SCIENCES CM2. Directrice d édition Sandra Boëche. Conseiller scientifique Franck James, formateur en sciences à l IUFM

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1 CM2 SCIENCES Directrice d édition Sandra Boëche Conseiller scientifique Franck James, formateur en sciences à l IUFM Auteurs Régis Delpeuch, professeur des écoles Audrey Bodin, professeur des écoles

2 1 Volcans et séismes, les risques pour les sociétés humaines Guide du manuel Programme Référence aux programmes 2008 : cycle 3, le ciel et la terre. Volcans et séismes, les risques pour les sociétés humaines. Objectifs principaux : comprendre les causes de ces risques encourus par les sociétés humaines ; connaître les règles de sécurité à suivre pour limiter les conséquences de ces catastrophes. Les notions en jeu La Terre est une planète active composée de plusieurs couches : le noyau, le manteau et la croûte terrestre sont les trois principales. Cette croûte terrestre repose sur des plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres, créant des séismes. Quand les plaques s entrechoquent, cela peut donner naissance à des montagnes. Lorsqu elles s écartent, cela permet au magma de remonter, provoquant quelquefois une éruption volcanique. Chaque année, les sismographes enregistrent environ séismes et une soixantaine de volcans entrent en éruption. Intérêt du thème et difficultés Les catastrophes comme le tsunami qui a ravagé l Asie le 26 décembre 2004, le séisme d Haïti le 12 janvier 2010, l éruption du volcan islandais qui a paralysé l espace aérien du 15 au 20 avril 2010 ou encore le séisme suivi du tsunami du 11 mars 2011 sur les côtes japonaises font la une des journaux télévisés. Les élèves s intéressent à leurs causes et à ce qui aurait pu être fait pour qu il y ait moins de victimes. Dans tous les cas, le volcanisme est un sujet qui les passionne et qui permet d aborder le thème facilement. Ce thème peut être l occasion de recherches et de modélisations variées : réalisation d un volcan en pâte à modeler ou à sel, en sable ou en plâtre pour comprendre la forme des coulées de lave, observation de la propagation des ondes en jetant un caillou dans l eau, recherches sur les constructions parasismiques, construction de maquettes pour rechercher les facteurs à l origine de la montée du magma, recherches historiques sur les villes de Pompéi et Herculanum Quelques difficultés peuvent apparaître sur le lexique : chambre magmatique, sismographe s interroger RÉPONSES AUX QUESTIONS ET PROLONGEMENTS La page «s interroger» questionne l élève sur les causes des séismes, tsunamis et éruptions volcaniques, ainsi que sur les moyens de s en protéger. La description et le questionnement associés aux images doivent permettre d évoquer une partie du vocabulaire qui sera employé dans la suite de la leçon. Le manuel a été imprimé avant le séisme de Honshu en mars 2011 au large du Japon. Ce dernier n est donc pas traité ici mais les conséquences (tsunami) engendrées par un tel séisme (magnitude 9) peuvent néanmoins être évoquées par l enseignant(e). La lave qui sort de ce volcan provient du réservoir du volcan. L enseignant(e) doit permettre aux élèves d exprimer à l oral ou à l écrit leurs représentations initiales sur ce que sont les volcans et surtout leur origine. La description de l image doit faire émerger le concept d éruption volcanique. L enseignant(e) peut également demander aux élèves ce qu il convient de faire pour s en protéger. Cette question doit amener les élèves à effectuer une recherche dans un dictionnaire ou sur Internet pour localiser Pompéi et savoir ce qu est le Vésuve. Lors de la description de l image, l enseignant(e) insistera sur le fait qu il ne s agit pas d une statue, mais bien d un individu qui a trouvé la mort en essayant de fuir une pluie de cendres et de lave solidifiée provenant de l éruption du Vésuve. Comme beaucoup d autres (entre et victimes), il n a pas eu le temps de se sauver, ce qui est l occasion de demander ce qu il aurait pu faire pour échapper à la mort. Question 3 C est un tremblement de terre, un séisme, qui a provoqué la destruction de cet immeuble. La notion de tremblement de terre ou séisme doit émerger de cette question. La description de l image va interroger les élèves sur les causes de ces destructions : la force de ce séisme (magnitude), la qualité des constructions sur cette île pauvre L enseignant(e) peut la situer avec ses élèves sur un planisphère. C est aussi l occasion de vérifier si les élèves ont une idée de la conduite à suivre en cas de tremblement de terre (où se mettre? quels endroits éviter? ). L enseignant(e) peut également leur demander ce qu il faut prévoir quand on vit dans une zone à risques. chapitre 1 7

3 Question 4 L enseignant(e) peut demander aux élèves s ils savent comment on appelle ce genre de vague (raz-de-marée, tsunami). La question doit faire apparaître le séisme comme cause du tsunami. L enseignant(e) peut évoquer le risque pour les populations côtières. Ce tsunami a fait morts, comment aurait-on pu sauver des vies? Quelles consignes ces personnes auraient-elles dû suivre? Il existe maintenant un plan d alerte tsunami : à qui s adresse-t-il en priorité? Le Japon transmet gracieusement ses informations concernant les séismes sous-marins susceptibles de générer des tsunamis à tous les pays concernés. Lisbonne est la capitale du Portugal. San Francisco est en Californie (près de la faille de San Andreas) aux États-Unis. Mexico est la capitale du Mexique. Kobe est une ville du Japon (île de Honshu). Haïti occupe le tiers d une île des Antilles appelée Hispaniola. Toutes ces villes sont situées à proximité de limites de plaques, ou de failles. Ces séismes sont provoqués par les mouvements des plaques. A observer, rechercher RÉPONSES AUX QUESTIONS ET PROLONGEMENTS Cet exercice propose aux élèves de comprendre par leur localisation l origine des séismes et des éruptions volcaniques. L enseignant(e) peut rappeler aux élèves de faire bien attention aux légendes des cartes. Les volcans sous-marins sont situés dans des zones où les plaques s écartent, tandis que les volcans terrestres sont plutôt situés dans des zones de collision (souvent montagneuses). Les séismes ont lieu aux limites de plaques, dans des zones d écartement ou de collision. La comparaison des cartes a, b et c permet de mettre en avant le fait que l emplacement des volcans et des séismes se superpose aux limites des plaques. Question 3 Les séismes et les volcans sont situés dans des zones de mouvement : la terre bouge, ou plutôt les plaques qui supportent la croûte terrestre. Question 4 Les zones à risques sont situées aux limites des plaques. Pour les hommes, les risques sont accrus dans les zones de collision, lorsqu elles coïncident avec des zones potentiellement habitées. Question 5 On ne peut pas savoir exactement où va avoir lieu un séisme. Cependant, les sismologues étudient les mouvements du sol avec des sismographes pour enregistrer toutes les anomalies. Ils remarquent ainsi les zones particulièrement actives. c Cet exercice permet de comprendre les causes des tsunamis. Un effondrement du sol ou un mouvement important des plaques crée un séisme sous-marin. Cela donne une onde de grande longueur à l origine d une vague invisible en haute mer, mais qui soulève des tonnes d eau sur des centaines de kilomètres. Cette vague se déplace à très grande vitesse et relâche toute son énergie en arrivant sur la côte. Dans l immédiat, les villageois doivent s éloigner au plus vite vers des hauteurs, des collines À l avenir, ils devraient reconstruire le village plus loin des côtes, à l intérieur des terres. Pour compléter ma page magazine Voici les consignes à donner aux élèves pour exploiter la page magazine. Les mots de la science Complète le texte avec le vocabulaire suivant : tsunami limite plaques sol séisme violent brusquement déplacent Insolite Recherche combien de séismes sont enregistrés par les sismographes chaque année et complète le texte. B Cet exercice permet de localiser les villes où ont eu lieu des tremblements de terre destructeurs. C est l occasion d utiliser des dictionnaires, des atlas, Internet Les images de la science Recherche et colle la photographie d un volcan en éruption et complète sa carte d identité. Les notes du reporter Légende le volcan et explique ce qu il se passe lors d une éruption volcanique dite «calme». 8 chapitre 1

4 Volcans et séismes, les risques pour les sociétés humaines Les mots de la science J en tremble Les reporters Sciences Un tremblement de terre, encore appelé..... séisme , est un mouvement du.... sol qui peut être très... violent La Terre est une planète active : à sa surface, elle est composée de..... plaques qui se... déplacent les unes par rapport aux autres. À la..... limite entre deux plaques, le sol est plus fragile, plus instable. Quand les plaques bougent... brusquement , ce séisme crée une onde qui fait bouger la terre : c est le tremblement de terre! Heureusement, tous les séismes n entraînent pas de dégâts. Lorsqu il a lieu en mer, un séisme peut provoquer un.... tsunami insolite Mouvements perpétuels Les sismographes enregistrent environ séismes par an sur toute la planète. Heureusement, ils ne sont pas tous meurtriers! Les notes du reporter Les images de la science Carte d identité du volcan Nom du volcan : Type de volcan : Lieu : Stromboli volcan gris Italie Une éruption volcanique dite «calme» cône volcanique dégagement gazeux coulée de lave fluide Lors d une explosion volcanique dite «calme», le magma qui s est accumulé dans le réservoir remonte vers le cratère, d où il s écoule. Les explosions qui accompagnent l éruption sont modérées car ce type de volcanisme ne piège qu une quantité limitée de gaz. cheminée chambre magmatique

5 Évaluation 1 Légende le schéma avec le vocabulaire suivant : cratère coulée de lave réservoir cheminée cratère coulée de lave cheminée réservoir 2 Vrai ou faux? À une profondeur de 100 km, la température est déjà de C.... vrai faux Un volcan «rouge» est le siège d éruptions calmes.... vrai faux La croûte terrestre repose sur des plaques en mouvement.... vrai faux Le Vésuve est un volcan «gris».... vrai faux Les constructions qui résistent aux séismes sont appelées «parasismiques».... vrai faux Les volcans «gris» sont les moins dangereux pour la population.... vrai faux 3 Complète les définitions et les affirmations ci-dessous avec le vocabulaire suivant : active roches en fusion explosives des séismes une éruption volcanique La Terre est une planète active Un volcan gris est le siège d éruptions explosives Le magma est composé de roches en fusion Quand les plaques se déplacent, cela provoque des séismes Lorsque le magma s échappe par la cheminée du volcan, on assiste à. une éruption volcanique Réponds aux questions suivantes avec le plus de précisions possibles. Que se passe-t-il quand deux plaques à la surface de la Terre s écartent brutalement? Comme pour tout mouvement des plaques, cela peut générer un séisme qui sera ou non ressenti en fonction de son intensité. En outre, cet écartement crée une zone de moindre résistance à l intérieur de la croûte terrestre, par laquelle le magma peut remonter des profondeurs de la Terre et s échapper : on a alors une éruption volcanique, souvent sous-marine Que se passe-t-il quand ces plaques se cognent l une contre l autre? Selon l intensité du choc, cela peut créer un séisme qui sera ressenti ou non La collision de deux plaques dont l une au moins porte un continent peut donner naissance à des montagnes (Alpes, Himalaya ) ou à des volcans chapitre 1