Illustrer l'acidification des océans et identifier ce qu'est un bioindicateur

Grâce au chou rouge, nous allons pouvoir illustrer l'effet de la surcharge de CO2 dans la mer et les océans. Nous verrons également ce qu'est un bioindicateur.

Difficulté

Technical Technique

Durée

30 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la vie

acidification des océans, bioindicateur, écologie, mer, océan, biodiversité Illustrer_l_acidification_des_oc_ans_et_identifier_ce_qu_est_un_bioindicateur_Madison-Ocean-Acidity-Cover-Great-Barrier-Reef-Australian-Institute-of-Marine-Science-1024x683.jpg

Étape 1 - Matériel nécessaire !

Fiche “bioindicateur“

• Jus de chou rouge
• Eau + Gros sel
• Bicarbonate de sodium
• Bouteilles en plastique avec bouchon
• Craie + moule
• Essuie-tout
• 3 bouteille en verre avec couvercle
• Vinaigre blanc

Étape 2 - Dissoudre les craies

Pour introduire l’expérience, fournir à chaque enfant une craie qu’il pourra déposer dans un tube à essai rempli de vinaigre. Faire le parallèle entre la craie et le coquillage. Faire également dissoudre un coquillage comme témoin.

Étape 3 - Préparation de l'eau salée

Dans les bouteilles C et D, mélanger jusqu’à mi-hauteur, en même quantité de l’eau, du gros sel et l’indicateur coloré pour obtenir un liquide bleu clair. Refermer les bouteilles. La bouteille D sera le témoin de l’expérience.

Étape 4 - Mise en évidence des propriétés du chou rouge

Verser du jus de chou rouge (indicateur coloré) dans trois verres:

• dans le premier, ajouter du jus d’un citron pressé ou du vinaigre ;
• dans le second verre déposer une cuillère de la lessive ou de bicarbonate de soude

• dans le troisième ajouter de l’eau du robinet

Étape 5 - Du gaz et l'eau salée

- Fabrication d’un gaz

Prendre une bouteille en plastique (bouteille A) et en verre (bouteille B)

Percer les bouchons (trou inférieur au diamètre du tuyau

Écraser la bouteille A pour chasser l’air puis visser son bouchon. Dans la bouteille B, verser environ 4 cm de vinaigre, ensuite déposer 4 cuillères de bicarbonate de soude dans un papier essuie-tout. Venir ensuite plier le papier et déposer le dans la bouteille.

Refermer immédiatement la bouteille B avec son couvercle : les bouteilles A et B sont ainsi reliées.

Secouer doucement le mélange pour activer la réaction chimique. On observe une effervescence. Le gaz dégagé par cette réaction

chimique fit gonfler la bouteille.

Étape 6 - Dissolution du gaz dans l'eau salée

Maintenant que la bouteille A est remplie de Co2, prendre la bouteille C et échanger les bouchons de la bouteille B et de la bouteille C tout en obturant le tuyau en le pinçant fortement.

Maintenant que vous avez relier la bouteille C et la A, vous pouvez écraser la bouteille A puis reboucher la bouteille C avec son bouchon.

Que remarque-t-on ?

Si on compare la bouteille C et D, on voit que le contenant de la C a changé de couleur, ce qui indique un changement de PH !

Étape 7 - L'action de l'acide sur les organismes à coquille

Protocole: Placer pendant une heure une coquille dans du vinaigre et une coquille dans de l’eau. Que se passe t-il?

Étape 8 - Explications

Le mélange vinaigre et bicarbonate crée un dégagement gazeux.

Le déctomètre nous confirme qu’il s’agit bien du dioxyde de carbone

(CO2). Une fois le mélange entre l’eau salée et le CO2 réalisé dans la bouteille C , l’indicateur coloré change de couleur : il passe du bleu au rose. dans la bouteille D (témoin), l’eau reste bleue.

Dans la bouteille C, l’indicateur coloré a permis de mettre en évidence un milieu acide alors qu’avant le mélange, le milieu était neutre (couleur bleue). Ceci est confirmé également par le détectomètre.

Cette expérience illustre ce qui se passe grandeur nature dans les océans, mais heureusement, de façon bien moins prononcée ! Les activités humaines utilisent des énergies fossiles, impliquant le rejet de CO2 dans l’atmosphère, ce qui entraine une acidification progressive des océans. Avant le début de l’ère industrielle, le pH des océans s’élevait a 8.16. Maintenant il n’est qu’a 8.05.

Au rythme actuel d’émission de CO2 dans l’atmosphère et

donc d’absorption par les océans, le pH des océans

en 2100 devrait descendre au environs de 7.8 et

de 7.3 près des pôles.

Ceci correspond a un triplement de l’acidité moyenne des océans,

ce qui n’est pas vu depuis millions d’années !

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Comme nous, l'océan respire. Seulement, quand nous aspirons de l'oxygène (o2) pour expirer du dioxyde de carbone (Co2), l'océan fait l'inverse ! Il transforme ce Co2 en O2 !

Seulement, avec les dégagements de gazs à effet de serre et les autres polluants atmosphériques, la concentration de C02 présente dans l'océan devient progressivement trop forte, ce qui à pour conséquence d'acidifier petit à petit l'eau en augmentant son PH (Potentiel hydrogène).

Dans notre expérience, le chou rouge représente l'eau de la mer, qui change de couleur en présence de vinaigre (acide). La réaction entre le vinaigre blanc et le bicarbonate de soude produisant du CO2, on observe que ce gaz colorie exactement de la même manière (en rose) notre jus de chou rouge.

On peut donc également utiliser nos poumons pour colorier notre jus de chou rouge, puisque nous expirons du Co2 !

La craie ou le coquillage à dissoudre dans le vinaigre des bioindicateurs, puisqu'ils réagissent à une altération de leur environnement !

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

La réaction entre le vinaigre et le bicarbonate de soude peut ne pas fonctionner ou suffire pour colorer le chou rouge, notamment si la bouteille met trop de temps à être bouchée. Dans ce cas là, pas de problèmes, expliquer au public ce qui aurait dû se passer en utilisant le chou déjà coloré par le vinaigre.

Explications

Depuis le Sommet de la Terre de Rio en 1992, le suivi de la biodiversité est reconnu comme urgent et nécessaire. Pour faire un état des lieux ou évaluer la biodiversité marine, il existe des indicateurs simples tels que le nombre d’espèces présentes, l’abondance pour chaque espèces… mais ces études ne donnent qu’une indication partielle de la réalité. Les mesures de la biodiversité prennent désormais en compte des aspects phylogénétiques ou fonctionnels, qui se révèlent pertinents en biologie de la conservation notamment. L’Union européenne a retenu 26 indicateurs de la biodiversité évaluant des tendances à améliorer ou « stabiliser » avant 2010 (dans le cadre du Processus SEBI 2010). À défaut de connaître plus précisément l’état de la biodiversité marine, on étudie les causes d’altérations écologiques visibles. On distingue les pressions directes (pollutions, prélèvement) des pressions indirectes (activités humaines à l’origine des altérations). En cumulant les différentes études mondiales concernant les effets des activités humaines, il apparaît que les océans et les écosystèmes marins sont plus affectés qu’on l’imaginait. Au total, dans 40 % de l’océan mondial,.

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Sensibilisation

Acidification des océans

Objectif

Illustrer et comprendre l’altération d’un écosystème.

Sources et ressources

• Schools, S. F. (s. d.). Pollution & Biodiversité marine. Spindrift for Schools. https://spindriftforschools.com/ressources-pedagogiques/dossiers-kits/dossiers-kits-pedagogiques/30-pollution-biodiversite-marine

• International Fund for Animal Welfare. (2021, 12 juillet). Comment le plastique se retrouve-t-il dans nos océans ? IFAW. https://www.ifaw.org/fr/journal/plastique-pollution-ocean

• Office français de la biodiversité. (2024). La biodiversité en France : État des lieux et perspectives. Paris : OFB.

Dernière modification 21/06/2024 par user:P.brun34.

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