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Exploiter et traiter des données pour comprendre l’origine d’une éruption volcanique

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Partie de programme : L’activité interne du globe

On a constaté grâce aux observations volcanologiques de l’Institut de Physique du Globe notamment (Observatoire du Piton de la Fournaise de l’Ile de la Réunion) que les éruptions volcaniques sont précédées de séismes qui se manifestent sous le volcan.
On s’interroge sur la signification de ces séismes et sur une possible utilisation pour annoncer une éruption volcanique.

 
Matériel et documents nécessaires :

    -  document 1 situant le volcan Piton de la Fournaise :
     
    Volcan Longitude (en degrés, minutes) Latitude(en degrés, minutes)
    PITON DE LA FOURNAISE
    France (Réunion)
    55° 43’ Est 21°14’ Sud
    Coordonnées à entrer dans Google Earth E55 43 S21 14,5

     

    -  document 2 des données sismiques précédant l’éruption du 9 mars 1998 :
     
     Dates - heures profondeurs ou altitudes coordonnées (longitude)
    6 mars entre - 5500 et -5000 mètres entre 55° 42’ et 55° 42’ 30’’
    entre - 5000 et -4500 mètres entre 55° 42’30’’ et 55° 43’
    7 mars entre - 5000 et - 4500 mètres entre 55° 42’ et 55° 42’30’’
    entre -4500 et -4000 mètres entre 55° 42’ et 55° 43’ 30’’
    8 mars entre -4000 et -3500 mètres entre 55° 42’ et 43’
    entre - 3500 et -3000 mètres entre 55° 41’30’’ et 55° 43’
    entre -3000  et -2000 mètres entre 55° 41’30’’ et 55° 43’ 30’’
    entre -2000 et -1500 mètres entre 55° 41’30’’ et  55° 43’
    entre -1500 et -1000 mètres entre 55° 41’30’’ et  55° 43’
    entre -1000 et  0 mètres entre 55° 42’ et 55° 43’
    entre  0 et 500 mètres entre 55° 42’30’’ et  55° 44’
    9 mars
    (jusqu’à 10h)
    entre 500 et 1000 mètres entre 55° 42’30’’ et  55° 43’30’’
    entre 1000 et 1500 mètres entre 55° 43’ et  55° 43’30’’
    9 mars 10h-15h de 1500 mètres – cratère séismes continus (trémor éruptif) jusqu’à éruption

     

    -  logiciel Google-Earth,
    -  document 3 : fiche résultats papier et/ou logiciel PAINT :


    Profil Ouest-Est et coupe en profondeur du volcan Piton de la Fournaise.

     

    -  une grille d’évaluation formative avec les critères de réussite de l’exercice,
    -  éventuellement : une fiche technique d’utilisation de GOOGLE EARTH et de PAINT.


 

Compétences socle pouvant être évaluées chez l’élève :

    Compétence 3A :
    -  connaissance : repérage dans le plan ;
    -  capacité : utiliser un tableau, construire un graphique savoir passer d’un mode d’expression à un autre ;

    Compétence 3B :
    - connaissances : savoir que la planète Terre présente une structure et des phénomènes dynamiques internes et externes ;
    - capacité : formuler une hypothèse, argumenter ;
    - attitude : la curiosité pour la découverte des causes des phénomènes naturels,

    Compétence 4 :
    -  s’informer, se documenter,
    -  créer, produire des données (dans le cas où l’on utilise le logiciel PAINT pour obtenir les résultats.


 

Travail de l’élève, productions attendues et évaluation formative :

    On attend de l’élève, par binôme ou individuellement :

    Par binôme :
    -  qu’il localise le Piton de la Fournaise à l’aide de Google Earth et qu’il présente le volcan à l’écran selon une vue proche du profil fourni (O-E) sur le document 3,
    -  qu’il représente les données sismiques collectées sur le profil Ouest – Est fourni soit sur papier en utilisant des crayons de couleur soit numériquement à l’aide du logiciel PAINT :


    Localisation des épicentres des séismes dans les jours précédant l’éruption.

     

    Individuellement :
    -  qu’il exprime sous la forme de phrases que les séismes correspondent à la montée de magma et que celui-ci provient d’une profondeur d’au moins 5 kilomètres et qu’ils pourraient être utilisés comme annonciateurs d’une éruption dans les jours qui suivent.


 
Documents à télécharger :