Éducation-océan

Leçon n^o 6 : Legs mortel*

Aperçu de la leçon

Sommaire : Les élèves jouent le rôle d'espèces dans le réseau trophique de l'océan Arctique afin d'illustrer la bioaccumulation des contaminants.
Durée : De 45 à 60 minutes
Nombre : Un groupe de 20 à 40 élèves
Matériel : Au moins 40 jetons par élève (jetons de quatre couleurs différentes) (billes ou perles de couleur, attaches pour les sacs de pain, bâtonnets pour le café ou les sucettes glacées); cerceaux (un pour chaque groupe de 4 élèves); gobelets en papier, enveloppes ou petits sacs de plastique (un par élève); brassards ou bandeaux (un pour chaque groupe de cinq élèves)

Résultats d'apprentissage

Les élèves pourront décrire le phénomène de la bioaccumulation des contaminants et déceler les menaces que ce phénomène cause aux collectivités océaniques, y compris les êtres humains.

Contexte

Un des plus graves problèmes de certains contaminants est leur tendance à s'accumuler et à causer des effets toxiques parmi les espèces sauvages. Ce phénomène, appelé « bioaccumulation » (voir Notes à l'intention des enseignants), résulte du fait que les contaminants acheminés par l'eau, la nourriture ou l'atmosphère, proviennent souvent de plusieurs sources. Les contaminants qui s'accumulent le plus sont ceux qui ne peuvent pas se dissoudre dans l'eau, mais peuvent se dissoudre dans la graisse et les huiles, par exemple les dioxines et les BPC. On retrouve un plus grand nombre de ces contaminants dans les tissus adipeux comme le foie, que dans les tissus musculaires. Résultat : les teneurs de certains contaminants sont plus élevées dans des organismes plus âgés, et à chaque niveau trophique de la chaîne alimentaire (chaque maillon de la base jusqu'au sommet), la concentration augmente.

Les écosystèmes de l'Arctique sont particulièrement vulnérables aux contaminants parce que :

• la biodiversité y est plus limitée et la capacité de reproduction d'un bon nombre d'espèces nordiques est faible;
• la longueur des chaînes alimentaires de l'Arctique les rend vulnérables à la bioaccumulation et à leur rupture, si un maillon quelconque est endommagé;
• de nombreuses espèces de l'Arctique vivent longtemps, et la bioaccumulation des contaminants dans ces espèces peut s'effectuer sur de longues périodes de temps;
• on retrouve un bon nombre de contaminants dans les tissus adipeux qui, en raison des propriétés de régulation de température de la graisse, constituent la majeure partie de la masse d'espèces comme les phoques, les baleines et les ours polaires, aux niveaux supérieurs de la chaîne alimentaire de l'Arctique;
• La consommation individuelle d'espèces sauvages par les êtres humains dans le Grand Nord est élevée.

Des polluants provenant des collectivités de tous les coins de la Planète sont transportés vers l'Arctique par l'atmosphère, les rivières et les océans. Leur transfert de l'eau de mer aux organismes commence par la contamination des algues de glace ou du phytoplancton, vivant dans les eaux de surface de l'océan et sur la glace marine. Les contaminants sont alors transférés aux paliers suivants de la chaîne alimentaire, à peu près de la façon suivante : le phytoplancton est mangé par le zooplancton comme les copépodes, l'aliment principal de la morue polaire. La morue polaire est mangée par les phoques annelés, les bélugas, les narvals et certains oiseaux de mer. Les ours polaires, au cinquième niveau trophique, se nourrissent principalement de phoques annelés. Les peuples du Nord, dont la faune locale constitue la majeure partie de leur régime alimentaire, se retrouvent en compagnie de l'ours polaire au sommet de la chaîne alimentaire de l'Arctique.

Marche à suivre

1. Expliquez à vos élèves que cette activité est une simulation d'une partie d'un réseau trophique de l'océan Arctique. Expliquez comment fonctionne un réseau trophique et donnez l'exemple décrit sous la rubrique « Contexte » qui précède.
2. Divisez la classe en deux groupes. Un groupe sera quatre fois plus important que l'autre (dans une classe de 25 élèves, il devrait y avoir un groupe de 5 élèves et un groupe de 20). Le plus petit groupe simulera les morues polaires. Le plus grand groupe simulera les copépodes. Remettez aux élèves qui simulent les morues polaires un brassard ou un bandeau.
3. Choisissez une aire de jeu représentant l'habitat de l'océan Arctique, avec des limites bien définies comme l'avant-champ d'un terrain de base-ball, un terrain de basket ou une zone de grandeur similaire ceinturée d'une corde. Placez cinq cerceaux au hasard dans cette zone. Éparpillez les jetons de couleur (qui représentent le plancton) un peu partout dans l'habitat.
4. Donnez à chaque poisson un gobelet de papier, une enveloppe ou un petit sac de plastique qui représente son estomac.
5. Expliquez aux élèves les règles du jeu suivantes : quand ils sont libérés dans l'habitat, les copépodes commencent à manger les jetons de plancton en les mettant dans leur gobelet (estomac). La morue cherche à capturer des copépodes. Tout copépode touché par une morue a été mangé et doit vider tous ses jetons de plancton dans le gobelet de la morue. Étant donné que les copépodes sont beaucoup plus nombreux que les morues, les copépodes capturés restent dans l'habitat et continuent de chasser du plancton. Une morue doit capturer au moins un autre copépode avant de pouvoir prendre le même copépode une deuxième fois. Les cerceaux dispersés sur l'aire de jeu représentent des abris pour les copépodes, qui peuvent se cacher des morues en se tenant debout, les deux pieds dans le cerceau. Toutefois, un cerceau ne peut abriter que deux copépodes à la fois.
6. Poursuivez le jeu jusqu'à ce qu'il y ait une pénurie importante de plancton. À ce moment, les élèves s'arrêteront et trieront les jetons qu'ils ont dans leur gobelet selon leur couleur.
7. Expliquez aux élèves que le plancton peut être contaminé par une substance chimique toxique qui se retrouve maintenant dans leur corps. Les jetons d'une couleur (que vous avez déterminée à l'avance) représentent cette substance chimique. Ce contaminant existe dans l'océan depuis longtemps et a gravi les maillons du réseau trophique. Demandez aux élèves de comparer leurs jetons et expliquez-leur que les gros poissons (ceux qui ont consommé le plus de jetons) contiennent souvent la plus grande quantité de contaminants. Expliquez que dans l'Arctique, les dioxines et les BPC sont deux contaminants qui s'accumulent (bioaccumulation) dans les tissus animaux. Demandez aux élèves de former des hypothèses sur l'origine de ces substances chimiques dans l'Arctique.
8. Discutez de l'activité, mettant l'accent sur les points suivants :
   • Ces contaminants proviennent des produits utilisés dans les collectivités humaines et sont transportés par l'atmosphère, les rivières et les courants océaniques.
   • La bioaccumulation s'effectue lorsque ces substances s'amplifient à mesure qu'elles gravissent les niveaux du réseau trophique.
   • Ces contaminants menacent la santé des animaux situés près du sommet de la chaîne alimentaire (y compris l'être humain).
   • Les collectivités de l'Arctique sont très vulnérables en présence de ces contaminants.

Évaluation

Demandez aux élèves de dessiner un « graphique d'acheminement » suivant le trajet d'un contaminant dans le réseau trophique et d'expliquer la raison des différentes quantités de contaminants à chaque palier.

*Cette leçon a été adaptée des activités d'apprentissage présentées dans les guides d'activité Atout-faune et Petit poisson deviendra grand !.