Machine Terre (vol.2) - Lesite.tv pour tous

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Machine Terre

(vol.2)

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Manteau intérieur

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Encyclopédie Audiovisuelle des Sciences et des Techniques

ET


Terre et Univers

Machine Terre

(vol.2)

Encyclopédie Audiovisuelle des Sciences et des Techniques

Guy SIMONIN

Jacques BOSC

Roger FOUCHER

Textes rédigés par:

Thérèse MOREAU

Bernard MSIHID


MACHINE TERRE

( vol. 2)

SOMMAIRE

■ Volcans

■ Tremblements de terre

■ Sismographe

■ Tomographie sismique

■ Métamorphisme

■ Tectonique des plaques

■ Activité interne de la planète

■ Risques naturels

Arborescences

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IN SITU, MODE D’EMPLOI

Chaque commentaire vous apporte de nombreuses informations importantes organisées

selon les rubriques suivantes :

➤ DÉCOUPAGE

: les temps indiquent les débuts des séquences ;

➤ OBJECTIFS : ce que vous apprenez avec ce film ;

➤ PRÉCISIONS :

• Sur la forme : pour mieux utiliser les 4 minutes.

• Sur le fond : quelques explications sur certains choix des auteurs.

➤ INTÉRÊTS PÉDAGOGIQUES : un tableau pour connaître les niveaux (classes),

les correspondances avec les programmes scolaires, le type d’utilisation en classe et surtout

les points forts à développer ;

➤ INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES

:

• Histoire et perspectives : un peu d’histoire des sciences ;

• Pour approfondir : des explications scientifiques et des schémas pour mieux comprendre le

film ou pour aller plus loin ;

• À voir : c’est l’arborescence, les films de l’encyclopédie qui sont directement liés au sujet ;

• Documentation : quelques références et adresses pour en savoir plus.

En fin de livret, un INDEX vous permettra de connaître le film qui traite du mot clé que

vous cherchez.

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RISQUES NATURELS

Durée : 3 min 59 s

MOTS CLÉS

Aléas, risques.

DÉCOUPAGE (les temps indiqués correspondent au début de chaque séquence)

Contexte : Quelques exemples de cataclysmes naturels ............................................12 s

Élaboration de cartes d’aléas et de risques....................................................1 min 05 s

Applications : Aménagement du territoire......................................................2 min 44 s

Information des populations.........................................................................3 min 17 s

Amélioration des dispositifs de surveillance ...................................................3 min 30 s

OBJECTIFS

Présenter :

– l’élaboration des cartes d’aléas et des cartes de risques ;

– leur intérêt pour la sauvegarde des populations.

PRÉCISIONS

➤ SUR LA FORME

Une série de très courtes séquences filmées

évoque les points abordés.

Les informations dispensées restent très

générales.

➤ SUR LE FOND

L’accumulation d’exemples datés relatant les

différents types de catastrophes naturelles

(séismes, éruptions volcaniques, cyclones)

engage l’élève à prendre ces risques très au

sérieux.

Les méthodes d’élaboration des cartes de

zones à risques, les systèmes d’alerte,

d’aménagement du territoire, sont simplement

cités. Il reste à prendre des exemples

concrets pour les développer.

4


INTÉRÊTS PÉDAGOGIQUES

niveau thèmes de la leçon type d’utilisation points forts à développer

l’Homme soumis illustration • détecter les zones

4 e aux risques à risques

S.V.T. géologiques

• élaborer des cartes

des zones à risques

INFORMATIONS

COMPLÉMENTAIRES

➤ HISTOIRE ET PERSPECTIVES

Afin de protéger les populations des catastrophes

naturelles, on a établi des cartes de

risques, et tenté de faire des prévisions à

court et moyen termes.

■ Cas des séismes

La prévision utilisant le comportement animal

est relatée depuis longtemps. En 373 av.

J.-C., Diodore remarque que « cinq jours

avant un séisme au Japon, les souris, les

belettes et les scolopendres quittèrent leur

trou et errèrent en tous sens ».

• Une attitude anormale des animaux fut

signalée avant les tremblements de terre de

San Francisco en 1906, de Tokyo en 1923

et du Frioul en 1976. Des études en laboratoire

sur l’animal face aux séismes sont

en cours.

• D’autres procédés ont été prospectés : En

1980, les chercheurs grecs P. Varotsos,

K. Alexopoulos et K. Nomikos mirent au

point la méthode VAN basée sur la mesure

d’impulsions électriques grâce à des électrodes

implantées dans le sol. Dix séismes

sur douze furent ainsi annoncés avec succès,

mais celui du 13 septembre 1986 ne put être

détecté à l’avance. L’étude des mécanismes

physiques responsables des signaux

électriques est actuellement en cours

(L. Gouniaux, J.-P. Pozzi, au laboratoire

de Géologie de l’École Normale Supérieure

de Paris ; P. Morat et J.-P. Le Mouel, de

l’Institut de Physique du Globe de Paris).

■ Cas des volcans

Une observation sur le terrain permet de les

surveiller et de faire des prévisions.

• Dès 1841, l’observatoire du Vésuve fut créé.

• En 1912, T. Jaggar fonda celui d’Hawaï

pour surveiller le Kilauea et le Mauna Loa.

On put prévoir des éruptions, comme celle

du Mont-Saint-Helens en 1980, ou du

Pinatubo en 1991. Mais on a aussi déplacé

inutilement des populations, comme dans

le cas de la Soufrière en Guadeloupe.

La surveillance actuelle est encore trop restreinte

: certains volcans dangereux ne sont

pas encore équipés de stations d’observation.

• Une nouvelle technique, la télédétection ou

surveillance satellitaire, permet de transmettre

à distance des informations fiables. Elle est

d’un grand intérêt en volcanologie. Elle

tend à se développer. Le programme E.O.S.

de la NASA prévoit le lancement d’une

nouvelle plate-forme satellitaire en 1998.

Les données alors recueillies développeront

les connaissances sur les processus éruptifs.

5


➤ POUR APPROFONDIR

■ Les risques sismiques

Ils s’évaluent grâce à l’étude d’un certain

nombre de variations physico-chimiques et

de déformations de la croûte terrestre. On

observe, en particulier :

– une surélévation du niveau du sol ;

– une émission de radon par les puits ;

– une baisse de 10 % de la vitesse des ondes

P avec retour au niveau normal juste avant

le choc ;

– une chute de la résistivité des roches ;

– une augmentation de la fréquence des

petits séismes dans la région ;

– des modifications des nappes aquifères.

Chaque donnée isolée n’est pas assez fiable

pour assurer, à elle seule, une prévision efficace.

Il faut rassembler un faisceau d’informations

dans les zones à risques.

■ Les risques d’éruptions volcaniques

Ils se calculent grâce aux observations

recueillies dans les laboratoires permanents

disposés sur le flanc des volcans actifs, et

grâce à la télédétection.

On réalise les mesures géodésiques enregistrant

les déformations des volcans, on

étudie les séismes ; on observe les potentiels

électriques spontanés générés par l’activité

hydrothermale souterraine ; on fait des

mesures magnétiques pour enregistrer les

modifications d’aimantation des roches. Les

variations de température des fumerolles

sont prises en compte. On compare toutes

ces données avec celles enregistrées lors de

l’activité « normale » en période de repos.

■ Les risques d’avalanches

Depuis 1971, on dénombre de nombreuses

morts dues aux avalanches. Il est donc

important d’étudier ce risque naturel. Depuis

1989, un programme de recherche analyse

le mécanisme de leur déclenchement.

Les laboratoires élaborent des modèles qui

permettent de trouver une valeur-seuil de

vitesse du vent au-dessus de laquelle la

neige est emportée. La technique de photogrammétrie

rend compte des effets du

déplacement de la neige. La mise au point

d’un logiciel permettant d’apprécier les

risques d’avalanche est à l’étude.

➤ À VOIR

■ TREMBLEMENTS DE TERRE

■ ÉROSION TERRESTRE

■ TYPHONS, CYCLONES, OURAGANS

■ VOLCANS

➤ DOCUMENTATION

TION

•“Prévoir les éruptions volcaniques”, J.C.

Rossignol, La Recherche n° 19, janvier 1972.

• “Animaux et séismes”, C. Weber, La

Recherche n° 84, décembre 1977.

• “L’alarme électrique des volcans”, M.

Aubert, La Recherche n° 161, décembre 1984.

• “Un moyen fiable de prévoir les séismes,

J. Labeyrie, La Recherche n° 203, oct. 1988.

• “La prévision des éruptions volcaniques :

des éruptions volcaniques sur ordinateur”,

A. Paul, J.-P. Gratier, J. Boudon, La Recherche

n° 174, février 1986.

• “La prévision des tremblements de terre

au Japon”, A. Guidi et B. Marti, La Recherche

n° 184, janvier 1987.

• “La surveillance par satellites des volcans”,

A. Bonneville, La Recherche n° 242, avril 1992.

• “Prévision des séismes : vers une méthode

fiable ?”, F. Gestin, La Recherche n° 272, janvier

1995.

• “À l’affût des signes précurseurs”, J.-F.

Lénat, La Recherche n° 274, mars 1995.

• “Pinatubo : chronique d’un cataclysme

annoncé”, C. Newhall et R. Punongbayan.

La Recherche n° 274, mars 1995.

6


INDEX

Mots clés

affleurements

aléas

altération chimique

argiles

calcaires

carottage

chambre magnétique

collisions

cône volcanique

convection

courants de convection

cristallisation

cristaux

croûte

datation

déclinaisons magnétiques

déforestation

derrick

dorsales

échanges thermiques

environnement

épicentre

érosion mécanique

éruption

faille

filtre polarisant

fossiles

foyer sismique

gisements

gneiss

gradient géothermique

granite

hautes pressions

hautes températures

images satellitales

inversions magnétiques

isotropie

lave

lithosphère

Films (volume 1 ou volume 2 de cette série)

carte géologique

risques naturels

érosion terrestre

sédiments et roches

érosion terrestre/sédiments et roches

forage

volcans

tectonique des plaques

volcans

activité interne de la planète

tomographie sismique

sédiments et roches

microscope polarisant

sismographe/tectonique des plaques

carte géologique/forage

boussole

érosion terrestre

forage

tectonique des plaques

activité interne de la planète

carte géologique

tremblements de terre

érosion terrestre

volcans

satellites et géologie/carte géologique/tremblements de terre

microscope polarisant

sédiments et roches

tremblements de terre

ressources du sous-sol

métamorphisme

forage

érosion terrestre

métamorphisme

métamorphisme

satellites et géologie

boussole

microscope polarisant

volcans

tectonique des plaques/activité interne de la planète

7


Mots clés

Films (volume 1 ou volume 2 de cette série)

lumière polarisée

métamorphisme, microscope polarisant

magma

volcans

magmatismes

tectonique des plaques

magnétisme terrestre

boussole

magnétosphère

boussole

manteau terrestre

volcans/sismographe/tectonique des plaques/activité

interne de la planète

minéralogie

microscope polarisant

minéraux métamorphiques métamorphisme

noyau

sismographe/activité interne de la planète

ondes de cisaillement

sismographe

ondes de compression

sismographe

ondes sismiques

tomographie sismique

orbite

satellites et géologie

pendage

carte géologique

pétrole

ressources du sous-sol

plaques

tomographie sismique

plis

carte géologique

pôle magnétique

boussole

radioactivité

activité interne de la planète

réfringence

microscope polarisant

ressources minérales et énergétiques ressources du sous-sol

risques

risques naturels

roches

ressources du sous-sol

sables

sédiments et roches

schistes

métamorphisme

séismes

tremblements de terre/tomographie sismique/tectonique

des plaques

subduction

tectonique des plaques

tectonique

satellites et géologie/tremblements de terre

télédétection

satellites et géologie

trépan

forage

verre

microscope polarisant

CRÉDIT PHOTOGRAPHIQUE (jaquette du coffret et couverture du livret)

■ Matière et énergie : © J.-C. Gérard / DIAF.

■ Techniques de communication : © D. Thierry / DIAF.

■ Matériaux et productions : © M. Rosenfeld / DIAF.

■ Santé : © H. Gyssels / DIAF.

■ Génie génétique et biotechnologies : © DCRI NIH CMSP / BSIP.

■ Organisation et évolution du vivant : © K. Manfred / SPL / COSMOS.

8


ARBORESCENCES

OBJETS

COMPOSANTS ET TECHNIQUES CONCEPTS ET

PHÉNOMÈNES

NATURELS

AUTRES

CONCEPTS

BOUSSOLE

Champs électriques

et magnétiques (2)

AUTRES

Expansion

océanique (4)

SONAR (1)

Tomographie sismique

SATELLITE

ET GÉOLOGIE

SISMOGRAPHE

VOLCANS

Mise en orbite (3)

Tectonique des plaques ACTIVITÉ

INTERNE

DE LA PLANÈTE

Risques naturels

pétrolière (4)




Tremblements de terre

OBJETS COMPOSANTS ET TECHNIQUES CONCEPTS ET

PHÉNOMÈNES

NATURELS

OBJETS

AUTRES

CONCEPTS

CARTE

GÉOLOGIQUE

Forage

Plate-forme

Ressources du sous-sol

MÉTAMORPHISME

MICROSCOPE

POLARISANT

Sédiments et roches

Érosion terrestre

(1) série ONDES ET VIBRATIONS (thème Matière et énergie)

(2) série ÉLECTRICITÉ (thème Matière et énergie)

(3) série EXPLORATION SPATIALE (thème Terre et Univers)

(4) série OCÉANOGRAPHIE (thème Terre et Univers)

9

10


IN SITU

Encyclopédie Audiovisuelle des Sciences et des Techniques

À l’heure de la Communication, la Technologie apparaît dans tous les domaines (industrie,

environnement, santé, recherche… et confort de l’Homme).

De nombreux appareils font partie intégrante de notre quotidien, à tel point que nous ne les

remarquons même plus ! Des découvertes très importantes ou des phénomènes naturels

nous sont souvent rapportés, sans que nous puissions en mesurer la véritable portée par

manque d’information.

Un vocabulaire propre à la description de ces éléments, ou événements, peut pourtant être

compris et utilisé par quiconque.

L’ENCYCLOPÉDIE AUDIOVISUELLE DES SCIENCES ET DES TECHNIQUES

a donc été conçue pour tout esprit curieux qui souhaite en savoir plus sur tout ce qui

l’entoure. Pour un sujet, un film explique la signification de termes, ou mots clés, qui s’y rapportent.

Chacun d’eux est donc une entrée à la compréhension et à l’apprentissage des

Sciences et des Techniques, qu’elles appartiennent au passé, au présent ou au futur.

Chaque film, de 3 à 4 minutes, est donc conçu pour explorer, expliquer les mots clés, à travers

un objet, une technique ou un concept scientifique. Ainsi, chaque titre propose :

– des rappels ;

– des définitions ;

– des explorations pour mieux comprendre un fonctionnement ;

– des animations pour représenter des phénomènes complexes ;

– des découvertes et des applications ;

– un historique (sauf pour quelques titres) ;

– un renvoi aux autres films de l’Encyclopédie directement liés au sujet.

Tous les films ont été mis au point par une équipe composée de chercheurs, techniciens et

pédagogues. À terme, la collection comprendra 44 cassettes, soit 310 films.

Leur principe de base : l’utilisateur doit pouvoir accéder à l’information scientifique par différents

mots clés qui correspondent soit à un objet, soit à un composant, soit à un concept. (Voir les

arborescences ci-dessous et pp. 6 et 7.) Pour chaque série, un INDEX (situé en fin de livret)

regroupe tous les mots clés avec le(s) film(s) correspondant(s).

Exemple d’arborescences de l’Encyclopédie Audiovisuelle des Sciences et des Techniques :

SONAR

(Objet)

TECTONIQUE DES PLAQUES

(Autre concept)

TOMOGRAPHIE SISMIQUE

(Technique)

TREMBLEMENT DE TERRE

(Concept )

SATELLITE ET GÉOLOGIE

(Mot entendu ; concept)

EXPANSION OCÉANIQUE

(Autre concept)

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Remerciements :

HACHETTE Éducation et le CNDP tiennent à remercier :

• le comité scientifique :

Jean-Michel BERARD, Inspecteur Général de Physique ; Jacques BODINEAU, E.N.S. Cachan ; Paul

CARO, Délégué aux Affaires scientifiques, C.S.I. La Villette ; Jean-Yves DANIEL, Inspecteur Général de

Physique ; Jean DEFER, Professeur de Physique, I.U.F.M. d’Auteuil ; Francis DELINEAU, Directeur

C.E.T.A.P.-E.D.F. ; Josette FOURNIER, Professeur de Chimie, I.U.T. d’Angers ; Paul GAILLARD,

Directeur de l’enseignement pédagogique, U.T.C. Compiègne ; Rodolphe LEGENDRE, Directeuradjoint

du C.R.D.P. de Strasbourg ; Pierre JOUBERT, Professeur de Physique appliquée, E.N.S. de

Cachan ; Robert LARUE, Inspecteur Général, Sciences de la Vie et de la Terre ; Jean-Michel LEFOUR,

Professeur de Chimie, École Polytechnique ; Gérard MARY, Professeur de Physique, U.F.R. Sciences de

Reims ; Marie-Christine MILOT, D.I.S.T.N.B., Ministère de l’Éducation Nationale ; Hélène

ORMIÈRES, D.I.S.T.N.B., Ministère de l’Éducation Nationale ; Jacques PEVET, D.F.P., E.D.F. ; Francis

RUMPF ✝, Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche ; Jacqueline TINNÈS, Présidente

de l’Union des Physiciens ; Jean ULYSSE, Président de l’Association des Professeurs de Biologie-Géologie ;

• les entreprises et organismes :

Ambassade des États-Unis en France, Service de presse ; Institut de Physique du Globe de Strasbourg ;

J.H. WOODHOUSE et A.M. DZIEWONSKI ; crédits images C.N.R.S. audiovisuel ; Agence France

Presse ; ELF ; IFREMER ; ENERGY FILM LIBRARY ; Ministère de l’Intérieur ; Sécurité civile ;

C.R.D.P. de Strasbourg ; Jean-Clauve SEVETTE ; Lycée Clémenceau de Nantes ; Professeur COU-

DRAY, doyen de la Faculté des Sciences, Université de la Réunion ; Messieurs OMEZ et PERIER,

Ingénieurs à la D.D.E. de la Réunion ; Monsieur SOLAGE, Directeur du B.R.G.M. de la Réunion ;

Messieurs RICARD, géochimiste, et RACHELERY, vulcanologue Directeur de l’Observatoire vulcanologique

de La Fournaise ; Monsieur HAURIE, géologue ; Maison du volcan, Région Réunion ;

R.F.O. Réunion ; Sécurité civile, Préfecture de La Réunion ;

■ Pour les films Tremblements de Terre, Sismographe, Tomographie sismique :

• les auteurs : Christine SCHAAF ; Jean-Louis KLEIN ; Marc SCHWEBEL ;

• le réalisateur : Pierre BISCHOFF, sous la coordination de François MANGENOT ;

• les conseillers scientifiques : André SCHAAF ; Hubert WHITECHURCH ; Jeannot TRAMPERT ;

■ Pour les films Métamorphisme et Activité interne de la planète :

• les auteurs : Sylvie NICOL ; François HAUBERTIN ;

• la réalisation et les images : François HAUBERTIN ;

• l’assistante de production : Jocelyne FOUCHÉ ;

• l’infographiste : Jean-Paul KERBART ; la voix : Emmanuelle ROSSIGNOL ; la musique : Loïc

GOURVENNEC ;

■ Pour le film Tectonique des plaques :

• les auteurs : Gérard BONHOURE ; Jean-Claude SIBUET ;

• le réalisateur : Pierrick DAVID ;

• les infographistes : Guillaume REDOIS (2D) et Morgan REITZ (3D) ;

■ Pour les films Volcans et Risques naturels :

• l’auteur et réalisateur : Gérard THIAULT ;

• la prise de vue : Jean-Pierre VIAL ; la prise de son et le montage : Serge SOUBAYA ; l’infographie : Alix

VIENNE ;

• l’assistante de production et la voix off : Isabelle LOCHET ;

• la production : C.R.D.P. de la Réunion.

© HACHETTE LIVRE, 1997, 43, quai de Grenelle, F 75905 Paris Cedex 15.

© CNDP, 1997, 29, rue d’Ulm, F 75230 Paris Cedex 05.

Tous droits de traduction, de reproduction et d’adaptation réservés pour tous pays.

Le Code de la propriété intellectuelle n’autorisant, aux termes des articles L. 122-4 et L. 122-5, d’une part, que les « copies

ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective », et, d’autre

part, que « les analyses et les courtes citations » dans un but d’exemple et d’illustration, « toute représentation ou

reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite ».

Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, sans autorisation de l’éditeur ou du Centre français

de l’exploitation du droit de copie (3, rue Hautefeuille, 75006 Paris), constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les

articles 425 et suivants du Code pénal.

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Réf. : 002 P8436 19/5397/5

Tous droits d’exploitation et de reproduction réservés au CNDP et à HACHETTE.

La projection de ce vidéogramme est limitée à des séances gratuites organisées par

l’emprunteur direct ou l’acquéreur, en ses locaux ou à l’utilisation gratuite en classe des établissements

relevant de l’Education Nationale. Toute duplication, rétrocession,

télédiffusion, télédistribution partielle ou totale est interdite. Les contrevenants

s’exposent à des poursuites judiciaires.

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