Trouvez, testez et comparez des solutions pour limiter les phénomènes de sécheresse.
Difficulté
Facile
Durée
2 heure(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre, Science de la vie
Introduction
La sécheresse est un phénomène naturel caractérisé par un manque d’eau sur une durée suffisamment longue pour affecter les sols et la végétation. En France, on considère qu’il y a sécheresse absolue lorsqu’aucune goutte de pluie (soit moins de 0,2 mm/jour) n’est tombée pendant 15 jours consécutifs.
La sécheresse agricole existe lorsque le taux d’humidité dans les sols (à un mètre de profondeur) est trop faible pour assurer des bonnes conditions de cultivations.
Le déficit d’eau et des températures élevées sont les principales causes de sécheresse. Le réchauffement climatique favorise les phénomènes d'évaporation et d'évapotranspiration des plantes déjà présents naturellement, ce qui provoque un assèchement et une érosion des sols. La sécheresse de la végétation entraîne également une hausse du risque d'incendie.
- Matériel et outils
Carré éponge 
vendu par lot, ayant une grande capacité d'absorption
Paire de ciseaux 
Outil tranchant qui permet de couper divers matériaux.
Cure-dents 
Les cure-dents sont généralement de bois, mais ils peuvent aussi être en plastique, ou en métal. Les plus vieux cure-dents étaient des brindilles de bois ou étaient faits d'os. Le cure-dent est taillé soit en pointe, soit en biseau. Ils mesurent en moyenne 5 ou 6 centimètres.
Les marocains utilisent les tiges de la plante ammi visnaga pour se curer les dents.
Papier journal
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papier journal
Bouchon plastique 
permet de fermer une bouteille hermétiquement ou de faire beaucoup d’expériences
Eau 
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Verre doseur 
Verre doseur
Entonnoir 
Un entonnoir est un instrument en forme de cône, terminé par un tube et servant à verser un liquide, une poudre, un granulé ou une pâte dans un récipient de petite ouverture. Ils sont faits d'un matériau suffisamment rigide, pour ne pas s'écraser sous le poids de ce que l'on verse, et imperméable. Ils sont généralement en verre, plastique ou métal, mais parfois en papier ciré lorsqu'ils sont destinés à un usage unique. Les entonnoirs sont utilisés en cuisine, en mécanique automobile et en industrie.
Étape 1 - Réunir le matériel
Suivant le nombre de participants, le défi peut se réaliser par équipe de 2 ou 3.
Dans ce cas, chaque équipe recevra 1 carré éponge, un verre transparent (idéalement verre doseur), une quantité d'eau, identique à chaque groupe.
Préparer également une table avec du matériel à disposition pour tous les participants : du scotch, du journal, des ciseaux, des cure-dents, de la pate à fixe, des rouleaux de papier toilette, des feuilles, de la mousse, du papier, du cellophane...
N.B. : Les éléments utilisés peut varier selon ce qui est disponible... et l'imagination. Il est conseillé d'utiliser en priorité des matériaux naturels, gratuits et compostables, qui pourront être réutilisé ou remis dans le milieu naturel après l'expérience, et/ou des objets et matériaux de récupération, de préférence réutilisables ou recyclables.
Étape 2 - Plantez le décor
Chaque équipe sera en charge de s'assurer que son champ, représenté par un carré éponge, reste le plus humide possible. Prévenir qu'une averse va arriver, arrosant tous ces champs, mais qu'ensuite, ils resteront exposés au soleil.
Étape 3 - Réalisez le défi
Le défi consiste, pour chaque équipe, à imaginer et mettre en place, à l'aide du matériel mis à disposition, une stratégie pour que son champ reste le plus humide possible.
Pour cela, elle peut choisir de quel type de paysage sera sa culture, par la présence ou non de haies bocagères (réalisées en cure-dents et papier journal par exemple), mettre en place des récupérateurs d'eau de pluie avec des bouchons.
Étape 4 - Installez les propositions
Disposez en plein soleil les différentes réalisations.
Distribuez à chaque équipe la même quantité d'eau à faire pleuvoir et demandez leur d'arroser leur champ. Vous pouvez fabriquer un petit arrosoir avec une petite bouteille dont le bouchon est percé de plusieurs trous.
Les installations restent en place pendant au moins 1h.
Si certaines équipes ont décidé de mettre en place des réservoirs, elles ont le droit de revenir arroser leur champ une fois à mi-durée, en prélevant avec une cuillere le contenu de leur réservoir.
Étape 5 - Comparez les résultats
Au bout du temps écoulé, touchez les différentes surfaces. Laquelle semble la plus humide ?
Enlevez ce qui a été rajouté au carré éponge et pressez les au-dessus d'un contenant. Vous pouvez utilisez un entonnoir pour ne pas en perdre une goutte.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Les résultats sont variables suivant les techniques utilisées.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Le manque de soleil : dans ce cas prévoir l'expérience sur une plus grande durée en abritant les dispositifs de la pluie !
Explications
Il existe un grand nombre de stratégies et de constructions possibles avec le matériel proposé, par exemple :
- mettre en place des haies bocagères qui vont faire de l'ombrage
- mettre en place un paillage qui va limiter l'évaporation du sol
- mettre en place des réservoirs d'eau de pluie
Plus d'explications
Pour mesurer la sécheresse les scientifiques utilisent plusieurs indicateurs.
Le SPI (de l'anglais Standardized Precipitation Index) est un indice permettant de mesurer la sécheresse météorologique. Il s’agit d’un indice de probabilité qui repose seulement sur les précipitations. Les probabilités sont standardisées de sorte qu’un SPI de 0 indique une quantité de précipitation médiane (par rapport à une climatologie moyenne de référence, calculée sur 30 ans). L’indice est négatif pour les sécheresses, et positif pour les conditions humides
Le SWI (de l’anglais Soil Wetness Index ) est un indice d’humidité des sols. Il représente, sur une profondeur d’environ deux mètres, l’état de la réserve en eau du sol par rapport à la réserve utile (eau disponible pour l’alimentation des plantes).
Lorsque l'indice d'humidité des sols (SWI) est voisin de 1, le sol est humide (supérieur à 1, le SWI indique que le sol tend vers la saturation). Inversement, lorsqu'il tend vers 0, le sol est en état de stress hydrique (inférieur à 0, il indique que le sol est très sec).
Applications : dans la vie de tous les jours
Face aux risques de sécheresse, des mesures peuvent être prises pour limiter ses impacts, comme des mesures de restrictions d'eau. Ces mesures peuvent s'appliquer aux professionnels ou/et aux particuliers. Ces mesures sont consultables sur le site PROPLUVIA
Les agriculteurs et collectivités peuvent se tourner également vers différentes techniques d'adaptation : couverture des sols, cultures dérobées, diversification des prairies, mise en place des retenues d'eau douce
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- comprendre qu’il est possible d’influer sur l'humidité d’une surface
- réfléchir en équipe
Pistes pour animer l'expérience
Il est possible de rajouter un coût suivant les matériaux utilisés afin d’inclure une dimension économique à l’activité.
Sources et ressources
explication du phénomène de sécheresse sur le site du cieau
mesures d'anticipation des risques de sécheresse en France
Dernière modification 7/07/2021 par user:Maud 56.
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