Pour vivre et grandir, les plantes tirent l'essentiel de leurs besoins des sols dans lesquelles elles poussent. Mais les sols ont également besoin des plantes qui contribuent à leur fertilité par les apports de matières organiques (feuilles mortes, fleurs... qui se décomposent) et les protègent contre l'érosion.
Difficulté
Facile
Durée
35 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la vie
Introduction
Comment les plantes protègent-elles le sol de l'érosion ? À toi de le découvrir en réalisant cette expérience !
- Matériel et outils
Barquette 
Petit récipient léger et rigide utilisé pour le conditionnement de produits alimentaires.
Terre
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Elément solide de couleur brune où poussent les végétaux.
Paille 
Une paille, ou chalumeau, est un tube léger, généralement fait en plastique, dont on se sert pour aspirer, et le plus souvent boire, un liquide.
Bassine 
Une bassine est un récipient ouvert et plus large que haut, pouvant comporter des poignées. Elles sont généralement en tôle galvanisée ou en matière plastique.
La bassine est un accessoire ménager très prisé dans les pays en voie de développement, où elle trouve de multiples usages, principalement alimentaire et pour le linge. Elle sert ainsi de récipient pour collecter et nettoyer de la nourriture (coquillages, légumes, etc.) ; elle permet de transporter le linge sale entre le domicile et le lavoir, avant de le ramener pour le faire sécher.
Le principal lieu de production des bassines est l'Asie du sud-est. 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.
Bouteille plastique 
Une bouteille, mais en plastique quoi
Compas 
Sert a tracer des rond
Ciseaux 
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Règle
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Au sens matériel, une règle est un instrument de mesure gradué à arêtes rectilignes servant à tracer des traits droits ou à mesurer des longueurs.
Étape 1 - Réunir le matériel
Pour commencer, rassemble le matériel nécessaire à l'expérience :
- 3 barquettes de 25 à 30 cm de longueur
- de la terre un peu tassée (pas de terreau) ou de la farine ou du sable
- une dizaine de pailles ou des allumettes
- une bassine
- de l’eau
- une bouteille en plastique de 50 cL
- un compas
- des ciseaux
- une règle
Étape 2 - Préparer l’expérience
- Découpe un rebord par barquette afin que l’eau puisse s’écouler, puis remplis les 3 récipients de terre (de manière identique : tamise la terre si besoin).
- Humidifie légèrement la terre avant de la tasser.
- Coupe les pailles de façon à avoir 30 pailles droites de 5 cm de longueur. Si l'on n'a pas de pailles on peut utiliser 30 allumettes.
- Découpe le bout de chaque paille en étoile, de façon à augmenter l’ancrage. Si l'on utilise des allumettes, inutile des les découper.
- Dans un 1er récipient, enfonce en tournant 5 pailles (côté en étoile dans la terre). (Avec des allumettes, plante 5 allumettes dans la terre).
- Dans un 2e récipient, plante 25 pailles (côté en étoile dans la terre, enfonce-les en tournant comme précédemment).
- Laisse le 3ème récipient juste avec de la terre.
- Fabrique un petit arrosoir. Pour cela, prends la bouteille en plastique de 50 cL et perce le bouchon d’une vingtaine de trous à l’aide de la pointe d’un compas.
Étape 3 - Réaliser la manipulation
- Incline légèrement les trois barquettes au-dessus d’une bassine.
- Arrose-les (à l’identique) avec la bouteille en plastique percée : pour cela, fais couler l’eau doucement pendant 40 secondes sur toute la surface. Que remarques-tu ?
La terre reste-t-elle à sa place ? Y a-t-il autant de terre qui reste dans les trois barquettes ? Dans quel barquette les modifications observées sont-elles les plus rapides ?
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
On observe que :
- La barquette qui ne contenait pas de pailles a perdu plus de terre que celles qui contenaient des pailles enracinées dans la terre.
- La barquette qui contenait 5 pailles a perdu plus de terre que celle qui en contenait 25.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
La terre ou le sable doit être bien tassés, et il faut éviter de verser trop d'eau à la fois.
Explications
Le temps au bout duquel la terre est emportée par l’eau et le volume de terre qui est emporté varient d'une barquette à l’autre. En effet, moins il y a de pailles, moins la terre est retenue. Donc, plus il y a de pailles, plus la terre est maintenue en place.
Dans cette expérience, les pailles participent à la réduction de l’érosion de la terre en diminuant le débit (la vitesse) de l’eau mais aussi grâce aux racines qui retiennent la terre et l’aident à résister à la force de l'eau. Voilà comment des plantes peuvent protéger le sol qui abrite et nourrit leurs racines.
Applications : dans la vie de tous les jours
Les végétaux, par leur diversité (taille, forme, systèmes racinaires...), jouent un rôle de fixateur du sol et des dunes, grâce à plusieurs mécanismes :
- réduction du débit (vitesse) de l'eau et donc de la force d'entraînement du sol par ruissellement ;
- augmentation de l'infiltration de l'eau dans le sol grâce aux racines et donc diminution du ruissellement ;
- interception des gouttes de pluie et donc réduction de l'impact de celles-ci sur le sol ;
- restitution dans l'atmosphère d'une partie de l'eau contenue dans le sol par évapotranspiration.
Lorsque nous coupons les arbres sur une pente en montagne, ou que nous arrachons les hautes herbes sur les dunes au bord de la mer, la pluie s'infiltre dans le sol, ruisselle en surface, creuse des ravines et entraîne la terre (ou le sable) le long des pentes…
Sans plante pour le retenir, le sol se laisse entraîner par l'eau, provoquant parfois des torrents de boue. Le sol disparaît, ne recouvrant plus les roches sur lesquelles il s'était formé. Les plantes ne peuvent plus pousser. Voilà comment une région peut devenir désertique à cause des coupes et des arrachages intempestifs.
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Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Découvrir comment les plantes protègent le sol de l'érosion
Sources et ressources
Mallette « Biodiversité » APD/MNHN - Parcours 3 - Activité 6 (Les plantes au secours du sol et des dunes). 2011.
Dernière modification 16/11/2021 par user:Maud M..
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