Noms : (Musée Frédéric-Dumas 24/04/2019)

Questionnaire Arts et Sciences Bleus 2019 : Naissance vie et mort des océans.

1-Les indices de l’histoire des fonds océaniques

Quels sont les endroits les plus chauds des fonds océaniques ?

Quels sont les endroits les plus jeunes des fonds océaniques ?

Quelle est la relation entre les endroits les plus jeunes et les plus chauds ?

Près de quelle île se trouvent les fonds océaniques les plus anciens dans le Pacifique Nord et quel âge ont ces fonds ?

Qui de l’Atlantique Nord ou Sud est le plus ancien et pourquoi ?

Expliquez la plus grande largeur de la bande chaude du Pacifique par rapport à celle de l’Atlantique.

La théorie de la dérive des continents a été émise pour la première fois par qui ?

Les GPS montrent des mouvements de quelles valeurs ?

Une vue de profil des bordures de l’océan Pacifique montre des zones froides (bleues). Que fait le fond océanique pacifique sur ses bordures ?

Le monde est divisé en plaques : que se passe-t-il aux bords ?

Quels sont les endroits où on trouve le plus de séismes ?

Le pôle nord magnétique a-t-il toujours été au nord ? a-t-il été parfois au sud ?

Comment le sait-on ?

2-L’ Ouverture de l’océan

Qu’est-ce que la Pangée ? Quel âge a-t-elle ?

Que s’est-il passé pour ce super-continent il y a 180 millions d‘années.

Quelle expérience simule la fracturation du continent ?

Que reste-il sur les bords d’un océan après son ouverture ?

Quelles sont les zones ainsi créées d’un bord à l’autre de l’océan ?

Quel est le moteur de la fracturation d’un continent ?

Quelle expérience illustre les mouvements du manteau ?

Le manteau a des propriétés physiques doubles : quelles sont-elles ?

Sur quel continent qui se fracture actuellement est apparue Lucy.

Sur la carte des Alpes quelle est la couleur des restes de la fracturation de la Pangée ?

Que montre le rift d’Assal au sud de la mer Rouge ?

Quel est le nom du bathyscaphe qui a plongé sur une dorsale à plus de 2000m de profondeur ?

3-La Vie de l’océan

Que produit la ride, ou rift, ou dorsale au fond des océans ?

Quelles sont les deux types principaux de dorsales ?

Où les trouve-t-on ?

Quelles sont les principales roches des grands fonds océaniques ?

Quels sont les êtres vivants présents au niveau des dorsales ?

Comment appelle-t-on les endroits où de l’eau chaude sort du fond océanique ?

Citez quelques fossiles présents sur la table et s’étant déposés à faible profondeur.

Que sont les rudistes, animaux présents en grande quantité dans les calcaires du midi de la France ?

En utilisant la carte des fonds océaniques, indiquez la profondeur moyenne d’un rift.

Retrouvez l’Ile Hawai dans le Pacifique. Qu’observe-t-on aux alentours.

4-Disparition des fonds océaniques

Comment appelle-t-on les zones où les fonds océaniques disparaissent de la surface de la Terre et s’enfoncent dans le manteau ?

Quels sont les évènements marquants qui accompagnent cette disparition ?

Jusqu’à quelle profondeur peut-on observer des séismes dans le manteau ?

Le fond océanique qui disparaît est-il chaud ou froid par rapport au manteau ?

Pourquoi ne voit-on pas de séismes autour de la plaque océanique qui descend ? (pensez à la température)

Quelles sont les causes du volcanisme qui apparaît juste en avant de la zone de plongée de la plaque océanique ?

Comment s’appelle le relief négatif créé par l’enfoncement de la lithosphère océanique dans le manteau ?

Quelles sont approximativement les profondeurs de ces zones ?

5-A la recherche de l’océan perdu

A quelle époque s’est ouvert l’océan Alpin ?

Quelle est l’histoire de l’océan Alpin ?.

Quelle est la cause de sa disparition ?

Quelles sont les roches typiques d’un plancher océanique ?

Où peut-on trouver ces roches sans aller à –5000 m de profondeur ?

Quand un océan disparaît, le plancher océanique plonge en profondeur dans le manteau : quelles sont les roches qui sont descendues dans le manteau, et à quelle profondeur ?

Comment s’appelle ce phénomène ?

Qu’y a t-il à la place de l’océan Alpin ?

A la page 10 du livret de l’élève, le schéma représente un fond océanique : quelle numéro a la structure géologique qui produit les laves en coussins ?

A la page 12 du livret de l’élève on observe un pli de roches, couché. Que s’est-il passé ?

A la page 16 décrivez les 3 moments de l’histoire de l’océan Alpin en une seule phrase avec les trois mots suivants : compression, ouverture, extension …

6-Résonance et constructions parasismiques

L’image 4 de la feuille volante pose un problème : quel est-il ?

Faites des hypothèses pour expliquer ce qui s’est passé.

Manipulation : Reliez le support des bâtiments à la visseuse, et testez la vitesse de rotation de la visseuse en tournant le collier de serrage pour augmenter la fréquence de vibrations: (quand vous vissez le moteur tourne plus vite, et inversement) que voyez-vous ?

Vous observez le phénomène de résonance : qu’est-ce-que c’est ?

Essayez de faire bouger à différentes rapidités (fréquences) la petite plaque de polystyrène sur laquelle sont mises des lames simulant des bâtiments. Qu’observez vous ?

Qu’en déduisez-vous sur les relations entre la hauteur des bâtiments et la fréquence de vibration ?

Testez l’alourdissement de la structure des petits bâtiments en y plaçant un objet lourd (une rondelle) au sommet. Que se passe-t-il ?

Testez les fondations roulantes à la fréquence de résonance du petit bâtiment. Que se passe-t-il ?

Placez la structure « effet de site alluvions» sur les rouleaux en bois, puis placez les bâtiments dessus. Alourdissez avec les rondelles et le petit sac de sable : testez aux différentes fréquences : Conclusions.

Liquéfaction du sol (figure N°5). Placez le bâtiment blanc sur le sable avec à un point dur (plusieurs rondelles) à un coin. Faites vibrer à haute fréquence : Observez. Conclusions.

7-Table vibrante et prédiction

La table vibrante permet de tester la structure des bâtiments en envoyant des enregistrements sismiques réels à un plateau.
Placez sur la table le bâtiment que vous voulez tester et cliquez sur la flèche verte : observez. Arrêt avec le carré jaune.

Le rectangle est une forme modifiable : quelle structure vous permet-elle de renforcer le bâtiment ?

Quelle est la durée approximative d’un séisme ?

Qu’est-ce que la magnitude d’un séisme ?

D’un séisme de magnitude 2 à un séisme de magnitude 3 l’énergie est 10 fois plus grande : combien de fois l’énergie est-elle plus grande entre un séisme de magnitude 4 et un séisme de magnitude 8 ?

Dans un séisme il y a des ondes P qui, en surface, vont à 5 km/s et des ondes S qui vont à 3 km/s. Elles partent en même temps du séisme. Combien restera-t-il de distance à parcourir à l’onde S en un point situé à 10 km du séisme lorsqu’il reçoit l’onde P ?

En combien de temps cette distance sera-t-elle parcourue ?

Dans l’expérience du patin tracté, un glissement apparaît toutes les 3 secondes environ. Combien de glissements se feront en 6 secondes : 2, 3 ou 4 ?

Quand l’élastique est très tendu le glissement sera très fort ? (oui, non ou peut-être)

Quand il y a longtemps que le glissement n’a pas eu lieu, le prochain sera-t-il très fort ? (oui, non ou peut-être)

Est-il possible de prévoir le moment du glissement du patin ?

Est-il possible de prévoir un séisme ?

8-Tsunamis

Quelles sont les origines d’un tsunami ?

Peut-on prévoir un tsunami et pourquoi ?

Quels sont les deux types de déferlement d’un tsunami ?

Quels sont les endroits d’une côte où les tsunamis sont les plus grands ?

En combien de temps la vague d’un tsunami généré par un séisme en Algérie parviendrait-elle jusqu’à nous ?

D’une façon générale quelles sont les conséquences d’un tsunami sur les bateaux en mer ?

Quels sont les bons réflexes à adopter en cas de retrait de la mer ?

Quelle attitude à adopter en cas d’alerte au tsunami si vous êtes sur une plage ?

9-Questions sur le climat

Eau chaude, eau froide, eau salée, eau douce.

Lorsque, dans de l’eau à température ambiante, on met délicatement de l’eau chaude, celle-ci _________.

Cette eau chaude subit une poussée d’Archimède __________à son poids en raison de son volume supérieur à ce qu’il serait si elle était à température ambiante. L’eau chaude se _________ (contracte/dilate)

Lorsque, dans de l’eau à température ambiante, on met délicatement de l’eau froide, celle-ci _________.

Cette eau froide subit une poussée d’Archimède __________à son poids en raison de son volume inférieur à ce qu’il serait si elle était à température ambiante. (L’eau froide se ____________ (contracte/dilate).

La ______ des océans avec le réchauffement climatique est due à la fonte des glaces de terre et à ce phénomène.

Lorsque, dans de l’eau douce, on met délicatement de l’eau salée, celle-ci _________.

Cette eau salée est plus _________ que l’eau douce, son poids est donc ___________ à la poussée d’Archimède qu’elle subit dans l’eau douce.

Dans sa plongée, le plongeur sera donc confronté à des température plus _________ qu’en surface.

Densité de l’eau de mer et de l’eau douce :

Le tube en plastique coule dans l’eau de mer et dans l’eau douce, le bouchon en plastique flotte dans les deux cas, le jeton flotte dans l’eau de mer et coule dans l’eau douce.

Classez les plastiques tube, bouchon, jeton, l’eau de mer et l’eau douce, de la plus faible densité à la plus forte densité, c’est à dire de celui qui « reste le plus haut » à celui qui « reste le plus bas ».

Origine du Gulf stream :

Cette simulation montre que l’eau froide du pôle s’__________ puis retourne au sud au fond. Ce mouvement provoque une aspiration des eaux chaudes équatoriales de surface ce qui réchauffe les eaux de l’_________ _____.

Expérience de dilatation de l’eau :
L’eau se dilate avec la température : son volume _______, et sa masse volumique_________, donc sa densité _______
La dilatation des océans avec la chaleur fait __________ le niveau des eaux, donc l’érosion des côtes __________

Mise en évidence de l’effet des variations de l’albédo :
L’albédo d’un corps est le pouvoir __________ d’un corps. Il augmente lorsque le corps est __________, et diminue lorsque ce corps est _______. Avec le réchauffement la terre devient de plus en plus _________ en raison de la fonte des _______. La Terre va donc chauffer ________ avec l’albédo qui _________.

CO2 et acidification des océans :

L’expérience consiste à ________ dans un verre et observer le ____
On voit que l’acidité augmente avec le dioxyde de carbone. Ainsi les océans deviennent plus acides avec l’augmentation du taux de CO2 atmosphérique ce qui n’est pas favorable à la ____________ des carbonates animaux à _________.

Mise en évidence de l’effet de serre :

Citez deux gaz à effet de serre ________ __________

Les nuits les plus froides sont celles avec ou sans les nuages ?_______

L’atmosphère retient les rayons ___________ émis par le sol chauffé ou l’atmosphère elle-même.

Glace de terre, glace de mer :

En faisant abstraction de la montée du niveau des mers résultant de sa dilatation, la seule glace qui est susceptible de faire monter le niveau des océans est la glace de _________ car le volume immergé du glaçon contient __________ le même volume que l’eau de fonte du glaçon. Le poids du volume d’eau déplacé par le glaçon est égal au poids du glaçon, puisqu’on est à l’équilibre. Le poids du glaçon fondu est donc égal au poids du volume d’eau déplacé. Donc lorsque le glaçon fond il occupe exactement le même volume que le volume qu’il a déplacé par son poids.