Des enseignants de la classe projet du collège François Truffaut de Betton [Mme Travers (maths), M. Benberghout (EPS), M. Dufros (SVT)], ainsi que l’artiste Bruce Chiefare et Michel et Anaïs de l’Espace des sciences rencontrent le chercheur Benjamin Guillaume à l’Observatoire des Science de l’univers de Rennes (OSUR). Nous faisons connaissance, présentons le projet scientifique et artistique et nous penchons sur la venue des élèves de la classe projet de 4e, le 20 janvier.
Il est questions d’échelles de temps et d’espace, de mouvements et de forces, avec notamment les forces en jeu dans les mouvements tectoniques de la Terre. Le laboratoire modélise les phénomènes afin de réduire le temps et l’Espace, pour mieux appréhender ces phénomènes. Les modèles permettent de réduire quelques milliers de km à quelques cms, des millions d’années à quelques heures ou quelques minutes…
Ce « lent ballet de la tectonique des plaques » est ainsi à porté d’observation grâce à des « manips » de laboratoire. Les chercheurs, ingénieur d’études, doctorants… font varier les paramètres un à un et observent le comportement de leurs modèles. Une expérience représente le manteau terrestre avec du sirop de glusose, 600 km représente ici environ 10 cm.
L’étude sera lancée en janvier, les élèves pourront découvrir les expériences en cours.
Les chercheurs mesureront des vitesses de déformation des matériaux de leur modèle. Il y a beaucoup de traitements de données, des travaux de modélisation analogique et numérique (nécessitant de longues heures de calcul selon la résolution souhaitée). Une « manip » analogique étudiera la collision des plaques Inde-Eurasie, avec la formation de la plus haute chaine de montagne l’Himalaya et le plus vaste haut plateau du monde le Tibet. Une expérience de 3H avec cette « manip » peut représenter 50 à 60 millions d’années !
Des moteurs créeront des mouvements du sirop de glucose qui feront déplacer des plaques de silicone en surface (représentant les plaques indiennes et asiatiques). Un mouvement des plaques de quelques cm/h dans le modèle représente des mouvements des plaques tectoniques de 0 à 10 cm/an. Il s’agira d’imiter de manière physique les mouvements de convection du manteau (en jouant sur différents paramètres), afin de comprendre le rôle de ces mouvements dans le mouvements des plaques indiennes et asiatiques.
Après un temps introductif en classe entière, la classe sera divisée en 2 groupes : un groupe observera les expériences en cours, tandis que l’autre groupe se déplacera dans le « musée de géologie » pour découvrir des roches ayant subit des déformations importantes au cours de temps.
Au laboratoire, on retrouve des outils de chantier, des ustensiles de cuisine, les scientifiques doivent faire preuve d’ingéniosité pour que les modèles se comportent au plus près de la réalité (viscosité, vitesses d’écoulement…).
Michel Bouchet, Espace des sciences
Remerciements : Un grand merci à Benjamin Guillaume et ses collègues, ainsi qu’à Alain-Hervé Le Gall du service multiCom de l’OSUR (CNRS, Université de Rennes 1).
