RESSOURCES

tipe...

La rentrée est passée, et vous travaillez déjà votre Tipe.

Certain(e)s s’interrogent sur la difficulté de mettre en œuvre leur travail, à cause de l’éloignement de leur lycée d’un affleurement ou toute autre zone de collecte de données ! Qu'à cela ne tienne ! L’obtention puis l’exploitation de données prises sur le terrain sont toujours judicieuses dès lors qu’on en a la possibilité, mais le thème de l'année 2020-2021 ("Enjeux sociétaux") peut s’appuyer sur des données obtenues auprès d’organismes de recherche, des services d’Etat, des régions, des départements, ou encore d’associations et de sociétés savantes. Toutes et tous disposent de nombreux documents (images satellitaires, photo-aériennes, cartes, relevées de terrain, comptages, forages, analyse de peuplements, etc. …) et les proposent en ligne.

Pour faciliter votre travail, prepas-svt / prepas-bio  propose biblio- et infographies, contacts avec des laboratoires, accès à des bases données, idées de thématiques si vous êtes en recherche de sujet, aide en ligne par des réponses rapides à vos interrogations.

N’hésitez pas à nous contacter et, si nécessaire, nous poser des questions. Nous essayerons de vous communiquer le plus rapidement possible réponses et suggestions. Bon courage !


« Enjeux sociétaux : environnement, sécurité, énergie »

 

Parmi les grands enjeux sociétaux du 21e siècle…

 

  • Quelles énergies pour demain ?

        - Des énergies renouvelables

        - Hydroélectricité

        - Habitat et mobilité

        - Stockage et maitrise de l'énergie

 

  • · L'eau : une gestion efficace de la ressource

        - Quantité et qualité de l'approvisionnement en eau

        - Lutte contre les gaspillages et les pollutions en milieu urbain et agricole

        - Prévention les risques d'inondation et de sécheresse

        - Aménagement du territoire en eau

 

  • Impacts environnementaux et développement durable

        - Technologies propres et sobres

        - Aménagements intégrés dans les milieux naturels

        - Réduction des émissions de gaz à effet de serre au changement climatique

        - Gestion des risques naturels et technologiques


Premières pistes de bibliographie utile

  • Défis sociétaux, plan d’action, ANR 2016 (https://anr.fr/fileadmin/aap/2016/ANR-Plan-Action-2016-details-defis.pdf)
  • Le climat à découvert : outils et méthodes en recherche climatique, ouvrage collectif, sous la direction de C. Jeandel et R. Mosseri. CNRS Editions, 2011
  • L’énergie des vagues, ressource, technologies et performance, A. Babarit, Ed. iSTE, 2018
  • 1001 codes Python pour la modélisation - spécial prépas, Uhl Lionel, éditions Ellipses, 2014
  • Vuibert, Physique. Travaux pratiques et techniques expérimentales en Physique, CPGE scientifiques et concours, Cavelier et Bruneau, Vuibert éd., 2015
  • Concevoir et réaliser des expériences de physique, Petitet et Gosgnach De Boeck 2014
  • Smartphonique : expériences de physique avec un smartphone, Delabre, Dunod 2016

 

Des sites à consulter   


Idées…

 

Le thème 2021 (enjeux sociétaux) peut être décliné selon trois champs : environnement, sécurité, énergie.

Si vous êtes à court d’idées pour définir votre sujet d’études, quelques suggestions...


  • pensez aux projets de parcs éoliens (ou hydroliens) !
De nombreux projets sont en cours. D’autres ont été réalisés dans maintes régions. Ces projets nécessitent de lourdes études d’impact, autant de données à exploiter dans le cadre d’un tipe.

Un projet d’implantation d’éoliennes ne prend pas en compte le seul potentiel éolien de la région. Des études géologiques, pédologiques, hydrogéologiques, l’exposition aux risques naturels (tempêtes, orages et foudre, inondations, séismes…) et industriels, les nuisances sur la population (prise en compte de la densité de population, de l’habitat) et les activités agricoles ou aquacoles sont autant d’éléments figurant au cahier des charges imposées aux promoteurs. De quoi réaliser un tipe intéressant.


  • Dans le cadre des interactions entre biodiversité et transition écologique..., deux thématiques sont susceptibles d'être exploitées :
- en domaine urbain et périurbain : biodiversité et services écosystémiques, un rempart contre le changement climatique ? le canton suisse de Genève, mais aussi diverses communes et communautés de communes en France mettent en oeuvre, à l'échelle locale, une politique de préservation ou réintroduction de la biodiversité en dressant un atlas de biodiversité communale, une cartographie des hot-spots de biodiversité... Par exemple, informations dans Implementing Green Infrastructure for the Spatial Planning of Peri-Urban Areas in Geneva, Switzerland

- l'implantation de haies le long des pistes cyclables est préconisée en bien des régions. Industriels, agriculteurs, riverains, jeunes élèves... deviennent acteurs ! d'un retour de la biodiversité en domaine rural, d'une réduction des contaminants en domaines urbains et péri-urbains (projet Life/Respira de l'Union Européenne)...

  • une étude d'un risque, qui associe aléa et enjeu, apparaît être également un domaine très exploitable entrant dans le cadre de la thématique de l'année
- parmi les sujets possibles, on peut envisager des études de cas relatives à l'impact d'une tempête ou de tout événement d'origine météorologique, de l'érosion d'un littoral, de l'impact d'une inondation, d'une ou de crues récurrentes de rivières, d'avalanches et autres éboulements/glissements de terrain, etc. ...
Ces impacts peuvent être envisagés autour sur le vivant (faune, flore...) que sur les activités et l'économie humaine. De quoi faire, donc !
Quel que soit le sujet retenu, soyez
 
précis dans votre approche. Appuyez-vous, non pas sur des généralités, mais sur un exemple régional ou mieux local, pour lequel les données abondent : coupures de presse, rapports de la préfecture et/ou de la gendarmerie, analyse d’une cellule départementale de la gestion des risques (nombreux sont les départements qui ont mis en place de tels dispositifs). Utilisez des approches cartographiques variées (dont des cartes d’exposition aux risques, atlas des risques...), des relevés de terrain (ils vous permettront de discuter les impacts sur la faune et/ou la flore). N’oubliez pas que ces impacts peuvent également concerner des plantes cultivées, des animaux d’élevage… 

- q
uelques pistes bibliographiques et autres ressources…

   -> https://www.georisques.gouv.fr/risques

       A consulter avant tout travail, documentation de premier plan.

   -> https://bdhi.developpement-durable.gouv.fr/welcome

       Base de données historiques des inondations ayant affecté la métropole et les départements d'outre-

       mer au cours des siècles passés et jusqu'à aujourd'hui.

   -> https://www.vigicrues.gouv.fr/ 

       Données remises à jour en permanence, classées par région. Liens très utiles, avec notamment : un 

       portail d'accès aux données hydrométriques et hydrologiques (Banque Hydro), une plateforme 

       nationale collaborative des sites et repères de crues (Repères de crues), une veille météorologique en 

       France (Météo-France)…

  -> nombreux bulletins départementaux relatifs au « risque  » (tapez le nom d’un département suivi du 

      type de risque envisagé sur votre moteur de recherche), bulletins des DREAL…, PPRI (plan de 

      prévention au risque inondation)…

  -> pour les impacts sur la faune et la flore, pensez à consulter les agences régionales de la biodiversité,             les chambres régionales d’agriculture, les agences de la chasse et de la faune sauvage...



Des questions ?

Contactez-nous , rubrique "contacter". Réponses rapides...

Question 1

Bonjour,

Ma question porte sur les TIPE. J'aimerais me diriger dans l'étude de l'influence de l'acidification des océans et de l'augmentation de la température de l'océan sur l'érosion des roches continentales.

Je vis en Martinique et aimerais profiter des particularités de l'île pour mener une telle étude. Je me tourne vers vous car je me demande quelles expériences pourraient être menées sur le terrain ou en modélisation pour répondre à ma problématique. Je compte me restreindre à un nombre restreint de roches volcaniques à l'affleurement sur le littoral, j'ai quelques idées d'expérimentation mais je ne suis pas sûr qu'elles soient ni suffisantes ni réellement applicables. Merci d'avance.

Réponse

La thématique vers laquelle vous souhaitez vous engager peut en effet entre dans le cadre des « enjeux sociétaux ». Il faudra cependant être capable de justifier, si nécessaire, le fait qu’une érosion d’un littoral rocheux (vos « roches continentales »), amplifiée par le réchauffement climatique et l’acidification des océans (action conjointe ou non) est un enjeu sociétal.
N’oubliez pas également, que la température, le taux de CO2, le pH des eaux océaniques… ont varié tout au long des temps géologiques et ne sont pas toujours d’origine anthropique. N’oubliez pas non plus que l’expression « acidification des océans » fait référence, aujourd’hui, au processus de diminution du pH causé par l’augmentation de l’absorption du CO2 par les océans. Voici quelques éléments de réponse que nous viendrons rapidement compléter. N’hésitez pas à nous (re)solliciter si nécessaire.
 
Une remarque préalable
Les effets de l’acidification des océans (et du réchauffement climatique) sur les formations rocheuses littorales sont, a priori, peu ou pas perceptibles à l’échelle humaine avant plusieurs générations et l’impact sur les populations apparaît dès lors restreint, à court comme à moyen terme. Pour vous en convaincre, pensez aux installations portuaires anciennes (quais, digues, brise-lames…) souvent construites à l’aide de roches carbonatées (faciles à tailler) et qui ne semblent pas marquer l’empreinte du temps… souvent de plusieurs siècles !
 Il nous semble difficile, pour que votre démarche ait du sens, de ne pas tenir compte de cet aspect temporel. Ajoutez à cela que d’autres dimensions sont à prendre en compte dans votre approche et qu’elles ne permettent pas d’escamoter ce problème. Pour information, les chercheurs du Smithsonian Institute estiment que, depuis 1850, le pH des eaux océaniques est passé de 8.2 à 8.1 et que cette baisse peut être corrélée à l’augmentation de la température. Cette baisse devrait se poursuivre, d’après les modèles, de 0.3 avant la fin du siècle. Même si une diminution du pH de 0.1 est significative sinon importante puisque que l’échelle des pH est logarithmique, vos expériences devront respecter des valeurs de pH situées entre 8.2 et 7.7 ; il serait inconvenant (irréaliste) de faire des tests avec des pH de 2 ou 3…). Croyez-vous qu’il soit possible dès lors d’obtenir des résultats significatifs à une « altération/érosion » provoquée lors d’expériences étalées sur quelques semaines voire quelques mois ?
Consultez pour cela Rhein, M., et al., 2013, Climate change 2013 : The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Stocker, T. F., et al. (eds), Cambridge University Press, Cambridge, UK, and New York, NY, pp. 255-316, accessible en cliquant sur : http://www.climatechange2013.org/images/report/WG1AR5_Chapter03_FINAL.pdf.
Classiquement, ce sont les effets de l’acidification des océans sur la vie marine qui sont envisagés (coraux, mais également mollusques, poissons : plus l’acidité augmente, plus la formation d’une coquille ou d’un squelette demande de l’énergie et crée à moyen terme un affaiblissement des organismes). Une baisse trop rapide peut même induire une dissolution de nombreux tests et coquilles, comme cela a été démontré pour les Ptéropodes (Extensive dissolution of live pteropods in the Southern Ocean, Bednarsek N. et al., Nature Geoscience volume 5, pages 881-885, 2012, accessible sur https://www.nature.com/articles/ngeo1635). Ces actions peuvent donc modifier à court terme les écosystèmes marins, et dérègler les réseaux trophiques… avec de multiples conséquences sur les populations humaines vivant des productions océaniques. Vous pourriez peut être ré-orienter votre sujet dans cette direction, les données expérimentales pouvant alors être plus significatives sur la courte période de travail qu’imposent les Tipe.
Cela dit, les enrochements mis en place en de nombreux points du littoral, dans le cadre de la protection contre les tempêtes, une inéluctable montée des eaux… sont des témoins d’une altération/érosion. Un suivi de tels enrochements permet de constater que le volume des blocs soumis à l’action des marées se réduit peu à peu (variations détectables sur quelques années), mais il faut tenir compte de la nature de l’enrochement : calcaires, dolérites, granites, gabbros… ; les causes de ces variations indicatrices d’altération / érosion sont cependant multiples et non réduites aux seuls effets combinés de la température et du pH des eaux. Le rythme de réhabilitation de ces enrochements, disponibles auprès des mairies, peut être une donnée exploitable, au-delà des mesures effectuées sur le terrain.
Autres réflexions
Vous envisagez d’exploiter des données de terrain et de réaliser des expériences voire des modélisations. Pensez que le traitement de données obtenues auprès d’organismes scientifiques peut vous être utiles. Il peut être l’occasion d’un travail numérique et permet souvent des simulations à partir de programmes informatiques.
Enfin, soyez capable d’expliquer ou de démontrer que l’excès de CO2 acidifie une masse d’eau.  
Bon courage… et sans doute à bientôt !

Question 2
Bonjour, 
Concernant les TIPE, sommes-nous systématiquement conduits à réaliser des expériences ? Pour ma part, le sujet que je souhaite traiter ne me semble pas propice à des manipulations. Dois-je l’abandonner au profit d’une autre ? 

Réponse
L’expérience (au sens de travail à la « paillasse ») n’est pas un impératif des Tipe ! Vous devez être capable de réaliser une analyse du réel, de faits, de processus, d'objets, etc. …, qui vous conduit à dégager une problématique en relation explicite avec le thème proposé, d'engager une recherche d'explications qui comprend alors une investigation mettant en œuvre des outils et méthodes auxquels on recourt classiquement dans tout travail de recherche scientifique. 
Parmi lesquels : des observations, de possibles réalisations pratiques d'expériences, des modélisations, des formulations d'hypothèses, des simulations, la validation ou l’invalidation de modèles par comparaison au réel, etc. … 
Pour rappel, une expérience (scientifique) est destinée à vérifier une hypothèse dans le cadre d'une théorie réfutable. Il convient ainsi de définir et noter précisément les conditions de réalisation afin qu'elle soit reproductible. L’expérience peut être « manuelle » mais aussi « intellectuelle ».
=> On vous demande donc un travail « scientifique », intégrant une démarche « expérimentale », c’est-à-dire une étude objective et critique de faits, d’observations, plus généralement de données collectées, permettant de dégager une problématique, de formuler des hypothèses et de tester ces dernières. Vous pouvez donc « traiter » des données dans cet esprit sans avoir obligatoirement recours à des manipulations à la paillasse ! Une "expérience" peut inclure une manipulation (au sens de travail "manuel") mais reste avant tout placée dans un cadre "intellectuel". Depuis des années, des candidats aux concours s’affranchissent avec succès de ce faux-impératif…