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Objectifs
Les élèves devraient pouvoir :
- nommer leur propre région écologique;
- comprendre le concept d'un écosystème et de ses éléments essentiels;
- explorer l'interdépendance entre les plantes et les animaux dans un écosystème de la localité;
- examiner les effets du changement climatique sur l'écosystème et sur ses éléments clés;
- formuler des prévisions concernant les effets futurs du changement climatique sur l'écosystème.
Méthode
Les élèves font des recherches sur l'interdépendance entre les plantes et les animaux dans un écosystème et explorent comment le changement climatique pourrait nuire à ces liens réciproques et à l'ensemble de la collectivité naturelle.
Matériel
Matériel d'écriture; accès à l'Internet, guides de poche, livres de bibliothèque, manuels de biologie ou de sciences de l'environnement et autre documentation
Contexte
Un écosystème est une collectivité naturelle. Il est formé d'éléments biotiques (vivants) et non biotiques (non vivants, de survie). Dans tout endroit, comme un milieu humide, une forêt, un rivage ou une prairie de haute graminée, les éléments biotiques (plantes et animaux) forment un écosystème avec les éléments non biotiques (soleil, sol, eau, pierres et atmosphère). Le mot écosystème combine deux mots : écologie et système. Éco signifie habitat ou maison. Système se rapporte à la façon interdépendante dont tous les éléments biotiques et non biotiques de la collectivité naturelle forment un tout, comme les morceaux d'un casse-tête énormément complexe.
Le plus immense de tous les écosystèmes est « l'écosphère ». Il comprend la surface de la planète, l'atmosphère, les continents, les océans et toute vie sur Terre. En regardant de plus près, on reconnaît des écosystèmes régionaux — lacs, rivières, déserts, zones côtières, toundra. Vous apercevez ensuite des collectivités naturelles — prés, marais salés, ruisseaux et tourbières — et des collectivités humaines — villes, villages, banlieues et régions rurales
Les collectivités naturelles changent continuellement. Par exemple, une forêt n'est jamais immobile — elle s'adapte constamment aux conditions variables comme la température, l'humidité, le feu et le vent. Toutefois, une altération importante de l'écart ou de l'ampleur de ces conditions, à cause du changement climatique, aurait sûrement de graves conséquences sur les plantes et les animaux des forêts. Les espèces sensibles à la chaleur pourraient se déplacer vers des lieux plus frais à des latitudes plus élevées. De nouvelles espèces nuisibles et des maladies, des sécheresses plus fréquentes et des modifications des rapports prédateur-proie pourraient entraîner le déclin ou la disparition des populations locales.
Dans cette activité, les élèves vont s'intéresser particulièrement à leur propre écozone, examiner l'interdépendance entre les plantes et les animaux et découvrir les effets du changement climatique sur un « réseau de vie »
Procédure
- Expliquez aux élèves le concept des écosystèmes, y compris l'interdépendance entre les éléments biotiques et non biotiques, les rôles des producteurs, des herbivores, des omnivores, des carnivores et des décomposeurs dans un réseau de vie.
- Demandez aux élèves de quelles façons le climat influence les plantes et les animaux. Ils devraient constater comment la latitude et l'altitude déterminent quelles espèces habitent dans une région déterminée. Demandez-leur comment les saisons influent sur les cycles de vie des espèces — série de modifications au cours de la vie d'un organisme — y compris la migration, l'hibernation et la reproduction. Dressez une liste des influences du climat sur les plantes et les animaux aux fins de consultation ultérieure
- Demandez aux élèves d'examiner une carte des régions écologiques de votre province, de votre territoire ou de l'ensemble du Canada. La carte devrait refléter le Système de classification écologique (SCE), qui est fondé sur la répartition des éléments biotiques et non biotiques, y compris les animaux, les plantes, le climat, le sol, les roches et l'eau. Le SCE n'a aucun rapport avec les frontières politiques. Il se compose de couches d'écosystèmes, partant des énormes écozones et allant jusqu'aux minuscules écosites. Le Canada se divise en 15 écozones terrestres, qui se subdivisent en 53 écoprovinces. Ces écoprovinces comptent un total de 194 écorégions. Demandez aux élèves d'utiliser leurs connaissances de leur partie du pays — plus le SCE et des cartes topographiques — pour identifier avec précision leur écozone et les écosystèmes (par exemple les lacs, les terres humides, les prés, les forêts et les rivages) qu'elle contient. Demandez à la classe de choisir un ou plusieurs écosystèmes par vote, ou bien choisissez un écosystème que les élèves pourront visiter au cours d'une excursion éducative.
- Demandez aux élèves de faire des recherches sur les éléments de base de l'écosystème choisi. Les guides de poche, livres de bibliothèque et l'Internet sont d'excellentes sources de renseignements. Si c'est possible, faites une excursion éducative pour recueillir des données sur les éléments de l'habitat, les espèces et l'interdépendance. Vous ou vos élèves pouvez préparer une fiche d'observation de l'écosystème qui leur permettra de noter les éléments suivants :
- Nourriture : Qu'est-ce qui est naturellement disponible dans votre zone?
- Eau : Y a-t-il une source d'eau sur le site de votre écosystème? Quelle est la qualité de l'eau? Y a-t-il des poissons ou des insectes aquatiques?
- Abri : Y a-t-il des endroits où les espèces sauvages peuvent se reposer, échapper aux prédateurs et s'abriter tout au long de l'année?
- Espace : Est-ce que la flore et la faune ont suffisamment d'espace pour grandir et se multiplier?
- Espèces : Quels producteurs, herbivores, omnivores, carnivores et décomposeurs sont présents?
- Conditions climatiques : Quelles sont les conditions météorologiques dominantes? Quels sont les effets du climat sur les plantes et les animaux? Consultez la liste des influences du climat, rédigée par les élèves a l'étape 2.
- En plus de recueillir des données, vos élèves devraient aussi essayer de comprendre les liens d'interdépendance entre les espèces, ainsi que les liens entre la faune et les éléments de l'habitat, ou entre les éléments biotiques et non biotiques. Demandez à chaque élève de compléter les recherches effectuées à l'étape 4 en illustrant un réseau de vie qui révèle les liens d'interdépendance dans un écosystème.
- A présent, vos élèves peuvent commencer à formuler des prévisions concernant les effets du changement climatique sur l'écosystème qu'ils ont observé. Demandez aux petits groupes d'utiliser la liste des influences du climat, « Qu'est-ce que le changement climatique? » et « Terre d'abondance ou de famine » pour prévoir comment le changement climatique pourrait toucher l'écosystème et les espèces sauvages qui en font partie. Pour plus de détails sur les répercussions possibles dans diverses régions du pays, les élèves peuvent visiter le site Web du changement climatique du gouvernement du Canada . Sous la rubrique « Information sur les changements climatiques », ils trouveront « Pour les Canadiens » — évaluation nationale des impacts du changement et de la variabilité climatiques sur l'ensemble du Canada. Le texte intégral est présenté ici : Environnement Canada. Demandez à chaque groupe de préparer un exposé oral traitant des effets que pourrait avoir le changement climatique sur les écosystèmes et une ou plusieurs espèces.
- Les groupes présentent alors leurs exposés devant la classe. Dites aux élèves d'écouter attentivement puisqu'ils devront tous rédiger un travail sur les modifications que pourraient subir tout un écosystème et le réseau de vie qu'il contient, si le changement climatique se réalise selon les prévisions.
Évaluation
Demandez à chaque élève de rédiger un profil écrit et illustré d'un écosystème tel qu'il apparaît aujourd'hui et tel qu'il pourrait apparaître en 2100, en incluant des dessins « avant » et « après » du réseau de vie, si les changements climatiques prévus surviennent.
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