouve les pieds dans l’eau.  
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La présence de matières organiques en suspension influe sur la présence de certains organismes photosynthétiques qui utilisent la lumière comme source d’énergie, en particulier les algues et les autres plantes aquatiques.
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|Applications=En automne et en hiver, les pluies sont fréquentes et entrainent beaucoup de terre et de sable dans les cours d’eau, qui peuvent alors devenir très troubles. Ceci peut parfois s’observer aussi en bord de mer, à l’embouchure des rivières et des ruisseaux, surtout dans les zones côtières où les terrains sont en pente et dans les régions tropicales, où il existe une saison des pluies très intense.
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|Related=La fiche sur le bon état écologique : [[Bon état écologique]]
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|Objectives=* Réaliser un instrument de mesure
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* Faire des  mesures selon un protocole utilisé par les scientifiques
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* Analyser des résultats
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* Comprendre la relation entre turbidité, qualité de l’eau et vie aquatique
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|Animation=Effectuer des mesures sur un site où il est possible de faire descendre le disque à la verticale dans l'eau avec au moins 2 mètres de profondeur, comme une jetée, un ponton ou un quai, ou depuis un bateau, dans un port ou au bord d'une rivière, d'un étang...
  
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{{Warning|Attention à la sécurité, la personne effectuant les mesures ne soit pas être seule et doit savoir nager !}}
  
Bien connaître les limites du lit majeur permet de les prendre en compte lors des politiques d’aménagement du territoire à proximité des cours d’eaux. 
 
  
Il faut aussi savoir qu’au sein du lit majeur, le tracé du lit mineur peut évoluer au cours du temps. Après une décrue, le tracé peut être différent de celui observé avant la crue. Ce phénomène est par exemple très visible dans les grands gaves de montagnes.  
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Si l'on n'a pas la possibilité d'effectuer des mesures à l'éxtérieur et que l'on doit réaliser l'activité en salle, il est possible de fabriquer et de tester un disque de Secch miniature. Pour cela il suffit de découper un dsique de diamètre légèrement inférieur à celui d'une bouteille d'eau, d'y glisser une ficelle de petit diamètre (mais suffisamment épaisse pour y tracer des graduations) sur laquelle on aura tracé des graduations très rapprochées, tous les 1 ou 2 centimètres par exemple, et de lester l'extrémité de la ficelle avec un petit plomb ou un caillou.  
  
C’est également le cas après une forte inondation. Ceci s’explique entre autre par une modification des zones de dépôts de sédiments (voir la fiche expérience « transport et sédimentation »)
 
  
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On pourra ensuite préparer plusieurs milieux de mesure : des bouteilles translucides que l'on remplit d'eau mélangé à une quantité plus ou moins importante de terre. On obtient des eaux de turbidité (transparence différente). Il ne reste plus qu'à mesurer la turbidité de chaque eau en faisant descendre le mini-disque de Secchi dans chaque bouteille et en notant le nombre de graduations visibles avant sa disparition.
  
Enfin, d’autres facteurs peuvent augmenter le risque d’inondation  :
 
  
- l'artificialisation des sols : moins les sols sont perméables plus l’eau va s’étendre (voir fiche expérience « les sols épongent »)
 
 
- la modification du tracé du cours d’eau, qui va jouer sur son débit (voir fiche expérience sur la chenalisation)
 
  
 
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|Applications=Par exemple à La Roche-sur-Yon, dans la vallée de l’Yon, les abords de la rivière sont dédiés aux loisirs, la promenade en période sèche. Chaque hiver, après plusieurs jours de grosses pluie, les espaces sont en grande partie inondés.  
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|Notes=http://envlit.ifremer.fr/var/envlit/storage/documents/dossiers/prelevementhydro/chapitre45.html
 
 
www.dailymotion.com/video/x3lsujg
 
|Related=Fiche expérience sur l'imperméabilisation des sols
 
  
Fiche expérience sur le débit
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http://envlit.ifremer.fr/var/envlit/storage/documents/dossiers/prelevementhydro/chapitre34.html
  
Fiche expérience sur la chenalisation
+
https://fr.wikipedia.org/wiki/Disque_Secchi
  
Fiche expérience sur le transport et la sédimentation
+
https://www.youtube.com/watch?v=-_fin1MSRSM
|Notes=Emission de France Télévisions "C'est pas Sorcier  «INONDATIONS : les sorciers prennent l'eau»
 
 
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{{Tuto Status
 
|Complete=Published
 
|Complete=Published
 
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Version du 17 janvier 2023 à 14:46

Auteur avatarCélie Dubost | Dernière modification 28/04/2023 par Quentin G.

Disque de Secchi Disque de Secchi.png
Le disque de Secchi est un dispositif utilisé par les scientifiques pour déterminer la turbidité de l’eau : c’est à dire que l’on estime si l’eau est plus ou moins trouble. Ce disque peut être utilisé en mer ou en rivière et permet d’évaluer l’état de l’eau et des milieux aquatiques.
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Fabriquez vous-même un appareil de mesure de la turbidité de l’eau et partez explorer les cours d’eau des environs.


Vous pouvez trouver la fiche mise en page ici : Fiche mise en forme
  • Fichiers

Étape 1 - Fabrication du disque

Après avoir découpé un cercle d’environ 30 cm de diamètre, perce un trou au centre pour y glisser la ficelle à l’aide des ciseaux ou de la vis.


Vous pouvez aussi trouver et imprimer un modèle en format A4 disponible ici : Disque de Secchi

Étape 2 - Mise en place du poids

Le poids sert à lester le disque afin qu’il coule une fois plongé dans l’eau : avec la ficelle, fixer fermement le poids en dessous du disque, bien au centre du cercle.

Étape 3 - Graduation de la ficelle

Afin de réaliser des mesures, il faut graduer la ficelle : trace des traits à intervalles réguliers sur la ficelle à l’aide d’un marqueur

  • Avec la règle, mesure 10 cm et trace un trait sur la ficelle
  • Recommence cette étape tout le long de la ficelle

Ton disque de Secchi est prêt à être utilisé !

Étape 4 - Mesure de la turbidité de l'eau

Le disque est prêt à être utilisé ! Idéalement les mesures sont effectuées sur un plan d’eau calme, sans reflet, vers le milieu de la journée et la personne qui effectue les mesures ne doit pas porter de lunettes de soleil.

Plonge le disque lentement dans l’eau et fais-le descendre petit à petit en comptant le nombre de traits. Dès que le disque n’est plus visible, note la mesure, c’est à dire le nombre de traits ou la profondeur (1 trait = 10 centimètres, 10 traits = 1 mètre de profondeur). Puis remonte lentement le disque, quand il réapparaît note également la mesure. La profondeur Secchi est la moyenne de ces deux mesures. Tu peux répéter l’opération plusieurs fois pour confirmer le résultat.


La précision est faible et non déterminée car la mesure est influencée par divers facteurs (observateur, état de la mer, éclairement…). Mais cette mesure est utile pour compléter d’autres observations qui donneront des informations sur la qualité de l’eau, comme le nombre et la nature des êtres vivants que l’on trouve dans le cours d’eau.

Étape 5 - Réitérer l’expérience à différents endroits et moments

Recommence l’étape 4 à différents endroits : cours d’eau différent ou autres points du même cours d’eau. Tu peux aussi prendre des mesures au même endroit mais à différentes saisons afin de comparer l’état de turbidité/transparence du cours d’eau au cours de l’année et des saisons.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

En fonction du cours d’eau ou de la saison, la profondeur Secchi peut varier.

La profondeur Secchi se mesure en mètres ou en centimètres.

Si plusieurs mesures sont réalisées le même jour, vous pouvez également récolter un échantillon d’eau à chaque lieu de mesure et comparer visuellement l’eau échantillonnée (on estime alors si l’eau est claire, ou plus ou moins trouble).

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

  • Les conditions météorologiques (lumière, pluie, vent) peuvent faire varier fortement les résultats
  • L’agitation de l’eau

Attention, cette mesure est peu précise ! Elle peut servir de repère pour un suivi dans le temps ou une comparaison en fonction des saisons de l’état d’un cours d’eau. Elle peut également servir de mesure pour comparer l’état d’un cours d’eau en amont et en aval d’une perturbation (station d’épuration, canal, etc).

Explications

La turbidité correspond à l’opacité (l’inverse de la transparence) d’un liquide, ici l’eau d’une rivière ou d’un lac par exemple, à cause de matières en suspension (comme de la terre), ou d’algues microscopiques.

Le disque de Secchi permet de déterminer la profondeur de pénétration de la lumière, et donc la quantité de matière qui absorbe la lumière présente entre le disque et la surface de l’eau.

Plus d'explications

En fonction de la turbidité de l’eau, des organismes différents vont se développer. En effet, certains préfèrent les eaux sombres, d’autres plus claires, plus ou moins riches en matières organiques.


La présence de matières organiques en suspension influe sur la présence de certains organismes photosynthétiques qui utilisent la lumière comme source d’énergie, en particulier les algues et les autres plantes aquatiques.

Applications : dans la vie de tous les jours

En automne et en hiver, les pluies sont fréquentes et entrainent beaucoup de terre et de sable dans les cours d’eau, qui peuvent alors devenir très troubles. Ceci peut parfois s’observer aussi en bord de mer, à l’embouchure des rivières et des ruisseaux, surtout dans les zones côtières où les terrains sont en pente et dans les régions tropicales, où il existe une saison des pluies très intense.

Vous aimerez aussi

La fiche sur le bon état écologique : Bon état écologique

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

  • Réaliser un instrument de mesure
  • Faire des mesures selon un protocole utilisé par les scientifiques
  • Analyser des résultats
  • Comprendre la relation entre turbidité, qualité de l’eau et vie aquatique

Pistes pour animer l'expérience

Effectuer des mesures sur un site où il est possible de faire descendre le disque à la verticale dans l'eau avec au moins 2 mètres de profondeur, comme une jetée, un ponton ou un quai, ou depuis un bateau, dans un port ou au bord d'une rivière, d'un étang...

Attention à la sécurité, la personne effectuant les mesures ne soit pas être seule et doit savoir nager !


Si l'on n'a pas la possibilité d'effectuer des mesures à l'éxtérieur et que l'on doit réaliser l'activité en salle, il est possible de fabriquer et de tester un disque de Secch miniature. Pour cela il suffit de découper un dsique de diamètre légèrement inférieur à celui d'une bouteille d'eau, d'y glisser une ficelle de petit diamètre (mais suffisamment épaisse pour y tracer des graduations) sur laquelle on aura tracé des graduations très rapprochées, tous les 1 ou 2 centimètres par exemple, et de lester l'extrémité de la ficelle avec un petit plomb ou un caillou.


On pourra ensuite préparer plusieurs milieux de mesure : des bouteilles translucides que l'on remplit d'eau mélangé à une quantité plus ou moins importante de terre. On obtient des eaux de turbidité (transparence différente). Il ne reste plus qu'à mesurer la turbidité de chaque eau en faisant descendre le mini-disque de Secchi dans chaque bouteille et en notant le nombre de graduations visibles avant sa disparition.



Sources et ressources

http://envlit.ifremer.fr/var/envlit/storage/documents/dossiers/prelevementhydro/chapitre45.html

http://envlit.ifremer.fr/var/envlit/storage/documents/dossiers/prelevementhydro/chapitre34.html

https://fr.wikipedia.org/wiki/Disque_Secchi

https://www.youtube.com/watch?v=-_fin1MSRSM

Dernière modification 28/04/2023 par user:Quentin G..

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