Partout on entend parler du réchauffement climatique, de la hausse du niveau de la mer, de la fonte des glaces, etc.. Ces mots sont omniprésents dans les journaux, à la télévision et donc dans nos esprits. Pourtant, le réchauffement climatique reste flou auprès des enfants et du grand public.

Les enfants se posent des questions : pourquoi notre climat se dérègle-t-il ? Quelles en sont les causes, les conséquences ?

Nos expériences se déroulent à Rennes avec l’association Les Petits Débrouillards, premier réseau national d’éducation populaire à la science, qui mène une grande campagne «  En route vers la COP 21 » d’éducation aux transitions climatiques.
Par des expériences ludiques utilisant des objets du quotidien, je tente d’expliquer aux enfants les causes et conséquences du changement climatique.

Les scientifiques ont montré que la température moyenne de la planète pourrait augmenter de +2°C d’ici 2050 et que ceci causerait une remontée du niveau des eaux de +80 cm d’ici 2100 ( Hervé Le Treut et Jean Marc Jancovici – 2001 – L’effet de serre, Allons-nous changer le climat).
Mais comment une augmentation des températures à l’échelle du globe peut-elle causer une remontée du niveau de la mer ?

Les conséquences du réchauffement planétaire sur les neiges et les océans

Deux processus principaux sont responsables de la montée du niveau de la mer : la dilatation de l’eau et la fonte des glaciers terrestres.

1/ La montée des océans

Pour illustrer ce phénomène, nous avons besoin d’une bouilloire, d’une bouteille en plastique et un bocal.

Remplissez d’eau froide la bouteille en plastique. Percez un trou au niveau du bouchon de la bouteille, et placez-y une paille qui vous servira de tube. Ensuite, versez de l’eau bouillante dans le bocal et plongez la bouteille d’eau froide.

Observez le niveau d’eau dans la paille. Que remarquez-vous ?

Au bout de quelques secondes, nous constatons que le niveau de l’eau dans la paille augmente : l’eau arrive à ras bord et déborde. En mettant de l’eau très chaude dans le bocal, on a réchauffé l’eau contenue dans la bouteille. Si le niveau d’eau dans la paille s’élève, et alors même que l’on n’a pas ajouté d’eau dans la bouteille, c’est donc que l’eau chauffée a pris plus de place. On dit que l’eau s’est dilatée, qu’elle a augmenté de volume avec la température.

Expérience sur la dilatation de l’eau, local des petits débrouillards à Rennes
© Babas Babakwanza

Comme tout matériau, l’eau se dilate en s’échauffant. À masses égales, le volume occupé par de l’eau chaude est donc plus important que celui occupé par de l’eau froide. C’est ainsi qu’à l’échelle planétaire, sous l’action du changement climatique, l’eau des océans prend du volume en s’échauffant. Cette augmentation du volume des masses d’eau océaniques provoque une remontée du niveau des eaux.

2/ La fonte des neiges et des glaciers de montagne

Question aux enfants : est-ce que la fonte des calottes polaires, des glaciers de montagnes et des icebergs participent également à l’augmentation du niveau de la mer ? Pour comprendre la réponse à cette question, avec les enfants nous avons mené une expérience toute simple en utilisant deux verres d’eau et quatres glaçons.

Pour cela, nous avons rempli deux verres d’eau et tracé un trait à la hauteur du niveau de l’eau. Ensuite, nous avons plaçé deux glaçons dans le premier verre tandis que dans le deuxième verre, nous avons mis une règle au dessus du verre sur laquelle nous avons déposé deux glaçons. Ceux-ci ne sont alors pas immergés dans l’eau. Le dispositif dans le premier verre mime un iceberg flottant dans l’océan alors que le montage dans le deuxième verre représente un glacier en montagne (ou une calotte polaire) et un océan en contre-bas.

Nous avons placé les deux verres au soleil, patienté quelques minutes puis demandé aux enfants de décrire ce qu’ils observent. Dans le premier verre, le niveau de l’eau ne bouge pas alors que dans le deuxième verre, le niveau de l’eau monte et le verre déborde ! Transposons les résultats de cette petite expérience à l’échelle planétaire : que nous apprend-elle ? La fonte des icebergs ne modifie pas le niveau de la mer alors que la fonte des calottes polaires ou des glaciers en montagne provoque la montée des eaux.

Expérience sur la fonte des glaciers
© Babas Babakwanza

En résumé, l’augmentation du niveau de la mer causée par le changement climatique est due à la dilatation thermique de l’océan au fur et à mesure qu’il se réchauffe, ainsi qu’ à la fonte des calottes de glace polaire et des glaciers de montagnes.

Quand la température dépasse 0°C, la glace solide se transforme en eau liquide. En regardant un glaçon fondre au soleil, il est facile d’observer ce phénomène. À l’échelle planétaire, les calottes polaires, les glaciers des montagnes ainsi que les icebergs des zones polaires subissent le même sort lorsque les températures augmentent sous l’effet du changement climatique : ils fondent !

Nous comprenons donc mieux les causes de la remontée du niveau de la mer sous l’action du changement climatique. Mais au fait : « En quoi est-ce un problème que le niveau de la mer monte ? » Des scientifiques de la NASA ont créés un site internet qui permet de faire varier le niveau de l’eau sur notre planète et d’ainsi voir les impacts que cela va engendrer sur les littoraux. Ce logiciel nous permet ainsi de réaliser que le bord de mer où vous allez tous les étés risque d’être fortement modifié, tout comme certaines villes côtières !

A l’échelle de la France, que deviendraient les contours de notre pays si l’eau montait de 1 m, voir 2  m ? Des cartes éditées par ce site internet nous permettent de voir comment la remontée des eaux liées au changement climatique pourrait modifier le trait de côte. La lecture de ces cartes suscite toujours l’étonnement chez les enfants, qui s’interrogent parfois en ces termes : «  On pourra encore jouer sur la plage ? »

Les participants observent sur l’écran le scénario de la montée des eaux en France, site :flood maps
© Babas Babakwanza

Que pouvons-nous faire pour préserver notre planète ?

Plusieurs points ont été soulevés par les enfants :

1. Les transports : privilégier les moyens de transports non-polluants ( le vélo, marche à pied pour aller à l’école)
2. La gestion des déchets : faire le tri des déchets, mettre en place une solution de compostage à la maison
3. L’énergie : économies d’énergie à la maison, par exemple éteindre les appareils quand on ne les utilise pas !

Grâce à leurs réponses, je les encourage à faire des éco-gestes tous les jours pour préserver notre planète.

Aller plus loin

• L’effet de serre, allons-nous changer le climat ? Hervé, L.T et Jean – Marc, J, 2001.
• Le changement climatique, une réalité en Haute-Normandie, septembre 2015
• Le climat – Demain le monde.
• Exposition photographique rétrospective des actions «  Climat » à Rennes .