Activités Sous zéro
Niveau : de la 4e à la 9e année
Disciplines : Sciences, arts, géologie
Aptitudes : examen, évaluation, comparaison
Durée : deux périodes de 30 minutes
Importance du groupe : n'importe quel nombre, en groupes de
quatre élèves
Cadre : à l'extérieur et à l'intérieur Liens au programme-cadre
: 1c, 2a, 2c, 4a, 4b, 5b
Vocabulaire clé : subnival, intranival, dioxyde de carbone,
oxygène, cristaux de neige
Objectif
Les élèves devraient pouvoir décrire un habitat subnival (sous
la neige) et dire comment les petits animaux et les insectes
l'utilisent.
Activité
Les élèves creusent un trou dans la neige et examinent la
collectivité hivernale de plantes et d'animaux qui y vit.
Les élèves créent ensuite une présentation visuelle de leurs
constatations.
Contexte
NOTA : Voir aussi « Snow Way to Hide ! »
La neige est un isolant merveilleux. Elle prévient la perte
de chaleur et protège les bêtes, les plantes et les minuscules
organismes qui y vivent. La vie dans les milieux intranivaux
(dans la neige) et subnivaux (sous la neige) est confortable,
à l'abri des vents d'hiver et des températures extrêmes. Néanmoins,
la vie hivernale n'est pas sans périls..
Au début de l'hiver, des petits animaux comme des souris
et des campagnols recherchent de la nourriture à la surface
de la neige. Toutefois, lorsque la neige atteint une épaisseur
de 15 à 25 cm, ces petites bêtes se retirent sous la couverture
de neige. Pour le reste de l'hiver, elles vivent dans l'espace
subnival juste au-dessus du sol. C'est l'espace naturel qui
est créé entre la neige et le sol lorsque la neige tombe et
s'étale doucement sur les plantes, les arbustes, l'herbe et
autres objets, comme une couverture duveteuse. Dans cet espace
isolé, les températures sont beaucoup plus chaudes. En fait,
si le thermomètre extérieur plonge à -40º C, il peut faire
-4º C sous la neige, au niveau du sol, température relativement
confortable. (Knee High Nature: Winter by D. Hayley, P. Wishart.)
Dans l'espace subnival sombre et tranquille, les petits animaux
comme les campagnols sont occupés tout l'hiver, se déplaçant
sans cesse dans un réseau de tunnels, emmagasinant de la nourriture
ou grignotant les tiges des plantes. (Snow, by John Bianchi
& Frank Edwards.) Parfois, la route est « barrée » par la
neige compactée résultant du passage de véhicules ou de piétons.
Alors, ils doivent se déplacer rapidement à la surface pour
franchir l'obstacle, puis retourner de nouveau à l'abri, dans
l'espace subnival. Lorsqu'ils courent à la surface de la neige,
les petits mammifères sont des cibles faciles pour certains
prédateurs comme les hiboux ou les coyotes.
Comment les bêtes peuvent-elles respirer sous la neige ?
Il y a beaucoup d'air dans les flocons de neige et entre les
flocons. De la neige fraîche et sèche peut contenir jusqu'à
97 % d'air. (Snow, by John Bianchi & Frank Edwards.) Dans
l'espace subnival, il y a aussi des puits de ventilation menant
à la surface, fournis par les herbages, les arbres et les
arbustes. Dans certaines conditions météorologiques, la neige
peut bloquer le mouvement de la lumière et des gaz comme l'oxygène
(provenant des plantes) et le dioxyde de carbone (provenant
des animaux). Toutefois, les scientifiques ne sont pas tout
à fait certains si cela pourrait causer du tort aux bêtes
subnivales.
La neige se transforme lorsqu'elle s'accumule au sol. En
fait, le manteau neigeux est en changement constant. Tout
au long de l'hiver, les vieilles croûtes de neige se décomposent,
de nouvelles se forment et il tombe de la nouvelle neige,
selon les vents et les conditions météorologiques. Les différentes
couches du manteau neigeux vous permettent de voir comment
l'hiver s'est déroulé. (Life In The Cold: An Intro. To Winter
Ecology; Peter J. Marchand, page 184.)
L'hiver peut être difficile pour les espèces sauvages, mais
de fait, l'automne et le printemps sont les saisons les plus
dangereuses pour les petits mammifères. Ce sont les saisons
des inondations et des gels précoces ou tardifs inattendus.
Parfois, les chutes de neige ne sont pas suffisantes, ou des
couches de glace se forment dans le manteau neigeux, bloquant
l'air et les tunnels des espèces sauvages. Chose assez curieuse,
comme la température est relativement stable en hiver, c'est
le temps de l'année le plus facile pour les petites bêtes
subnivales.
NOTA : Pour en apprendre davantage, consultez l'article intitulé
« Winter Fun » publié dans la revue Owl , pages 120 et 121,
ISBN 0-9919872-86-7, et « Winter. An Ecological Handbook »,
Halfpenny, J.C. and R.D. Ozanne (1989). Johnson Books.
Matériel nécessaire
Petite pelle ou outil pour creuser; loupe; règles et ruban
à mesurer, papier et crayons; thermomètres; papier de bricolage
noir et un petit endroit où la neige est intacte.
Marche à suivre
1) Discutez du monde subnival et de la caractéristique isolante
de la neige. Après un brassage d'idées, dressez une liste
d'adaptations animales et végétales pour la survie en hiver.
Distribuez le matériel.
2) À l'extérieur, creusez un trou assez grand pour qu'on
puisse s'y tenir debout (environ 1 m sur 1 m) dans un endroit
où la neige est intacte. Mesurez les dimensions du trou.
3) Examinez les strates neigeuses et la surface du sol. Cueillez
des échantillons de plantes (vivantes et mortes) dans ces
deux endroits. Notez tout indice de vie animale sur la surface
de la neige et dans l'espace subnival (tunnels, pistes, déjections,
poils, aires d'alimentation, etc.). Notez également les conditions
particulières de la neige comme les couches de glace — qui
empêchent la circulation de l'air — et les différents genres
de cristaux de glace et de neige. (Les élèves peuvent dessiner
les cristaux afin de les identifier plus tard.) Pouvez-vous
distinguer et compter le nombre de couches dans la neige à
partir du sol jusqu'à la surface de la neige ?
4) À partir du sol, notez la température de la neige à des
intervalles de 10 cm. Enfoncez le thermomètre dans la neige
et attendez trois minutes avant de lire la température.
5) En classe, dessinez et identifiez les plantes, les cristaux
de neige et de glace ainsi que les échantillons.
Variantes
1) Élaborez des hypothèses relativement aux adaptations possibles
qu'un animal doit faire pour survivre en hiver dans un espace
subnival.
2) Effectuez des recherches visant les collectivités subnivales
du tapis forestier et comparez-les aux milieux des prairies
graminées ou des prés.
3) Les élèves jouent le rôle d'un campagnol, d'une souris
ou d'un insecte et décrivent pourquoi et comment ils aménagent
leur habitat subnival d'hiver.
4) Les élèves étudient les variations découvertes dans les
différents genres de cristaux de neige et de glace, puis ils
discutent de ce qui peut causer les différences.
Évaluation
Les élèves créent un tableau mural ou une grande affiche illustrant
une coupe transversale de la neige. L'affiche peut inclure
des descriptions et des échantillons de chaque couche, y compris
des plantes, des insectes, la température et des indices de
la présence d'animaux.
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Atout-faune