Chapitre 6 : Diversité et évolution des paysages

Introduction : Comparaison de 2 paysages.

Paysage 1 : Paysage aux alentour de Nîmes.

Définition : Affleurement : Lieu ou les roches du sous-sol sont visibles.

Bilan : On observe autour de Nîmes un relief vallonné, recouvert de végétation (pin, landes…). Nous observons également des falaises (carrière), elles nous renseignent sur la nature du sous-sol : du calcaire.
La végétation nous indique un milieu sec.

Paysage 2 : Paysage des Dombes

On observe dans le causse noir des étangs, et beaucoup de végétation. Le sous-sol est de nature argileuse.

Problème : pourquoi la végétation de ces 2 paysages est-elle si différente ?

1- Comparaison de 2 paysages.

Hypothèses :
- L'argile retient l'eau, et le calcaire laisse passer l'eau.

Expériences:
Pour vérifier ces hypothèses ?
On prend un morceau d'argile et un morceau de calcaire, et on verse de l'eau dessus.

Photo de l'expérience.

On observe que l'eau imbibe l'argile, et qu'elle ne pénètre pas dans le calcaire.

Remarque : Ce test permet de savoir si une roche est poreuse ou non, si l'eau pénètre dans la roche, celle-ci est poreuse, sinon elle n'est pas poreuse.

Conclusion partielle : l'argile est poreuse, le calcaire n'est pas poreux, mais les hypothèses ne sont pas vérifiées.
Les roches poreuses sont peut-être imperméables ?

Autre expérience : Effectuons la même expérience sur de plus grand morceau de roche comme dans la nature.

Photo de l'expérience.

2 Entonnoirs, dans l'un de l'argile, dans l'autre du calcaire. On verse la même quantité d'eau.
On observe que l'argile retient l'eau, le calcaire laisse passer l'eau par des fissures.

Conclusion : Le calcaire est une roche non poreuse, mais comme elle est fissurée, elle est perméable, et laisse passer l'eau par des fissures (diaclases). L'argile est poreuse, mais quand elle est complètement imbibée, elle devient imperméable, et retient l'eau. Ces 2 différences de nature des roches du sous-sol expliquent la différence de végétation des 2 paysages.

2- L'évolution des paysages.

On va étudier ici une nouvelle roche : le granit.

A- Observation et composition du granit.

Photo d'un morceau de granit
On observe 3 composants : ce sont des minéraux ou cristaux.
- Minéral gris translucide : le quartz
- Minéral blanc laiteux : le feldspath
- Minéral noir brillant : le mica (riche en fer)
Le granit est une roche dure et compacte.

B- Altération du granit.

Photo affleurement de granit.
On observe des morceaux de granit entourées d'une roche meuble appelée Arène. Celle-ci provient de l'altération (ou désagrégation) du granit.(sorte de sable grossier)

Observons des morceaux d'arène.

Problème : comment expliquer l'apparition de l'argile dans l'arène ?

Hypothèses :
- Les minéraux feldspath et mica se transforment en argile sous l'action de l'eau.
- Le mica rouille sous l'action de l'eau.(dur à trouver)

Vérification: Photo d'un massif granitique fissuré.

On observe qu'un massif grantique est très fissuré, si on reprend les tests de la partie précédente on peut dire que le granit est perméable ( néanmoins il n'est pas poreux ). Le passage de l'eau à travers les fissures est responsable de l'altération du granit en arène, puisque c'est dans les fissures que l'on trouve de l'arène.

Poly explication de l'altération du granit

Conclusion : Le granit est altéré sous l'action de l'eau. Le feldspath et le mica sont altérés et transformés en argile. Le mica est riche en fer, sous l'action de l'eau il rouille ce qui donne la couleur ocre à l'argile.

C- Altération du calcaire.

Problème : Comment se forment les fissures dans le calcaire ?

A partir de ces 2 observations proposez une ou des hypothèses pour expliquer la formation des fissures dans le calcaire.

Hypothèses :
- Le CO2 contenu dans l'eau de pluie dissous le calcaire.

Expérience : à faire chez-vous.

Verser de l'eau riche en Dioxyde de carbone sur du calcaire. Vous pouvez utiliser du Coca ou autre soda mais l'expérience marche bien avec du Perrier du fait de sa transparence.Grattez avec un couteau un morceau de calcaire afin d'en arracher une poudre fine que vous placerez au fond de 2 verres.
Ajoutez un peu d'eau dans les 2 verres ( 1 à 2 cm ) puis mélanger, dans l'un des verres verser du Perrier. Dans celui-ci vous observerez que les particules de calcaire disparaissent.

L'eau qui contient des particules de calcaire en suspension est trouble. Le Perrier versé sur des particules de calcaire les dissouts. L'expérience marche aussi bien avec de l'acide ( comme celui contenu dans le vinaigre )

Conclusion : L'eau enrichit en Dioxyde de carbone devient plus acide et dissout le calcaire.

Bilan : Les roches subissent tout au long de leur vie une évolution, l'ensemble des modifications du relief se nomme l'érosion. Le principal agent de l'érosion est l'eau, grâce à celle-ci les roches sont altérées et le relief est modifié.
Définition de l'érosion : Ensemble des phénomènes qui à la surface des continents enlèvent tous ou une partie des terrains existant et modifient ainsi le relief.

3- Le devenir des produits de l'érosion.

Rappel : On a observé l'érosion et ses caractéristiques.
Après l'action de l'érosion sur un massif granitique ,il reste de l'arène sous forme de graviers ou de sable, de l'argile. Il reste également des gros blocs de granit. Ce sont les produits de l'érosion.

Problème : Que deviennent ces produits de l'érosion ?

Hypothèses :
- Ils sont entraînés par l'eau.
- Ils restent sur place.

Conséquences :
- S'ils restent sur place, ils se mélangeront avec les débris de végétaux pour former un sol.

Document sur la composition du sol.
On observe dans le sol une partie minérale constituée de sable d'argile de sels minéraux. Ainsi on retrouve bien parmis les constituants du sol des produits de l'érosion L'hypothèse est vérifiée.

Conclusion partielle : les produits de l'érosion qui s'accumulent sur place forme le sol ou se développeront des végétaux.

- Si ils sont entraînés par les cours d'eau, on doit trouver sur les rives du sable, gravier, bloc, et argile.

Document : observation de différentes rives.
Sur certaines on observe des gros blocs et des graviers.
Sur d'autres on observe des graviers, et du sable.

Problème : pourquoi ne trouve-on pas tous les produits de l'érosion sur les bords d'une rivière ?

Hypothèses :
- Plus le courant est fort, plus les gros éléments (blocs, graviers) peuvent être entraînés.

Expérience: Simulation du courant dans une maquette de rivière (71 Ko)

On observe sur ce document que lorsque le courant est fort tous les produits de l'érosion sont entraînés à l'exception de certains gros blocs. Ceci explique pourquoi au niveau des torrents ( courant fort) on observe uniquement des blocs sur les rives.
Lorque le courant est faible, on observe que les produits de l'érosion peuvent se déposer dans les méandres, ainsi argile , sable, et gravier se retrouvent sur les bords des rives. C'est pourquoi dans un fleuve on peut trouver argile (formant de la vase), sable et gravier sur les rives.
Lors d'une crue ( courant très fort) des gros blocs peuvent être amenés sur les rives des fleuves.

Conclusion : Plus le courant est fort, plus les gros éléments de l'érosion sont entraînés par l'eau.
Dans tous les cas l'argile est entraînée.

Bilan : L'érosion par l'eau conduit à la fragmentation des roches qui se déposent sur place pour former un sol, ou sont entraînées par l'eau (ou le vent).