Une expérience pour découvrir comment les rivières
Difficulté
Facile
Durée
1 heure(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
Introduction
Dans le lit d’une rivière, on trouve souvent des galets ou du sable. On appelle cela des “sédiments”. On a l’impression qu’ils sont là depuis toujours… mais en réalité, ce sont des voyageurs!
Cette fiche expérience s’intègre dans le Parcours 1 : Fonctionnement d'un bassin versant. Elle est réalisée dans le cadre d'un partenariat avec l'agence de l'eau Loire - Bretagne.- Matériel et outils
Farine 
La farine est une poudre obtenue en broyant et en moulant des céréales ou d'autres produits agricoles alimentaires solides, souvent des graines.
Sel 
Le sel de table, sel alimentaire ou sel de cuisine, est composé essentiellement de chlorure de sodium. Il se présente sous différentes formes: gros sel, sel fin, fleur de sel.
Saladier 
Un saladier est un récipient de grande taille utilisé pour servir la salade. On peut également l'utiliser, par exemple, pour battre des œufs en neige. Il peut être en terre cuite, faïence, cristal taillé ou, de nos jours, en verre ou en matières plastiques.
Planche à découper 
Planche à découper
Bouteille plastique 
Une bouteille, mais en plastique quoi
Vrille 
Une vrille est un outil manuel, avec en embout en spirale, permettant de faire des trous, d'un diamètre lié à la taille de l'outil, dans le bois1. C'est une sorte de mèche actionnée à la main.
Sable
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"Matériau granulaire constitué de petites particules provenant de la désagrégation de matériaux d'origine minérale (essentiellement des roches) ou organique (coquilles, squelettes de coraux, etc.) dont la dimension est comprise entre 0,063 mm (limon) et 2 mm (gravier) selon la définition des matériaux granulaires en géologie. Sa composition peut révéler jusqu'à 180 minéraux différents (quartz, micas, feldspaths) ainsi que des débris calcaires. (source Wikipédia)
Terre
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Elément solide de couleur brune où poussent les végétaux.
Gravier 
Le gravier est un granulat de roche. (Définition : Wikipédia)
Poivre
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Poivre noir moulu
Étape 1 - Réaliser la pâte à sel
Étape 2 - Préparer la pluie
Si tu as déjà utilisé une bouteille avec un bouchon percé pour une autre expérience, tu peux la récupérer et passer cette étape !
Pose le bouchon sur une table et perce une dizaine de trous en appuyant et tournant avec une vrille, une vis ou un clou. Plus tu auras de trous, plus ta pluie sera efficace !
Ensuite, tu peux remplir la bouteille d’eau et remettre le bouchon. Tu peux également ajouter du colorant alimentaire à l’eau si tu veux mieux la voir.
Étape 3 - Créer un lit de rivière
Avec la pâte à sel, fais un boudin assez épais, puis aplati le un peu.
Ensuite, tu peux creuser le lit de ta rivière sur le dessus.
Tu peux ensuite lui donner une forme ! Fais un en zig-zag et un tout droit.
Pas besoin de les laisser sécher, tu peux les utiliser directement !
Étape 4 - Ajouter des sédiments
Une fois que tu as préparé tes lits de rivière, tu peux leur ajouter des sédiments :
Saupoudre les deux avec du sable, de la terre, du poivre, des épices ou même de la poussière ou des graviers !
Étape 5 - Mettre en place le matériel
Avant de démarrer l’expérience, place tes lits sur un plateau. Installe toi sur une surface plane et qui ne craint ni l’eau ni la saleté.
Place un objet sous le plateau, de façon à faire pencher le lit vers le bas. Cela permettra à l’eau de mieux s’écouler. D’ailleurs, savais-tu qu’un cours d’eau est toujours en pente ?
Étape 6 - Réaliser l'expérience !
Lorsque tout est en place, tu peux commencer à arroser le haut du lit de tes rivières avec la pluie.
Observe comment s’écoule l’eau et ce qui arrive à tes sédiments !
Recommence, mais cette fois en retirant le bouchon de la bouteille.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
L'eau s'écoule dans notre rivière en pâte à sel jusqu'en bas et elle emporte avec elle une partie des sédiments ! Certains se laissent plus facilement transporter que d'autres.
Selon la forme du lit, l'eau s'écoule plus ou moins vite à certains endroits. Les sédiments vont être emportés jusqu'en bas ou retomber là où l'eau ralentit !
Lorsque qu'on enlève le bouchon et qu'on verse l'eau, le niveau de la rivière monte : c'est la crue ! Encore plus de sédiments sont emportés et encore plus loin. Il se peut même que la rivière déborde de son lit !
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- Si tu n'as passez de sédiments différents, il se peut que tu ne vois pas d'écart entre les deux lits ou les deux arrosages.
- Si la planche est trop penchée ou pas assez, tu ne verras peut-être pas la différence entre les lits !
- Si tes méandres ne sont pas assez prononcés, ils risquent de ne pas avoir beaucoup d'impact !
Explications
L'eau emporte beaucoup de choses sur son passage ! En se déplaçant, l'eau vient bousculer les dépôts dans le lit de la rivière et les entraine avec elle. Ceux-ci peuvent se retrouver emportés et déposés plus loin.
Les plus petits sédiments, comme le sable, sont facilement emportés par le courant. Même la plupart des galets qu'on retrouve au fond d'une rivière viennent de bien plus haut.
Lorsque la pluie s'intensifie, la rivière grandit et peut même sortir de son lit ! On dit alors qu'elle est en crue.
Comme tu l'as vu, plus elle va vite, plus elle a de force et plus elle va emmener de sédiments avec elle.
Lorsque la rivière est en crue elle devient capable d'emmener beaucoup plus, comme des rochers ou des arbres entiers !
Plus d'explications
Lorsqu'une surface est grignotée par l'action de l'eau ou du vent, on parle d'érosion. Celle-ci peut avoir un impact très important sur les surfaces, par exemple les berges de notre rivière. [1]
Au quotidien, une rivière a 'besoin' de transporter des sédiments. Si elle n'en a pas assez dans son lit, elle prend de la vitesse et érode les surfaces qui lui sont accessibles, comme les berges ou son lit. Certaines finissent par tellement s'enfoncer dans leur lit qu'elle forme des gorges ou des canyons !
Certains sédiments voyagent au quotidien, d'autres en période de fortes pluies. Lors d'une crue, une rivière peut complètement redessiner son lit !
Applications : dans la vie de tous les jours
Les rivières ont toujours évolué avec le temps, mais au fur et à mesure que l'homme s'est installé autour, il a cherché à les contrôler. Certains tronçons ont été redressés pour faciliter la navigation des bateaux, mais cela augmente la vitesse du courant et donc l'érosion. A d'autres endroits, on a construit des obstacles à l'écoulement des eaux ou des sédiments. En France, on a recensé plus de 75 000 ouvrages destinés à retenir l'eau (type barrage), dont 296 avec une hauteur supérieure à 20 mètres ! [2]
Les travaux réalisés sur une rivière peuvent avoir des impacts très important sur l'écosystème et ses alentours ! [3]
Les sédiments et leur transport ont un rôle extrêmement important dans la vie des rivières. Au fur et à mesure des crues et de l'érosion, ils se séparent en fonction de la taille et s'accumulent à différents endroits de la rivière. Ils servent alors d'habitats à de nombreuses espèces, animales ou végétales. [4]
De plus, quand on parle d'une rivière, on pense souvent à son lit mineur. Hors le lit majeur (la zone inondée lors des crues) fait aussi partie de la rivière ! Aujourd'hui, on oublie souvent cela est on construit des habitations dans ce qu'on appelle des "zones inondables". [5]
Vous aimerez aussi
- Le bassin versant
- La sédimentation : qui coule le plus vite
- Les plantes au secours des berges
- Disque de Secchi
- L'imperméabilité des sols
- Cours d’eaux naturels ou reprofilés
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Comprendre comment évolue une rivière
- Aborder la notion de sédiments
- Comprendre le principe d'érosion
Pistes pour animer l'expérience
En plus de créer une rivière droite et une rivière avec des méandres, tu peux essayer de faire varier d'autres paramètres comme la largeur du lit ou la profondeur.
Tu peux également combiner tout ça dans un même lit de rivière et voir ce qui change sur sa longueur !
Tu peux essayer de prévoir un lit majeur pour tes rivières et voir comment les sédiments y évoluent !
Sources et ressources
[1] L'érosion, article de EauFrance.fr
[2] Les barrages sont-ils un bien pour l’environnement ? Article de Graie.org
[3] Aménagement des cours d'eau, Article de Zone-Humides.org
[4] Dynamique du charriage des sédiments dans le réseau hydrographique, Office Fédéral de l'Environnement de Suisse
[5] Des rivières dynamiques, réservoirs de biodiversité, Article de EauFrance.fr
[6] Pourquoi faut-il laisser de l'espace aux rivières dans les villes ? Article de Graie.org
www.lesagencesdeleau.fr
Dernière modification 23/10/2023 par user:Quentin G..
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