ArgoHydro
Le projet ArgoHydro
8 à 18 ans
classe
Ce projet éducatif permet aux élèves de faire des mesures sur les eaux dans les cours d'eau et lacs à proximité de leur établissement et de les corréler à des données spatiales.
Les élèves pourront évaluer le risque d'inondation (suivi des variations de niveau de l'eau), de sècheresse (humidité des sols) et également :
- Mesurer la qualité des eaux continentales (température de l'eau, pH, transparence, oxygène dissous, teneur en nitrate...)
- Se rendre compte de l'impact de l'environnement sur les milieux aquatiques (pollution plastique, concentration en pesticides)
ArgoHydro s’inscrit dans le cadre de la future mission satellite SWOT - Surface Water Ocean Topography - dont le lancement est prévu en 2021 dans le cadre d’un partenariat comprenant la NASA et le CNES.
Ressources
Données satellites
La plate forme de données ArgoHydro fournit des hauteurs de niveau des fleuves, rivières et lacs avec lesquelles vous pourrez bâtir des projets pédagogiques. Voir la plaquette de présentation .
Les données peuvent être présentées sous différentes formes (graphes, tableaux,...) permettant des corrélations de mesures.
Plusieurs autres plateformes mettent à disposition gratuitement des données satellites :
Hydroweb : Il s’agit d’une base de données de suivi hydrométrique des fleuves et des lacs. Cette plateforme résulte de la coopération entre le CNES, le LEGOS et Theia. Elle permet de visualiser des séries temporelles de variation de hauteurs d’eau obtenues grâce aux données issues des satellites altimétriques (Sentinel 3A, Jason 2, Jason 3, Envisat).Rendez-vous sur la page : http://hydroweb.theia-land.fr/
tutoriel_hydroweb.pdf (pdf - 2.42 Mo)
EO Browser : Il s’agit d’un navigateur qui permet d’accéder aux archives des images satellites acquises par Sentinel-1, Sentinel-2, Sentinel-3, Sentinel-5P, les archives de Landsat 5, 7 et 8 de l’ESA.Rendez-vous sur la page : https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/
Mesures in-situ
1. Qualité de l'eau : protocoles GLOBE
Le programme GLOBE - Global Learning and Observations to Benefit the Environment - est un programme scientifique et éducatif international qui offre aux étudiants du monde entier, la possibilité de participer à la collecte de données et de contribuer à la compréhension du système terrestre et environnement global.
Via le site internet https://www.globe.gov/ les élèves et enseignants, ont accès à des protocoles de mesures in situ sur :
- La qualité de l'eau des lacs, rivières, fleuves : protocoles de mesure de la température de l’eau, pH, transparence, oxygène dissous, conductivité électrique, salinité, alcalinité, nitrate présent, macro invertébrés présents dans l’eau et invertébrés marins présents dans l’eau.
- Les précipitations : mesures des précipitations, pH des précipitations
- L’humidité des sols
Les données récoltées peuvent ensuite être ajoutées à la base de données GLOBE, disponible sur leur site internet.
Les élèves peuvent ainsi observer les différences entre leurs mesures et celles réalisées à d’autres endroits du monde. Ils peuvent découvrir des régions et leur climat, et mieux comprendre les enjeux liés aux variations de l’environnement et du climat sur le cycle de l’eau.
Satellite Global Precipitation Measurement (GPM)
2. Hauteur de l'eau :
Pour réaliser des mesures du niveau de l’eau sur des lacs & fleuves/rivières, on peut utiliser des règles de mesure.
En partenariat avec l’Agence de l’eau Adour-Garonne, ArgoHydro lance un APPEL A PROJET aux classes pour l'installation de règles dans un cours d'eau ou lac proche de leur établissement afin de réaliser des mesures dans le territoire Adour-Garonne, en synergie avec des points de mesures de différents satellites.
Si vous êtes interessés, vous pouvez renseigner le questionnaire de l'appel à projet : ICI
Les classes peuvent également utiliser une station de mesure hydrologique pour mesurer les paramètres suivants:
- Variation de hauteur d'eau
- Température
- Humidité
- Pression
Station de mesure hydrologique
Exemple de cas d'étude
Turbidité de l'eau du littoral à Kourou - Guyane
D’une manière générale, l’eau de mer dans la région de Kourou n’est pas translucide ; le plus souvent, elle est de couleur marron et trouble : on dit que l’eau est turbide. Il existe plusieurs manières d’évaluer la turbidité d’une eau. L’une d’elle est l’observation des eaux par satellites.
Pourquoi l’eau est-elle marron ? Est-ce parce qu’elle est sale ? Quels sont les facteurs influençant la couleur de l’eau du littoral ?
Séquence pédagogique
Enquêtons sur Simon le Saumon
L’atelier nommé « Enquêtons sur Simon le saumon » propose aux élèves de se glisser dans la peau de détectives. Le scénario est le suivant :
L’agence de l’eau Adour Garonne a signalé une grande quantité de poissons retrouvés morts dans l’estuaire de la Gironde. Elle ne sait ni où sont morts les poissons, ni comment, ni pourquoi. Un biologiste identifie les poissons morts qui sont notamment des saumons de l'Atlantique. Adour Garonne a donc missionné des scientifiques pour analyser la qualité des eaux à 4 endroits sur le fleuve : en haut de la montagne (1), à côté d’une station d’épuration (2), près d’une zone d’épandage (3) et à l’embouchure du fleuve (4).
Plusieurs paramètres sont à étudier : la température, le pH, la concentration en nitrates/nitrites et la salinité.
Les scientifiques font appel aux élèves pour analyser les différents échantillons d’eau prélevés et trouver l’origine de la mort des saumons. Par groupe, les élèves ont 4 échantillons d’eau à analyser, en testant à chaque fois les 4 paramètres (température, le pH, la concentration en nitrates/nitrites et la salinité). Une fiche d’enquête permet de noter leurs résultats. Ils ont également à leur disposition plusieurs fiches ressources pour les aider dans les manipulations et les accompagner dans leur réflexion.
espece_de_saumon_.pdf (pdf - 466.21 Ko)
potentiel_hydrogene.pdf (pdf - 177.63 Ko)
feuille_denquete.pdf (pdf - 463.96 Ko)
tableau_mise_en_commun_des_resultats.pdf (pdf - 397.23 Ko)
Exemples de projets de classes
Cycle de l'eau perturbé, conséquences et surveillances en Cévennes - Collège Jean Moulin (Alès)
Les élèves ont travaillé sur le thème des innondations, une problématique qui touche régulièrement la ville d'Alès.
L’échappée de Naïades - Collège Élise deroche (Le Pian sur Garonne)
Les élèves ont construit une bouée permettant de mesurer divers paramètres physiques de la Garonne. Par le biais de nouvelles technologies, la bouée permet de mieux découvrir le fleuve la Garonne, ainsi que la biodiversité d’elle abrite.
Site internet crée par les élèves de l'atelier : https://atelierscientifique-e-deroche.webnode.fr/
Regard haut sur la Garonne - Collège Paul Esquinance (La Réole)
Le réchauffement climatique a et aura des incidences sur les fleuves comme la Garonne (inondations, sécheresse, etc.), les élèves de l'atelier scientifique du collège ont donc choisi d'étudier la Garonne : la pollution, la turbidité, la vitesse du courant et la hauteur. Ils ont mis en place de nombreuses expériences qu'ils tenteront de partager lors des rencontres Argonautica.
Par ailleurs, le collège a la chance d'être très proche de l'endroit où passe le satellite altimétrique Jason III que les scientifiques essayent d'utiliser pour mesurer la hauteur de la Garonne et nous commençons à rassembler des informations à ce sujet en venant à Montpellier.
Coup de chaud sur le cycle de l'eau - Collège Jules Vallès (Portet sur Garonne)
Dans ce projet, les élèves ont pratiqué une démarche scientifique afin de comprendre les phénomènes météorologiques liés à la formation des épisodes méditerranéens. Aidé de leurs enseignants, ils ont également développé un capteur de niveau d'eau qui est équipé d'un module GSM pour envoyer des SMS d'alertes.
ClotILDE une bouée connectée - Lycée Renouvier (Prades)
La réserve Naturelle de Nohèdes souhaite établir un suivi des paramètres physico-chimiques sur les lacs de montagne afin d’évaluer les effets du changement climatique et des impacts humains (notamment l’élevage).
Pour cela il faudrait faire des relevés en continu, exploitables à distance.
Les élèves ont créé un système communicant, permettant de relever automatiquement des paramètres physico-chimiques (température, pH, taux de nitrate). Le prototype sera installé sur le lac de Montagne du Clot.
CLASH - Lycée Charles de Gaulle (Muret)
CLASH entre dans le cadre de la mission spatiale franco-américaine SWOT. Cette mission est dédiée à la mesure de la hauteur d’eau sur l’ensemble du globe (mers, océans et eaux douces). Stéphane Calmant, directeur de recherche au LEGOS, est mandaté par le CNES pour conduire la calibration/ validation au sol de ce projet.
En partenariat avec l’atelier scientifique du lycée, CLASH a permis à une cohorte de lycéens de développer des capteurs-enregistreurs. Ceux-ci ont été placés sur le Maroni (Guyane française) en novembre 2018. Dans le cadre d’une campagne de mesure qui se déroulera en juillet 2019, les élèves auront l’occasion de récupérer les données acquises et de participer à la mission de Stéphane Calmant tout en testant de nouveaux capteurs créés depuis.
fiche_projet_-_lycee_charles_de_gaulle.pdf (pdf - 675.67 Ko)
Rencontres Argonautica
En fin d'année scolaire, les classes participant au projet Argonautica se rassemblent à l'initiative du CNES.
Ces rencontres permettent de rassembler jeunes, enseignants, chercheurs et professionnels de l'espace et de la mer dans la bonne humeur et la convivialité. Au programme : présentation des projets par les classes, visite de l'aquarium , rencontres avec les scientifiques, ateliers et autres évènements !
Pour en savoir plus sur les Rencontres Argonautica à venir, rendez-vous sur la page dédiée !
Voir aussi
- Vidéo "Le satellite SWOT et l'hydrologie spatiale"
- Site internet The GLOBE Program
- Le CNRS étudie la pollution de la Garonne par les plastiques (vidéo 5mn)