Comment la vie peut-elle se développer en l’absence de lumière ?

Les fumeurs noirs s’avèrent être de véritables oasis de vie. Mais comment est-ce possible à 1700 m de profondeur, en l’absence de lumière ? Les élèves connaissent la photosynthèse. Cette séance leur permet de découvrir que la vie peut se développer à partir de chimiosynthèse. Ils comprennent ainsi mieux les notions de biodiversité et de stratégie de développement du vivant.

Mots-clés :
océan et mer / chaîne alimentaire / fumeur noir / chimiosynthese / missionocean3d

Mise en situation

10 min
En classe entière – Publier

Activité de l’élève

Les élèves découvrent l’herbier de posidonie et réinvestissent leurs connaissances sur la photosynthèse en réalisant un schéma.

Consigne

D’après le document « Écosystème de l’herbier de posidonie », qu’est-ce qui permet à cet écosystème de fonctionner ?

Réalisez un schéma représentant le mécanisme qui entre en jeu.

FICHIER À TÉLÉCHARGER

Schéma à compléter

Astuce pour l’élève

Identifiez la source d’énergie.

Rôle de l’enseignant

Le professeur présente le document de l’écosystème marin, puis mène le débat afin de parvenir à identifier la photosynthèse, que les élèves doivent représenter dans un deuxième temps.

FICHIERS À TÉLÉCHARGER

Écosystème de l’herbier de posidonie

Schéma de la photosynthèse (correction)

Conseil à l’enseignant

Prévoir un schéma à compléter.

Production attendue

Schéma de la photosynthèse.

Investigation

10 min
En classe entière – Expérimenter

Activité de l’élève

D’après le travail précédent, il semble qu’il n’y ait pas de vie possible sans énergie lumineuse. Les élèves sont alors amenés à plonger au fond des océans afin de voir ce qui s’y passe. Ils visionnent la vidéo « Une plongée virtuelle à la découverte des fumeurs noirs » et s’aperçoivent qu’il existe une forme de vie sans lumière.

Dans un deuxième temps, la problématique est posée : comment peut-il y avoir de la vie sans énergie lumineuse ?

Consigne

Visionnez la vidéo « Une plongée virtuelle à la découverte des fumeurs noirs » afin de voir ce qui se passe là où la lumière ne parvient pas : au fond des océans.

Sur votre cahier, formulez vos hypothèses afin de répondre à la problématique : comment peut-il y avoir de la vie sans énergie lumineuse ?

Une plongée virtuelle à la découverte des fumeurs noirs

Cette vidéo en réalité virtuelle nous fait plonger à 1700 m de profondeur pour explorer une chaîne de montagne au fond des océans. On y découvre des cheminées présentant une forte activité hydrothermale, appelées fumeurs noirs, qui s’avèrent être de véritables oasis de vie.

FICHIERS À TÉLÉCHARGER

Une plongée virtuelle à la découverte des fumeurs noirs [zip, 1,76 gb]

Sous-titres du vidéogramme [txt – 2.69 KB]

Astuce pour l’élève

Écoutez attentivement les commentaires de la vidéo.

Rôle de l’enseignant

L’enseignant donne accès à la vidéo : en projection collective, sur ordinateur ou tablette ou encore avec un casque VR.

Dans un deuxième temps, il fait émerger la problématique et invite les élèves à formuler par écrit leurs hypothèses.

Conseil à l’enseignant

Privilégier un accès individuel à la vidéo pour une meilleure immersion, ne pas oublier les écouteurs en cas de visionnage avec une tablette ou un ordinateur. Si le choix est fait de travailler sur des postes individuels ne pas oublier de donner à chaque élève un lien vers la vidéo.

Production attendue

Hypothèses des élèves rédigées.

Bilan

15 min
En classe entière – Produire

Activité de l’élève

Afin de valider les hypothèses émises, les élèves visionnent la vidéo « La chimiosynthèse » montrant plus en détails la vie qui se développe au niveau des fumeurs noirs.

Dans un deuxième temps, ils réalisent un schéma représentant la chimiosynthèse.

Consigne

Testez la validité de vos hypothèses en utilisant les informations apportées par la vidéo, puis réalisez un schéma représentant la chimiosynthèse.

FICHIER À TÉLÉCHARGER

La chimiosynthèse : schéma à compléter

La chimiosynthèse

Dans cette vidéo de l’Ifremer, Anne Godfroy, chercheure en écologie microbienne, explique le mécanisme qui permet la vie dans les fumeurs noirs, le long des dorsales océaniques : la chimiosynthèse.

FICHIERS À TÉLÉCHARGER

Chimiosynthese_ifremer-720p.mp4 [mp4, 48,57 Mb]

Sous-titres [txt – 877 B]

Astuce pour l’élève

S’aider du schéma de la photosynthèse.

Rôle de l’enseignant

Le professeur diffuse la vidéo à l’ensemble de la classe puis aide les élèves en difficultés en leur distribuant un schéma à compléter si nécessaire.

FICHIER À TÉLÉCHARGER

Schéma de la chimiosynthèse

Conseil à l’enseignant

Insister sur le fait que la seule différence entre chimiosynthèse et photosynthèse provient de la source d’énergie.

Production attendue

Schéma de la chimiosynthèse.

Production

10 min
En classe entière – Produire

Activité de l’élève

Dans l’étape précédente, un écosystème a été découvert par les élèves. Ils doivent alors réaliser un schéma représentant un réseau trophique mis en place sur les fumeurs noirs.

Une fois qu’ils ont réalisé un schéma, le professeur sollicite les élèves pour une mise en commun.

Consigne

Réalisez un schéma représentant un réseau trophique mis en évidence dans la vidéo « La chimiosynthèse ».

Astuce pour l’élève

Utilisez des flèches pour indiquer « est mangé par ».

Rôle de l’enseignant

Le professeur demande aux élèves de réaliser le schéma du réseau trophique sur leur cahier. Il aide ensuite les élèves en difficulté puis organise la mise en commun.

FICHIERS À TÉLÉCHARGER

Exemple de réseau trophique de l’écosystème infralittoral

Réseau trophique des fumeurs noirs

Conseil à l’enseignant

Afin que les élèves comprennent bien ce qui est attendu, on peut, dans un premier temps, réaliser en interaction avec eux un schéma d’un réseau trophique en lien avec le document vu en début de séance, « Écosystème de l’herbier de posidonie ».

Production attendue

Schéma représentant un réseau trophique.

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