Plan de leçon : La bioaccumulation : une étude de cas portant sur les épaulards de la Colombie-Britannique

Aperçu des ressources et du matériel requis

Aperçu du plan de leçon

Résultats d'apprentissage prescrits et composantes du programme d'études

Science 7e

Sciences de la vie : les écosystèmes

  • Analyser le rôle que jouent certains organismes au sein de chaînes alimentaires, de populations, de communautés et d'écosystèmes
  • Déterminer ce dont les organismes ont besoin pour survivre et la façon dont ils interagissent dans leur environnement
  • Évaluer les conditions nécessaires au maintien d'écosystèmes sains
  • Évaluer les répercussions des activités humaines sur les écosystèmes locaux

Mathématiques 7e

Les relations et leurs représentations (Variables et équations)

  • Examiner une représentation graphique d'une relation pour déduire l'effet d'une modification d'une variable sur les autres variables
  • Représenter des relations graphiquement, examiner le résultat et tirer des conclusions

Sciences humaines 7e

Applications des sciences humaines

  • Concevoir, mettre en oeuvre et évaluer des plans d'action détaillés afin d'aborder des problèmes ou des questions d'intérêt mondial

Français langue première 7e

Langue et développement personnel

  • Faire preuve d'initiative et d'autonomie dans la formulation et la promotion d'idées au sein de la classe
  • Proposer et vérifier différentes hypothèses de solutions aux problèmes posés dans les situations de lecture, d'écoute et de visionnage et choisir la meilleure solution

Langue et communication

  • Manifester sa compréhension d'un message oral ou écrit en résumant l'essentiel des idées exprimées

Français langue seconde - immersion 7e

Langue et communication (Expression personnelle et interaction)

  • Partager avec ses pairs et son professeur, dans des situations provoquées ou spontanées, ses idées, informations, expériences personnelles et émotions en faisant appel à son vécu et à ses connaissances

Langue et communication (Organisation et communication des idées)

  • Faire la synthèse de ses connaissances antérieures sur un sujet proposé et identifier ses besoins en matière d'information

Français - immersion tardive 7e

Langue et communication (Expression personnelle et interaction)

  • Partager ses opinions et ses préférences et expliquer son raisonnement

Langue et communication (Organisation et communication des idées)

  • Faire la synthèse de ses connaissances antérieures et déterminer ses besoins en matière d'information

Formation personnelle et sociale 7e

Épanouissement personnel (Vie saine)

  • Donner des exemples de rapports entre la santé d'une part et l'environnement, l'économie et la société d'autre part

Science 10e

But 1: Science, technologie, société, et environnement (STSE)

  • Les étudiants approfondiront leur compréhension de la nature des sciences et de la technologie, du rapport entre science et technologie et du contexte social et environnemental des sciences et de la technologie

But 4: Attitudes

  • Les étudiants seront encouragés à adopter une attitude responsable face à l'acquisition et l'application des connaissances scientifiques et technologiques pour le bénéfice mutuel de l’individu, de la société et de l'environnement.

Sciences de la vie: Durabilité des écosystèmes

  • évaluer les impacts potentiels de la bioaccumulation

De l'aide peut être mise à votre disposition

Veuillez vous adresser au coordonnateur de l'enseignement de votre région responsable du programme Au fil de l'eau ou à un conseiller communautaire de Pêches et Océans Canada ou encore composez le (604) 666-6614 et demandez si un est disponible dans votre région pour vous assister dans cette activité.

killer whale

Aperçu du plan de leçon

Au cours de ces cinq leçons, les élèves apprendront l'histoire naturelle des populations d'épaulards de la Colombie-Britannique ainsi que les dangers que ceux-ci doivent affronter. L'accent sera mis sur le danger que pose l'accumulation de substances toxiques dans les chaînes alimentaires (la bioaccumulation), de même que sur l'interdépendance des écosystèmes marins et les dispositions de la Loi sur les espèces en péril (LEP) visant à réduire les dangers qui menacent les épaulards. Nous soulignerons également l'importance de l'engagement individuel dans la réalisation d'un changement positif.

Temps approximatif requis

Autre matériel requis

Les élèves devraient déjà connaître la définition des termes suivants

Suggestions d'activités d'évaluation 

Ressources supplémentaires et activités d'enrichissement facultatives recommandées

(p. ex. sites Internet, guides pédagogiques, lectures libres, bandes vidéo et audio, affiches et dépliants, sorties éducatives)

Leçon 1:

Leçon 2:

Leçon 3:

Leçon 4:

Leçon 5:

Leçon 1

Leçon 1 : L'histoire naturelle des épaulards de la Colombie-Britannique

Description de l'activité

  1. Revoyez avec les élèves l'histoire naturelle des épaulards de la Colombie-Britannique (à l'aide du diaporama Power Point, si vous avez accès à Internet)
    • Il existe trois types d'épaulards.
    • Comment distinguer les épaulards entre eux (leur tache grise et leur nageoire dorsale sont les équivalents des empreintes digitales humaines : elles sont différentes d'un épaulard à l'autre)
    • L'alimentation et la structure sociale des épaulards résidents
    • Le concept de matrilinéarité (l'équivalent de notre arbre généalogique)
    • L'alimentation et la structure sociale des épaulards itinérants
  2. Distribuez à chaque élève le document du cours intitulé Leçon 1
  3. Demandez aux élèves de répondre aux questions 1 à 6 individuellement, puis tenez une discussion sur celles-ci en séance plénière.

Document à remettre aux élèves - L'histoire naturelle des épaulards de la Colombie-Britannique

Killer Whale leaping

Cétacés : est le nom donné au groupe de mammifères comprenant les baleines, les dauphins et les marsouins.

Souvenez-vous que les mammifères :

  • ont une température corporelle interne constante (ils sont "homéothermes")
  • donnent naissance à des petits déjà entièrement formés
  • allaitent leurs petits
  • possèdent des poumons

La plupart des mammifères sont couverts de poils qui retiennent l'air pour les protéger du froid. Les cétacés n'ont pas de poils, c'est leur graisse qui les protège du froid. Leur pelage ne pourrait les tenir au chaud de toute façon puisqu'il ne peut pas retenir l'air dans l'eau. En fait, ces poils ne feraient que les ralentir dans leurs mouvements!

Les épaulards (ou orques) sont les plus grands spécimens de la famille des dauphins. Ces cétacés à dents sont des animaux sociaux extrêmement intelligents.  

Ils ont été surnommés "baleines tueuses" parce qu'on croyait à l'époque qu'ils tuaient d'autres baleines. Leur nom latin, Orcinus orca, reflète aussi cette méprise car il peut se traduire librement par "créature d'enfer".

Les épaulards fréquentent tous les océans du monde, mais semblent être plus communs dans les mers froides. Partout dans le monde, les populations d'épaulards ont adopté différents modes de vie en fonction de la géographie environnante et de la disponibilité de la nourriture.

Nous devons notre connaissance des épaulards aux travaux de Michael Bigg, Ph.D. Dans les années 1970, on croyait qu'il y avait des milliers d'épaulards en Colombie-Britannique et qu'il fallait les tuer parce qu'ils consommaient de trop grandes quantités de saumons. On les capturait également aux fins d'exposition dans des aquariums. M. Bigg a trouvé une façon d'identifier les différents types d'épaulards afin que ceux-ci puissent être comptés avec précision. Il a déterminé que c'était leur tache grise en forme de selle et leur nageoire dorsale qui différenciaient les espèces d'épaulards. Il a catalogué ces animaux et prouvé que, souvent, pensant voir plusieurs épaulards, les gens apercevaient plutôt les mêmes individus à plusieurs reprises. Il n'y en avait donc pas des milliers, comme on le croyait, mais que des centaines. Ses travaux ont permis de mettre un terme à la chasse aux épaulards ainsi qu'à leur capture.

Les différentes populations d'épaulards en Colombie-Britannique

Lorsqu'il a pu étudier individuellement les épaulards, M. Bigg a découvert qu'il en existait plusieurs types (ou espèces). Nous savons maintenant qu'il existe trois différents types (écotypes) d'épaulards dans la zone littorale de la Colombie-Britannique, et que ceux-ci ne se reproduisent pas entre eux. Leur régime alimentaire, leur comportement et leur culture sont différents.

Ces trois écotypes d'épaulards sont les suivants : hauturiers, itinérants et résidents. La Colombie-Britannique compte deux populations d'épaulards résidents : les résidents du Nord et les résidents du Sud. Ces deux populations se reproduisent isolément, même si leurs aires de répartition géographique se chevauchent. Les différences qui existent entre leurs langues créent un obstacle à l'accouplement inter-populations. Étant donné que les deux populations ne s'accouplent pas entre elles, elles présentent de légères différences physiques. Par exemple, les épaulards itinérants possèdent une nageoire dorsale plutôt pointue, alors que la taille des épaulards hauturiers est relativement plus petite.

On ignore encore presque tout des épaulards hauturiers puisqu'on les voit rarement près des côtes de la Colombie-Britannique.

Les itinérants se nourrissent de mammifères marins. Ils ne mangent pas de poissons. Ils doivent chasser silencieusement parce que les mammifères qui constituent leurs proies reconnaissent comme un danger le fait d'entendre les émissions sonores d'un épaulard itinérant. C'est pourquoi les itinérants restent plus longtemps sous l'eau et ne se déplacent pas en groupe familial élargi.

Les épaulards résidents se nourrissent de poissons. En fait, le saumon constitue environ 98 % de leur régime alimentaire. Ils ne s'attaquent pas aux mammifères marins. Ils peuvent émettre tous les sons qu'ils désirent puisque les poissons ne peuvent les entendre. Ce sont des animaux très grégaires qui se déplacent souvent en groupes élargis. Leurs cellules familiales, très structurées, sont basées sur une filiation matrilinéaire (la mère, ses rejetons et les rejetons de ses filles). Ni les mâles ni les femelles ne quittent la société matrilinéaire. Les épaulards ne se reproduisent pas entre membres d'une même famille parce qu'ils savent reconnaître les individus qui en font partie, grâce aux sons différents propres à chaque lignée. Les épaulards dont les émissions sonores sont exactement les mêmes restent ensemble, mais ne se reproduisent pas entre eux. Les individus avec lesquels ils procréent proviennent d'une même population, mais émettent des sons différents. Après l'accouplement, le mâle et la femelle ne restent pas ensemble pour former une cellule familiale, ils demeurent avec les membres de leur filiation matrilinéaire afin que les sons familiaux demeurent distincts et que leur système de reconnaissance des sons étrangers demeure intact.

À l'échelle mondiale, les épaulards ne sont pas tous de types résident, itinérant ou hauturier. Leur mode de vie est fonction de la nature de leurs proies et de la géographie de leur territoire.

Sources: Les travaux de recherche de Michael Bigg, Ph.D; John Ford, Ph.D.; Graeme Ellis et Lance Barrett-Lennard, Ph.D.

La filiation matrilinéaire A30

Le programme Wild Killer Whale Adoption donne des noms aux baleineaux lorsque ceux-ci ont été aperçus pendant deux ans d'affilée. Pourquoi seulement après deux ans? Parce que le taux de mortalité des baleineaux peut être très élevé durant leur première année de vie.

Graphique de la  filiation matrilinéaire A30

Questions:

  1. Quel est le lien de parenté entre A30 et A75, dans cet exemple de filiation matrilinéaire?
  2. Étant donné que le corps de A6 n'a jamais été retrouvé, comment savons-nous qu'il est mort?
  3. Pourquoi ignorons-nous si A75 est un mâle ou une femelle?
  4. Pourquoi les épaulards résidents peuvent-ils se déplacer en groupes nombreux et bruyants?
  5. Pourquoi les épaulards itinérants ne peuvent-ils pas faire de même?
  6. Comment les épaulards résidents peuvent-ils savoir s'ils sont apparentés à d'autres épaulards?
  7. Pourquoi le programme appelé Wild Killer Whale Adoption n’a pas donné de nom à A84 et n’a pas inscrit l'animal à leur programme symbolique d'adoption en 2006?

Leçon 1: Outil d'évaluation

Corrigé

1. Quel est le lien de parenté entre A30 et A75, dans cet exemple de filiation matrilinéaire?

A30 (Tsitika) est la grand-mère de A75 (Cedar).

2. Étant donné que le corps de A6 n'a jamais été retrouvé, comment savons-nous qu'il est mort?

Les épaulards résidents se déplacent toujours avec leur famille matrilinéaire; si l'animal n'est pas avec sa famille, c'est qu'il est mort. Du point de vue scientifique, ces baleineaux sont considérés comme « manquants » pendant un an, puis présumés morts. [Il existe quelques rares exceptions, comme celle des baleineaux A73 (Springer) et L98 (Luna).]

3. Pourquoi ignorons-nous si A75 est un mâle ou une femelle? 

  • A75 ne possède pas encore la grande nageoire dorsale caractéristique des mâles qui ne « pousse » qu'à la puberté car il est trop jeune. [Si A75 est une femelle, elle est également trop jeune pour donner naissance à un baleineau, ce qui permettrait de déterminer son sexe].
  • Une analyse de l' ADN n’a pas été effectuée
  • On n’a pas pu observer la région pelvienne (située sous le ventre) de cet animal. La pigmentation blanche que l'on retrouve à cet endroit diffère selon le sexe de l'animal.

4. Pourquoi les épaulards résidents peuvent-ils se déplacer en groupes nombreux et bruyants?

  • Groupes nombreux : Les poissons qui constituent l'alimentation des épaulards résidents se rassemblent en grand nombre et se trouvent en des endroits prévisibles (le frai du saumon) 
  • Bruyant : Les poissons ne peuvent entendre les émissions sonores des épaulards.

5. Pourquoi les épaulards itinérants ne peuvent-ils pas faire de même?

  • Les mammifères qui constituent la proie des épaulards itinérants peuvent entendre les émissions sonores de ces derniers et essaieraient donc de s’échapper
  • Ils seront plus faciles à détecter en groupes nombreux.

6. Comment les épaulards résidents peuvent-ils savoir s'ils sont apparentés à d'autres épaulards? C’est de cette façon qu’ils réduisent le risque de consanguinité et c’est pourquoi ils doivent rester ensemble selon une filiation matrilinéaire.

  • Ils peuvent évaluer leur lien de parenté d’après les émissions sonores de l'animal. Si leurs émissions sonores sont exactement les mêmes, ils restent ensemble selon une filiation matrilinéaire, mais ne se reproduisent pas entre eux
  • S'ils appartiennent à un autre clan acoustique (mais à la même population), ils s'accoupleront peut-être, mais demeureront avec leur groupe matrilinéaire. Le mâle et la femelle ne restent pas ensemble; ils se quittent après l'accouplement car, alors le système d’émissions sonores distinctes s'effondrerait

7. Pourquoi le programme appelé Wild Killer Whale Adoption n’a pas donné A84 un nom et n’a pas inscrit l'animal a leur programme symbolique d'adoption en 2006? 

Le taux de mortalité des baleineaux peut être très élevé durant les deux premières années. La mort d’un jeune baleineau faisant partie du programme d'adoption pourrait mener à des complications.

Leçon 2

Leçon 2 : Les chaînes alimentaires et les réseaux alimentaires des épaulards

Description de l'activité

  1. Revoyez avec les élèves les concepts des chaînes alimentaires et des réseaux alimentaires. (à l'aide du diaporama Power Point, si vous avez accès à Internet)
    • Les chaînes alimentaires des épaulards résidents et des épaulards itinérants
    • Les réseaux alimentaires
  2. Distribuez à chaque élève le document du cours intitulé Leçon 2
  3. Demandez aux élèves de répondre aux questions 1 à 5 individuellement, puis tenez une discussion sur celles-ci en séance plénière
  4. 4. Jouez au jeu de la chaîne alimentaire (Food Chain Game). Adaptation de l’activité “How do toxins move through the food chain” du Ohio Sea Grant Education Program et de l’activité “Deadly Links” du Project Wild. (en anglais seulement)

Document à remettre aux élèves - Le rôle des épaulards dans l’écosystème

Un écosystème se définit comme un système interactif formé d'un groupe d'organismes et des facteurs non biologiques (la lumière, le sol, la température, l'eau) qui composent leur environnement.

Les prédateurs sont des animaux qui se nourrissent d'autres animaux.

Les proies sont des animaux qui se font manger par des prédateurs.

Les producteurs sont des organismes qui produisent leur propre nourriture. Les végétaux représentent les principaux producteurs; ils captent l'énergie du soleil et la conservent sous forme de glucose. Le processus par lequel l'énergie lumineuse est captée et retenue par les molécules de glucose s'appelle la photosynthèse.

Les consommateurs sont des organismes qui tirent leur énergie de la consommation d'autres organismes. Il existe quatre types de consommateurs :

  • les herbivores, qui ne mangent que des producteurs (les végétaux)
  • les carnivores, qui se nourrissent d'autres consommateurs. Les carnivores sont des prédateurs (p. ex. les épaulards itinérants) et se nourrissent de proies (p. ex. les phoques)
  • les omnivores, qui se nourrissent de producteurs et de consommateurs
  • les décomposeurs, qui sont des consommateurs se nourrissant d'organismes morts. Les bactéries et les algues sont des décomposeurs. Ils "nettoient" l'écosystème en transformant les organismes morts en nutriments. Ils diffèrent des détritivores comme l'aigle ou le bernard-l'hermite (crabe) parce qu'ils se développent à la surface ou à l'intérieur des déchets ou de la matière en décomposition, absorbant les nutriments directement dans leurs cellules. C'est ainsi qu'ils recyclent les nutriments.

Les chaînes alimentaires

Une chaîne alimentaire est un diagramme qui montre comment l'énergie alimentaire emmagasinée passe d'un organisme à un autre. Les flèches indiquent le sens du mouvement de l'énergie; chaque flèche est précédée de ce qui est mangé et suivie de qui le mange. En voici un exemple :

Phytoplancton → zooplancton → hareng → saumon → épaulard résident

Dans cet exemple, la chaîne alimentaire montre que le zooplancton obtient son énergie alimentaire en mangeant le phytoplancton; le hareng, en mangeant le zooplancton; le saumon, en mangeant le hareng; le phoque, en mangeant le saumon; et l'épaulard itinérant, en mangeant le phoque.

Les producteurs se trouvent toujours au début de la chaîne alimentaire puisqu'ils sont les seuls organismes capables de produire leur propre nourriture à partir de l'énergie solaire. N'oubliez pas que le phytoplancton est une plante et est par conséquent un producteur! En général, on dessine des chaînes alimentaires en plaçant les producteurs au bas ou au début de la chaîne. Souvenez-vous que la direction des flèches est très importante puisqu'elle montre dans quelle direction s'effectue le transfert d'énergie et dans quelle direction la nourriture se déplace.

Les consommateurs qui mangent les producteurs représentent le premier ordre de consommateurs (ou consommateurs primaires). Les consommateurs qui mangent ces consommateurs représentent le second ordre de consommateurs (ou consommateurs secondaires) et ainsi de suite.

Les réseaux alimentaires

Un réseau alimentaire est un diagramme qui montre les interactions entre les chaînes alimentaires. Il s'agit de la combinaison de nombreuses chaînes alimentaires montrant l'interrelation entre un grand nombre de producteurs et de consommateurs vivant dans un écosystème.

Questions

  1. Dessine la chaîne alimentaire de l'épaulard résident
  2. Dans cette chaîne alimentaire :
    1. encercle le(s) producteur(s)
    2. mets un crochet au-dessus des consommateurs
    3. trace un carré autour de la proie du saumon
    4. mets une étoile au-dessus du prédateur du zooplancton
  3. Dans l'espace ci-dessous, dessine le réseau alimentaire des organismes suivants : hareng; saumon, zooplancton, phytoplancton, épaulard itinérant, humain, épaulard résident, phoque commun. Indices : Les phoques, autant que les humains, se nourrissent de hareng et de saumon. Très peu d'humains mangent des phoques, alors n'incluez pas ce maillon. Les épaulards itinérants ne mangent pas les humains!
  4. Combien de chaînes alimentaires y a-t-il dans ce réseau?
  5. Dites où se trouveraient les décomposeurs dans ce réseau alimentaire.

Leçon 2: Outil d'évaluation

Corrigé

1. Dessine la chaîne alimentaire de l'épaulard résident

Phytoplancton → zooplancton → hareng → saumon → épaulard résident

2. Dans cette chaîne alimentaire :

  1. Encercle le(s) producteur(s)
  2. Mets un crochet au-dessus des consommateurs
  3. Trace un carré autour de la proie du saumon
  4. Mets une étoile au-dessus du prédateur du zooplancton
Graphique de la  chaîne alimentaire de l'épaulard résident

3. Dans l'espace ci-dessous, dessine le réseau alimentaire des organismes suivants : hareng; saumon, zooplancton, phytoplancton, épaulard itinérant, humain, épaulard résident, phoque commun. Indices : Les phoques, autant que les humains, se nourrissent de hareng et de saumon. Très peu d'humains mangent des phoques, alors n'incluez pas ce maillon. Les épaulards itinérants ne mangent pas les humains!

Graphique d'un réseau alimentaire

4. Combien de chaînes alimentaires y a-t-il dans ce réseau?

Il y a 5 chaînes alimentaires dans ce réseau.

5. Dites où se trouveraient les décomposeurs dans ce réseau alimentaire.

Les décomposeurs tirent leur énergie de tous les organismes morts du réseau alimentaire. Pour les ajouter au réseau alimentaire, il faudrait dessiner une flèche depuis chacun des organismes présents dans le réseau jusqu'aux décomposeurs.

Leçon 3

Leçon 3 : La LEP et les dangers qui menacent les épaulards

Description de l'activité

  1. Revoyez avec les élèves la Loi sur les espèces en péril et les dangers qui menacent les épaulards.
    • les dispositions et les objectifs de la Loi sur les espèces en péril
    • le classement des épaulards conformément à la LEP
    • les dangers naturels et anthropiques (causés par les humains) qui menacent les épaulards
  2. Distribuez à chaque élève le document du cours intitulé Leçon 3
  3. Demandez aux élèves de répondre aux questions 1 à 3 en classe, puis tenez une discussion sur celles-ci en séance plénière.

Document à remettre aux élèves - Les épaulards sont en difficulté

En 2001, le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC) a conclu que :

  • les épaulards résidents du sud sont "en voie de disparition"
  • les épaulards résidents du Nord sont "menacés"
  • les épaulards itinérants sont "menacés"
  • les épaulards océaniques sont une "espèce préoccupante"

La population d'itinérants et les deux populations de résidents figurent à l'Annexe 1 de la Loi sur les espèces en péril (LEP), la loi canadienne visant à protéger les espèces sauvages de l'extinction.

Les épaulards résidents du Sud sont présents dans les eaux canadiennes et américaines. En novembre 2005, les États-Unis ont également inscrit cette population sur la liste des espèces "en voie de disparition" selon les lois de ce pays.

Questions

1. Quels sont les dangers possibles qui menacent l'ensemble des populations d'épaulards en Colombie-Britannique?

2. À votre avis, pourquoi les épaulards itinérants sont-ils vulnérables au bruit?

3. À votre avis, pourquoi les épaulards résidents du Sud sont-ils davantage en péril que les autres populations d'épaulards en C.-B.?

Leçon 3: Documentation de référence

Loi sur les espèces en péril : Travailler ensemble pour protéger les espèces aquatiques

La Loi sur les espèces en péril (LEP) a pour objet de protéger les espèces sauvages contre le risque de disparition, et pour cela elle prévoit deux grands axes d'action : 

  • Assurer la reconstitution des populations chez les espèces menacées par l'activité humaine
  • Prévoir des mesures de gestion destinées à stopper la dégradation des espèces dites "préoccupantes" afin d'empêcher qu'elles ne deviennent des espèces menacées ou en voie de disparition

La LEP est entrée en vigueur en juin 2003. Elle prévoit des dispositions interdisant de tuer, de nuire, de harceler, de capturer ou de prendre des individus appartenant à une espèce menacée ou en voie de disparition ainsi que des dispositions interdisant de détruire leur habitat.

Un effort de collaboration

Trois ministères sont directement concernés par la protection des espèces menacées ou en péril : Environnement Canada, Parcs Canada et Pêches et Océans Canada, ce dernier étant responsable des espèces aquatiques (eaux dulcicoles et eaux marines).

Il a été établi dès le départ qu'aucune instance gouvernementale, industrielle ou communautaire ne pouvait à elle seule prendre en charge la protection des espèces canadiennes inscrites sur la liste des espèces en péril. Cet enjeu est l'affaire de tous les acteurs concernés, partout au pays, et la LEP a été conçue pour favoriser les actions de collaboration entre les gouvernements et les intervenants.

Chacun peut contribuer à cet effort de collaboration, par exemple en s'informant sur les espèces en péril et en comprenant les facteurs qui sont une source de menace, ou en prenant des moyens concrets pour protéger l'habitat des espèces concernées.

Quelles sont les modalités d'inscription d'une espèce sur la liste des espèces en péril ?

Les espèces sont désignées "en péril" par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC), organe indépendant regroupant de nombreux experts et chargé d'évaluer la situation des espèces sauvages sur la base des données scientifiques connues. Il appartient au cabinet fédéral, après consultation avec tous les acteurs concernés, de décider si ces espèces doivent bénéficier de la protection de la LEP.

Une espèce peut être déclarée comme étant

Disparue : Espèce qui n'existe plus nulle part sur la planète.

Disparue du Canada : Espèce sauvage qu'on ne trouve plus à l'état sauvage au Canada, mais qu'on trouve ailleurs à l'état sauvage.

En voie de disparition : Espèce sauvage qui, de façon imminente, risque de disparaître du pays ou de la planète.

Espèce menacée : Espèce sauvage susceptible de devenir une espèce en voie de disparition si rien n'est fait pour contrer les facteurs menaçant de la faire disparaître.

Espèce préoccupante : Espèce sauvage qui peut devenir une espèce menacée ou une espèce en voie de disparition par l'effet cumulatif de ses caractéristiques biologiques et des menaces signalées à son égard.

Pour plus d'information sur la loi sur les espèces en péril, référez-vous au site http://www.sararegistry.gc.ca/default.asp?lang=Fr&n=24F7211B-1

Les dangers qui menacent les épaulards

Les dangers qui menacent les épaulards résidents peuvent se résumer à ceux-ci :

  • la contamination environnementale
  • la réduction de l'accessibilité ou de la qualité des proies
  • les perturbations, tant physiques qu'acoustiques

Dans le passé, la capture aux fins d'exposition dans des aquariums et l'abattage des orques constituaient les principaux dangers qui menaçaient les populations d'épaulards.

Les élèves doivent comprendre qu'il existe plus d'un danger qui menace les populations d'épaulards. En effet, des menaces multiples interagissent pour causer un stress indu aux épaulards. Les travaux de recherche en cours effectués par John Ford, Ph.D., et Graeme Ellis indiquent que le déclin des populations d'épaulards résidents du Sud et du Nord coïncide avec celui des stocks de saumon quinnat. Ce déclin est plus prononcé au sein de la population de résidents du Sud. Lorsque la nourriture se fait rare, les substances toxiques sont plus facilement assimilées, et le bruit ou la circulation des bateaux sont plus durement ressentis du fait qu'ils réduisent les chances des épaulards d'attraper leurs proies.

Leçon 3: Outil d'évaluation

Corrigé

1. Quels sont les dangers possibles qui menacent l'ensemble des populations d'épaulards en Colombie-Britannique ?

  • Perte d'habitat
  • Maladie
  • Changement climatique
  • Enchevêtrement 
  • Collisions avec les bateaux
  • Bruit (Perturbation acoustique = bateaux, activité sismique, sonars à basse ou moyenne fréquence, forage, dragage, etc.)
  • Surpêche /Diminution de la disponibilité de leur proie)
  • Interaction humaine/ Perturbation physique
  • Mise en captivité dans des aquariums
  • Élimination sélective (on les a déjà chassé au fusil)
  • Contaminants (substances toxiques, déversements de pétrole)

À noter : Les deux populations d'épaulards résidents ont décliné à la suite de l'effondrement des stocks de saumons quinnat vers la fin des années 1990. Ce déclin était plus prononcé au sein de la population de résidents du Sud. Encore une fois, il est important que les élèves sachent que c'est la combinaison de tous ces facteurs de stress qui menace les populations d'épaulards.

2. À votre avis, pourquoi les épaulards itinérants sont-ils vulnérables au bruit?

  • Les épaulards itinérants doivent pouvoir entendre leurs proies pour les détecter
  • Le bruit peut masquer les sons émis par leurs proies de manière que les itinérants ne peuvent pas trouver de la nourriture

3. À votre avis, pourquoi les épaulards résidents du Sud sont-ils davantage en péril que les autres populations d'épaulards en C.-B.?

Parce qu'ils se trouvent plus souvent dans des régions plus peuplées, donc plus susceptibles d'être associées à :

  • une moins grande disponibilité de nourriture
  • plus de contaminants (produits chimiques)
  • plus de bruit
  • plus de perturbations physiques causés par la présence des bateaux

Un plus grand nombre de résidents du Sud ont été tués ou mis ou en captivité [de plus, ils peuvent absorber une nourriture plus contaminée, possiblement par des sources très éloignées de leur habitat.]

Leçon 4

Leçon 4 : La bioaccumulation et les épaulards

Description de l'activité

  1. Revoyez avec les élèves le concept de la bioaccumulation
    • Définissez la bioaccumulation
    • Les effets néfastes que les polluants organiques persistants (POP) peuvent causer à un organisme
    • L'origine des POP
    • Le calcul déjà effectué de la quantité de BPC présent dans l'organisme de différentes populations d'épaulards
    • Dans quelle mesure la teneur en substances toxiques dans l'organisme augmente à mesure que l'on remonte la chaîne alimentaire
  2. Distribuez à chaque élève le document du cours intitulé Leçon 4
  3. Demandez aux élèves de répondre aux questions 1 à 7 individuellement. Vous pouvez adapter les questions 5 à 7 pour en faire une discussion en séance plénière
  4. Jouez au jeu de la chaîne alimentaire comprenant des substances toxiques "Food Chain Game with Toxins". (en anglais seulement) (facultatif)
  5. Demandez aux élèves de répondre à la question 8

Document à remettre aux élèves - Qu'est-ce que la bioaccumulation?

Image d'une crâne

Un grand nombre des produits chimiques que nous utilisons quotidiennement sont toxiques. Ces produits comprennent les pesticides, les huiles à moteurs et de nombreux produits de nettoyage domestiques. La plupart des substances toxiques sont fabriquées par les humains; on ne les trouve pas à l'état naturel.

Certaines de ces substances toxiques sont persistantes. Cela signifie qu'elles ne se décomposent pas et qu'elles s'accumulent dans la chaîne alimentaire, généralement dans la graisse des organismes. Or, le lait maternel des mammifères contient une grande quantité de gras. 

L'accumulation de substances toxiques persistantes dans la chaîne alimentaire s'appelle la bioaccumulation.

Les substances toxiques persistantes sont également connues sous le noms de polluants organiques persistants (POP). 

Les substances toxiques persistantes peuvent causer les problèmes suivants :

  • la stérilité
  • des anomalies congénitales
  • des troubles du système immunitaire (cancers ou immunodéficiences)
  • des troubles d'apprentissage ou de comportement
  • la mort

Plus un organisme contient de substances toxiques, plus il est en péril. 

Même si nous (les humains) utilisons des produits toxiques sur la terre et non dans l'eau, ces substances pénètrent le sol et les eaux souterraines, et se déversent dans les voies d'eau et dans l'océan. Toutes les substances toxiques persistantes finissent donc par se retrouver dans les chaînes alimentaires marines.

Le tableau ci-dessous montre les effets de la bioaccumulation sur les épaulards. Le gras des épaulards itinérants contient davantage de substances toxiques persistantes parce que leur position dans la chaîne alimentaire est plus élevée que celle des épaulards résidents. Comme les épaulards résidents et les phoques sont des consommateurs de quatrième ordre, s'ils occupaient le même territoire, la teneur en substances toxiques persistantes présente dans leur organisme serait vraisemblablement la même.

tableau représentant les POPs

De plus, les substances toxiques locales ne sont pas les seules à nuire aux épaulards. Les substances toxiques persistantes s'accumulent, dans les pays froids comme le Canada, par évaporations et condensations successives (ce qu'on appelle la "distillation globale"). Il a été prouvé qu'il ne faut que 5 à 10 jours à des substances toxiques provenant d'aussi loin que le Japon pour pénétrer dans les eaux côtières de la Colombie-Britannique.

Source: les travaux de recherche de Peter Ross, Ph.D.

Des substances toxiques persistantes dans la chaîne alimentaire

Tableau: Substances toxiques persistantes dans la chaîne alimentaire
Tableau : Japan Offspring Fund

Comment se fait-il que nous laissions ces produits chimiques pénétrer dans l'environnement et s'accumuler dans la chaîne alimentaire? Nous avons fait des erreurs dans le passé avec des produits comme le pesticide DDT et les BPC. Les gens pensaient qu'il s'agissait de "super produits chimiques", des inventions extraordinaires pouvant apporter des solutions à divers problèmes.

En effet, on utilisait alors le DDT pour tuer les moustiques susceptibles d'être porteurs de maladies. Quant au BPC, il servait d'isolant électrique, car il ne brûle pas ni ne se corrode; il entrait dans la composition d'un grand nombre de produits, depuis des sources de lumière électrique jusqu'aux peintures et aux encres d'imprimerie. Les effets à long terme de ces "super produits chimiques" n'avaient pas été testés avant leur mise en utilisation. 

Le tableau à droite montre comment des produits chimiques comme le BPC pénètrent et remontent la chaîne alimentaire.

Le tableau ci-dessous montre d'autres substances toxiques persistantes. Ce sont les 12 substances toxiques reconnues comme étant les plus dangereuses. Notez que 9 d'entre elles sont des pesticides!

Polluants organiques persistants (POP) Pesticide Produit chimique industriel Sous-produit
Aldrin check mark
Chlordane check mark
DDT check mark
Dieldrin check mark
Endrin check mark
Heptachlor check mark
Mirex check mark
Toxaphène check mark
Hexachlorobenzène check mark check mark check mark
PCBs check mark check mark
Dioxines check mark
Furanes check mark

Après des années d'utilisation de ces produits chimiques, des problèmes ont été observés chez certains animaux de la chaîne alimentaire. Par exemple, à la suite de l'utilisation du DDT, la coquille des oeufs des grands oiseaux était devenue tellement mince que les oeufs s'écrasaient sous le poids de l'animal adulte. Lorsque l'on a testé les substances chimiques en cause, on a découvert qu'elles étaient bioaccumulables.

Cela nous a dû nous servir de leçon, n'est-ce pas? 

Eh! non, pas du tout. 

  • De nombreux pays utilisent toujours des produits chimiques dont l'effet bioaccumulatif a été prouvé
  • Ces produits chimiques sont entreposés partout dans le monde et ne sont pas toujours mis au rebut de façon appropriée
  • Il n'existe toujours pas de lois au Canada ni aux États-Unis exigeant la mise à l'essai de nouveaux produits chimiques qui ne sont pas employés dans la nourriture. En fait, des quelque 85 000 produits chimiques utilisés en Amérique du Nord, seulement 10 % ont été évalués dans le but de connaître leur impact environnemental (source : Chemical Trespass)
  • De 300,000+ produits chimiques utilisés en Amérique du Nord, environ 400 sont de nouveaux contaminants chimiques bioaccumulables. 75% n’ont pas fait l’objet d’une étude. (Source: Derek Muir, Environnement Canada, Fév 2008)
  • On produit actuellement en Amérique du Nord un nouveau groupe de substances chimiques dont l'effet bioaccumulatif a été prouvé. Il s'agit des polybromodiphényléthers (PBDE); ces substances sont utiles aux humains parce qu'elles ne brûlent pas. Elles sont ignifuges. Il existe pourtant d'autres produits ignifuges qui ne sont pas bioaccumulatifs. L'Europe a banni les PBDE, mais pas l'Amérique du Nord

PBDE = polybromodiphényléthers. Les PBDE forment un groupe de produits chimiques ignifuges contenant du brome. Des essais ont prouvé qu'il s'agissait de polluants organiques persistants; ils entrent dans la composition de meubles, de téléviseurs et d'ordinateurs.

Les substances toxiques persistantes présentes dans l'organisme des épaulards de la Colombie-Britannique

Peter Ross, Ph.D., a étudié la quantité de substances toxiques présentes dans la graisse des épaulards résidents et itinérants de la Colombie-Britannique. Les échantillons de graisse ont servi à la fois à la recherche portant sur l'ADN et les substances toxiques. Les échantillons ont été recueillis à l'aide d'une fléchette rétractable qui soutire une quantité de graisse de la taille de l'ongle du petit doigt. Les recherches de M. Ross sont résumées dans le graphique ci-dessous; les substances sont indiquées à l'aide de l'unité de mesure "partie par million" (ppm).

graphique indiquant a quantité de substances toxiques présentes dans la graisse des épaulards résidents et
		        				itinérants de la Colombie-Britannique

Questions

1. Sers-toi du graphique intitulé "La quantité de BPC présente dans l'organisme des épaulards de la Colombie-Britannique" pour remplir le tableau ci-dessous :

Mâle adulte résident du Nord Femelle résidente du Nord en âge de procréation Mâle adulte résident du Sud Mâle adulte itinérant
Quantité estimative des BPC dans la graisse (ppm) de l'animal 3

2. Les chercheurs ont trouvé une teneur en BPC de 79 ppm dans l'organisme des bélugas du fleuve Saint-Laurent. Ces animaux étaient atteints de cancers ou de malformations du squelette, et la survie de leurs populations était gravement compromise (Source : Muir et al). Chez le phoque annelé, un taux de 77 ppm crée des troubles du système reproducteur (Source : Oceana) Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ces niveaux?

3. Un taux de 16,5 ppm cause des troubles du système immunitaire chez le phoque commun (Source : Oceana). Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ce niveau?

4. Selon les lignes directrices du gouvernement canadien sur les contaminants chimiques, un niveau supérieur à 50 ppm est considéré comme toxique (Source: Oceana). Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ce niveau? 

5. Au Canada, le seuil d'intervention en matière de BPC est de 2 ppm. La nourriture contenant ce taux de BPC est considérée comme impropre à la consommation. Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ce niveau?

6. Combien de fois environ le taux de BPC présent dans l'organisme des mâles résidents du Nord est-il supérieur à celui présent dans l'organisme des femelles résidentes du Nord en âge de procréer? Pourquoi, d'après toi, l'organisme des mâles peut contenir beaucoup plus de substances toxiques comme les BPC?

7. D'après ce que tu sais maintenant des substances toxiques présentes dans l'organisme des épaulards, explique pourquoi l'espérance de vie des mâles a tendance à être plus courte que celle des femelles.

8. Combien de fois environ le taux de BPC présent dans l'organisme des mâles résidents du Sud est-il supérieur à celui présent dans l'organisme des mâles résidents du Nord? Pourquoi, d'après toi, l'organisme des mâles résidents du Sud peut contenir beaucoup plus de substances toxiques comme les BPC?

9. Sommaire : Pour chaque sujet, coche la réponse liée à l'épaulard ou au groupe d'épaulards le plus susceptible de posséder la plus grande quantité de substances toxiques :

Type d'épaulard :

Sexe :

Ordre de naissance :

Territoire :

Leçon 4 : Outil d'évaluation

Corrigé

1. Sers-toi du graphique intitulé "La quantité de BPC présente dans l'organisme des épaulards de la Colombie-Britannique" pour remplir le tableau ci-dessous :

Mâle adulte résident du Nord Femelle résidente du Nord en âge de procréation Mâle adulte résident du Sud Mâle adulte itinérant
Quantité estimative des BPC dans la graisse (ppm) de l'animal 35 3 145 250

2. Les chercheurs ont trouvé une teneur en BPC de 79 ppm dans l'organisme des bélugas du fleuve Saint-Laurent. Ces animaux étaient atteints de cancers ou de malformations du squelette, et la survie de leurs populations était gravement compromise (Source : Muir et al). Chez le phoque annelé, un taux de 77 ppm crée des troubles du système reproducteur (Source : Oceana) Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ces niveaux?

Les mâles résidents du Sud et les mâles itinérants.

3. Un taux de 16,5 ppm cause des troubles du système immunitaire chez le phoque commun (Source : Oceana). Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ce niveau?

Les mâles résidents du Nord, les mâles résidents du Sud et les mâles itinérants.

4. Selon les lignes directrices du gouvernement canadien sur les contaminants chimiques, un niveau supérieur à 50 ppm est considéré comme toxique (Source: Oceana). Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ce niveau? 

Les mâles résidents du Sud et les mâles itinérants.

5. Au Canada, le seuil d'intervention en matière de BPC est de 2 ppm. La nourriture contenant ce taux de BPC est considérée comme impropre à la consommation. Quelles populations d'épaulards ont une teneur en BPC supérieure à ce niveau? 

La totalité des épaulards.

6. Combien de fois environ le taux de BPC présent dans l'organisme des mâles résidents du Nord est-il supérieur à celui présent dans l'organisme des femelles résidentes du Nord en âge de procréer? Pourquoi, d'après toi, l'organisme des mâles peut contenir beaucoup plus de substances toxiques comme les BPC?

Douze fois plus environ. Les femelles en âge de procréer transmettent des substances toxiques à leurs baleineaux par le lait maternel et le placenta.

7. D'après ce que tu sais maintenant des substances toxiques présentes dans l'organisme des épaulards, explique pourquoi l'espérance de vie des mâles a tendance à être plus courte que celle des femelles.

Parce que l'organisme des mâles contient beaucoup plus de substances toxiques que celui des femelles.

8. Combien de fois environ le taux de BPC présent dans l'organisme des mâles résidents du Sud est-il supérieur à celui présent dans l'organisme des mâles résidents du Nord? Pourquoi, d'après toi, l'organisme des mâles résidents du Sud peut contenir beaucoup plus de substances toxiques comme les BPC?

Quatre fois plus environ. Parce qu'ils se retrouvent plus souvent dans des régions plus peuplées, donc plus polluées. Le fjord Puget Sound présente localement des quantités de substances toxiques particulièrement importantes, quoiqu'une partie de ces substances toxiques proviennent aussi d'ailleurs dans le monde.

9. Sommaire : Pour chaque sujet, coche la réponse liée à l'épaulard ou au groupe d'épaulards le plus susceptible de posséder la plus grande quantité de substances toxiques:

Type d'épaulard :

Sexe :

Ordre de naissance :

Territoire :

Leçon 5

Leçon 5 : À vos marques, prêts, partez! Des solutions pour la survie des épaulards

Description de l'activité

  1. "Ce que les épaulards m'ont appris." Guidez une discussion en classe sur ce que nous apprend la bioaccumulation de substances toxiques dans l'organisme des épaulards et ce que nous pouvons faire pour redresser cette situation. Un sommaire est disponible ici (en anglais seulement)
  2. "Je peux faire une différence! Mon engagement envers la Terre-Mère". Demandez aux élèves de réfléchir à leur mode de vie et de trouver dix habitudes qu'ils pourraient modifier pour réduire les produits chimiques dans la chaîne alimentaire. Cet exercice peut consister en un poème ou une écriture de journal ou encore en un dessin ou une affiche
  3. Demandez aux élèves d'écrire une lettre ou de signer une pétition visant à exprimer leur inquiétude au sujet des PBDE. Cette lettre peut être adressée a un député et/ou aux ministères de l'Environnement, de la Santé ou de l'Industrie. Les liens vers ces contacts : http://www.earthlingenterprises.ca/earthlingenterprises/Write_a_letter___petitions.html
  4. Demandez aux élèves d'envisager de prendre d'autres mesures pour aider les épaulards, en s'inspirant des suggestions ci-dessous. Il est crucial que les élèves puissent appliquer ce qu'ils ont appris durant ce cours afin qu'ils sachent que leurs initiatives peuvent influencer l'état des choses. Vous trouverez des liens utiles dans la section Ressources supplémentaires.
    • Les élèves font le compte rendu des succès qu'ils ont remportés et des difficultés qu'ils ont éprouvées dans la mise en application des dix résolutions données en réponse à la question 2.
    • Lancez une campagne dans la classe en vue d'adopter un épaulard; http://www.killerwhale.org/ (épaulards itinérants du Pacifique Nord-Est et résidents du nord) ou http://www.whale-museum.org/ (épaulards résidents du sud)
    • Mettez sur pied un programme amélioré de recyclage à l'intérieur de l'école.
    • Relevez un problème environnemental dans votre école, et réglez-le. Par exemple, il peut s'agir de réduire l'usage d'articles jetables en demandant aux élèves et au personnel d'apporter leur propre assiette lors d'un repas social organisé par votre école; de dessiner et de fabriquer une tasse, un sac à provisions ou un autre article portant le symbole de votre école pour remplacer les tasses, sacs jetables, etc.; de réduire la quantité de papier utilisée ou d'utiliser du papier recyclé.
    • Mettez sur pied un club environnemental dans votre école. Consulter le programme d'éducation du Young Naturalist Club of British Columbia. (en anglais seulement)

Leçon 5: Outil d'évaluation

Corrigé

Le but de cette activité est de mettre l'accent sur la responsabilité individuelle et de célébrer l'intelligence humaine. Tous les organismes vivants ont besoin d'utiliser les ressources de la Terre, mais tout effort de conservation, si minime soit-il, peut donner des résultats positifs. Voici quelques exemples de moyens visant à réduire la présence des produits chimiques dans l'environnement.

Mesure à prendre Façons de réduire les polluants organiques persistants Autres moyens de réduire la "charge" de produits chimiques dans l'environnement Explication
Soyez sensibilisé aux produits chimiques!
  • Sachez si les produits chimiques que vous utilisez sont nocifs pour l’environnement. Dans l’affirmative, mettez-les au rebut de façon appropriée
  • Utilisez plutôt des produits écologiques
  • Évitez l’emploi de pesticides
Prenez soin de la Terre!
  • Vivez avec le sentiment d’être relié aux autres créatures terrestres
  • Assurez-vous, au besoin en vous en informant ou en faisant vous-même une recherche, qu’un produit est tout à fait inoffensif avant de commencer à l’utiliser
Prenez la parole!
  • Partagez vos connaissances. Utilisez votre droit de vote et défendez votre droit de vivre sans substances toxiques!
Faire des achats éclairés
  • Achetez moins de produits dont vous n'avez pas réellement besoin
  • Achetez les produits d'entreprises aux pratiques environnementales saines
  • Lorsque vous en avez le choix, achetez ce dont vous avez besoin auprès de producteurs ou de marchands locaux
  • IKEA, Toshiba, Apple, Dell et Hewlett Packard ont banni les PBDE de leurs produits
  • Faire ses achats près de chez soi entraîne une diminution de la consommation de combustibles fossiles
Manger intelligemment
  • Mangez moins de gras animal
  • Mangez moins d'aliments contenant des additifs
  • En mangeant moins de gras animal, vous courez moins de risques d'absorber des POP
Produire moins de déchets
  • Diminuez la quantité de vos achats
  • N'utilisez pas d'articles jetables, p. ex. des piles non rechargeables, des gobelets de styromousse, des sacs de plastique. Réutilisez les objets
  • Donnez ce dont vous ne vous servez plus au lieu de le jeter, p. ex. faites-en don à des magasins d'articles de seconde main
  • Réparez les choses au lieu de les jeter
  • Recyclez davantage
  • Achetez des produits conditionnés avec moins de matériel d'emballage
  • Compostez davantage
  • Créez moins de déchets alimentaires
  • Plus nous réduisons la quantité d'objets dont nous avons besoin, les réutilisons, les réparons ou les recyclons, moins de produits chimiques se retrouvent dans l'environnement. Les produits chimiques contenus dans les appareils électroniques ou les objets en mousse peuvent inclure des PBDE
Économiser l'énergie
  • Utilisez moins d'appareils électroniques
  • Déplacez-vous plus souvent à pied, à bicyclette, à planche à roulettes, etc.
  • Favorisez le covoiturage ou empruntez davantage les transports en commun
  • Utilisez des sources d'énergie autres que les combustibles fossiles
  • Utilisez des véhicules, appareils ménagers, ampoules électriques ou autres objets à haut rendement énergétique
  • Débranchez vos appareils et profitez de la nature! Débranchez les appareils dont vous ne vous servez pas; utilisez moins les télévision, game boy, ordinateur, etc.
  • Posséder moins d'appareils électroniques signifie que vous courez moins de risques de posséder des produits contenant des PBDE.
  • Utiliser moins d'essence et d'huile à moteur réduit la pollution causée par les combustibles fossiles
  • La plupart des générateurs électriques sont alimentés aux combustibles fossiles
Économiser l'eau
  • Utilisez moins d'eau afin qu'elle n'ait pas besoin d'être traitée si souvent
  • Cela conserve l'énergie nécessaire au traitement des eaux d'égout et à la purification de l'eau

Écrit par: Jackie Hildering et Elizabeth Leboe. Traduit par : Johanne Raynault