Consignes

Objectifs

Ce module a pour objectif de t'initier aux facteurs qui influencent la couleur des feuilles d'arbres. Ce module contient un micro-monde à ouvrir sur une page différente dans ton navigateur. Ce micromonde est une simulation d'un environnement dans lequel tu peux expérimenter sans limites tout en restant dans les contraintes prévues par le modèle. Donc n'hésite pas à toucher tous les paramètres pour voir l'impact de leur modifications sur la chute des feuilles de l'arbre.

Les étapes ci-dessous sont des propositions de réflexions pour orienter l'utilisation du micro-monde et mieux comprendre ce qu'il se passe lors de la chute des feuilles.

Première étape - Mise en place

Ouvre le micromonde ici dans une nouvelle page de ton navigateur.

Deuxième étape - Découverte

Appuye toujours sur les boutons "préparer" et "lancer" après avoir modifié les paramètres.

Commence par préparer et lancer le modèle sans changer de paramètres. Tu vois que les feuilles de l'arbre changent de couleur et tombent de l'arbre.

Maintenant, modifie les paramètre de soleil (augmente l'intensité du soleil, puis diminue la) et lance le modèle. Observe les modifications sur la chute des feuilles. Que remarques-tu ?

Remets le paramètre de soleil à sa position initiale. Modifie maintenant le paramètre de pluie et lance le modèle (augmente et diminue la valeur de l'intensité de la pluie). Qu'observes tu sur la chute des feuilles ?

Remets le paramètre de soleil et de pluie à leur position initiale. Modifie maintenant le paramètre de vent (augmente et diminue la valeur de l'intensité du vent). Que remarques-tu ?

Modifie à présent le paramètre de température. Mets la température au maximum, lance le modèle, observe les changements. Mets la température au minimum, lance le modèle et observe les changements. Que remarques-tu ?

Troisième étape - Quelques explications

Les facteurs qui font que les feuilles changent de couleur en automne sont étonnamment compliqué. La cause principale de ces changements est une combinaison de soleil, chaleur et pluie (les feuilles peuvent être soufflées par des vents forts même si elles n’ont pas encore changé de couleurs, ainsi, le vent a également sa part d’importance dans ce phénomène).

Les couleurs que l’on voit sur chaque feuille résulte de la présence de substances naturelles qui sont produites et stockées dans chaque feuille. Trois substances contribuent à la couleur d’une feuille :

• Le vert provient de la chlorophylle (ou de substances reliées à la chlorophylle) qui convertissent les rayons du soleil et de l’eau en sucres. Les molécules de chlorophylle sont détruites et ne se reconstituent pas quand elles sont exposées à des excès de soleil et quand les températures sont basses. Ainsi, les jours frais et ensoleillés de l’automne entrainent une baisse de la concentration de chlorophylle dans les feuilles. La concentration de chlorophylle augmente à nouveau lorsqu’il y a du soleil (mais pas trop) et de l’eau.
• Le jaune provient de la substance appelée carotène. Le carotène est la molécule qui donne leur couleur aux carottes et aux patates douces. La concentration de carotène reste constante tout au long de la vie de la feuille. Cependant, la couleur jaune est souvent masquée par le vert de la chlorophylle. Une feuille avec beaucoup de chlorophylle (souvent en été) sera exclusivement verte, avec parfois des gros reflets jaunes masqués derrière le vert. Quand la chlorophylle meure, le carotène apparait ce qui donne la teinte jaune des feuilles.
• Le rouge provint de la substance appelée anthocyanes. Les molécules de anthocyanes sont créées en présence de hautes concentrations de sucre et d’eau dans la feuille (plus il y a de sucre dans la feuille, plus la feuille produit des anthocyanes). La concentration de sucres augmente lorsque les températures froides poussent l’arbre à couper sa circulation d’eau. Ainsi, l’eau et les sucres sont piégés dans les feuilles et sont transformées en anthocyanes.

L’eau n’entre pas dans la feuille directement, mais est absorbée par les racines de l’arbre. De là, elles sont transportées dans le tronc puis les branches et les feuilles. Dans le modèle on suppose que le sol contient les racines de l’arbres et ainsi que les gouttes de pluie sont captées par les racines dès qu’elles atteignent le sol. De la même manière, toutes les gouttes de pluie voyagent dans le tronc et dans les branches jusqu’aux feuilles. Les feuilles collectent l’eau des gouttes de pluie environnantes.

Maintenant que tu en sais un peu plus sur les raisons des changements de couleurs. Es-tu capable sur le modèle de recréer les conditions qui favorisent le changement de couleur des feuilles du vert vers le jaune ? et du jaune vers le orange, puis rouge ?

Quatrième étape - Exploration libre

Tu peux, dès à présent, explorer librement ce micromonde, modifie tous les paramètres que tu veux et regarde l'impact de leur changement sur la chute des feuilles de l'arbre. Si tu veux plus d'informations sur le fonctionnement de ce modèle, regarde l'onglet Model Info.

Tu veux du défi ? (optionnel)

Peux-tu faire tourner toutes les feuilles au rouge avant qu’elles tombent ? Et toutes les feuilles en orange avant de tomber ? Et en jaune ? Essaie, de faire en sorte que l’arbre ait des feuilles de chaque couleur.

Tente de faire en sorte que les feuilles deviennent jaune puis vertes à nouveau.

Dans certains climats, les feuilles ne tombent. Peux-tu trouver les conditions qui font que l’arbre garde ses feuilles ?

PS : tu peux créer un ouragan en mettant le vent et la pluie au maximum. Toutes les feuilles tomberont en même temps.

Cinquième étape - Evaluation

Maintenant, évaluons ta compréhension de ce système. Reponds aux questions suivantes et vérifie tes réponses.