Biodiversité

Alors que les Supertroupers répètent la pièce "Les oiseaux", une comédie ancienne écrite par Aristophane, une abeille apparaît sur scène, ce qui effraie certains membres du groupe. Après une discussion sur ce qu'il faut faire de l'abeille, le groupe décide de rendre visite à un apiculteur du village pour mieux comprendre le mode de vie des abeilles et leur rôle dans les écosystèmes. À cette occasion, ils en apprennent également un peu plus sur ce qu'est la biodiversité, dans ses différentes dimensions, et sur la manière dont elle peut être protégée. Les enseignements tirés de cette visite seront ensuite utilisés dans la pièce de théâtre qu'ils montent, en profitant de la possibilité pour le théâtre d'ouvrir le mur du fond, donnant ainsi accès à un espace boisé riche en vie.

Les idées des élèves sur la biodiversité, bien que diverses dans la plupart des pays, sont similaires. Au cours de l'analyse de la littérature, nous avons mis en évidence les idées les plus importantes auxquelles les élèves pourront s'identifier et qui permettront de créer un conflit cognitif en classe.

L'un des éléments les plus importants est la motivation à connaître et à protéger la biodiversité. Comme le montrent les recherches, la biodiversité est un concept difficile à comprendre pour les élèves, non seulement en raison de sa complexité, mais aussi de leur désir de comprendre. Il est donc essentiel de montrer l'importance de la biodiversité et ce que nous perdrons en tant que société lorsque le niveau de biodiversité diminue. Dans cet épisode des Grandiloquents, nous avons donc pris l'exemple des pollinisateurs et des plantes pollinisées pour mettre en évidence les conséquences directes auxquelles nous pourrions être confrontés si les niveaux de biodiversité diminuaient, par exemple dans les prairies.

La biodiversité se manifeste à trois niveaux : génétique, espèces et écosystèmes. La biodiversité génétique fait référence à la variation intraspécifique, la biodiversité des espèces fait référence à la diversité des espèces présentes dans une zone donnée, tandis que la biodiversité des écosystèmes est la diversité des habitats naturels et des écosystèmes qui s'y trouvent.

L'un des défis que doit relever l'enseignant dans sa classe est le manque de connaissances des élèves sur les pollinisateurs. La plupart des élèves pensent qu'il n'y a qu'une seule espèce d'abeille - l'abeille domestique. Or, dans le genre Apis, il y a non seulement l'abeille domestique Apis mellifera, mais aussi Apis cerana Fabr. - l'abeille orientale, Apis dorsata Fabr. - l'abeille géante, Apis florea Fabr. - l'abeille naine. En outre, il existe de nombreux autres insectes pollinisateurs, comme les abeilles maçonnes (genre Osmia) ou les abeilles striées (Haliticidae).

Certains pollinisateurs, en raison de leur coloration, sont confondus avec des guêpes ou des frelons prédateurs, qui ne pollinisent pas les plantes, mais qui constituent également un élément important de l'écosystème tout entier.

Sur la base de ces différents problèmes et concepts alternatifs, un scénario et l'épisode suivant ont été créés pour aider à construire une séquence d'événements pédagogiques qui permettra aux élèves de reconstruire des concepts précédemment acquis, de provoquer un conflit cognitif et, finalement, de construire une communauté qui comprend la biodiversité et, surtout, qui est motivée pour la protéger.

La biodiversité est cruciale pour les processus qui soutiennent la vie sur Terre. Sans un niveau adéquat de biodiversité, un large éventail de plantes, d'animaux ou de micro-organismes, les écosystèmes appropriés n'existeront pas et ne nous fourniront pas d'air frais ou de nourriture. 

La biodiversité, ou diversité biologique, peut être définie comme la variabilité des êtres vivants de toutes origines, des écosystèmes terrestres, marins et autres écosystèmes aquatiques, et des complexes écologiques dont ils font partie. Cette variabilité apparaît uniquement du fait de la nature elle-même, sans intervention humaine. Elle peut donc varier selon les différentes régions écologiques. Elle désigne donc la variété de la vie sur la planète Terre (niveau de l'écosystème), y compris la variété génétique au sein des populations et des espèces (niveau génétique), et la variété des espèces de la flore, de la faune, des champignons microscopiques et des micro-organismes (niveau de l'espèce).

Les conceptions initiales des élèves sur la biodiversité correspondent aux connaissances et aux représentations que les élèves mobilisent lorsqu'ils sont confrontés à un sujet, qu'il soit enseigné ou non. Ces conceptions sont liées au fait que chacun se forge une représentation du monde qui l'entoure en fonction de son expérience personnelle, de sa culture et de sa scolarité. Ces conceptions ne sont pas là dans le vide, mais elles sont créées en réponse à un problème. Ces conceptions sont intéressantes car elles peuvent révéler la présence d'obstacles qui peuvent empêcher l'apprentissage s'ils ne sont pas pris en compte. De plus, on observe que les élèves ne sont souvent pas motivés pour la protéger, car ils n'en voient pas l'intérêt. Par conséquent, la biodiversité est un sujet spécifique et il est important de créer un épisode qui donnera aux élèves l'occasion de faire face à ces obstacles et les motivera à protéger la biodiversité à l'avenir.

Dans l'épisode proposé sur la biodiversité, nous donnons l'occasion à l'enseignant de se référer à des valeurs communes telles que la protection du paysage et la beauté de la biodiversité, nous soulignons l'importance des pollinisateurs et les avantages que les humains ont tirés de la coexistence de certains d'entre eux pendant des milliers d'années et, surtout, nous identifions des possibilités d'action collaborative dans et en dehors de la salle de classe.

Basé sur An objective view of biological diversity : how history and epistemology shaped current treatment (Eduardo & Carmo, 2017).

À la fin du XIXe siècle, l'écologie a émergé en tant que discipline scientifique distincte et s'est concentrée sur la façon dont les espèces distinctes peuvent résoudre les problèmes environnementaux et comment elles interagissent les unes avec les autres (McIntosh 1985). Dans l'ouvrage d'Eugenius Warming, intitulé Oecology of plants : an introduction to the study of plant communities, publié en 1985 et considéré comme l'un des premiers véritables livres d'écologie (McIntosh 1985), l'écologie était considérée comme une discipline scientifique traitant de la nécessité de comprendre la répartition des espèces dans les différents environnements de la Terre.

Comprendre comment l'idée de diversité biologique était abordée à cette époque nous permet de comprendre comment ce concept est né dans l'écologie contemporaine (Eduardo & Carmo, 2017). En effet, dans les toutes premières années de l'écologie en tant que discipline scientifique, le concept de biodiversité était principalement lié à des listes d'espèces, alignées sur la tradition naturaliste dominante, et à leur présence dans différents lieux et environnements.

Plus tard, en 1943, Ronald Fisher, Steven Corbet et Carrington Williams ont publié l'article The Relation Between the Number of Species and the Number of Individuals in a Random Sample of an Animal Population (La relation entre le nombre d'espèces et le nombre d'individus dans un échantillon aléatoire d'une population animale), dans lequel ils ont présenté le premier indice de diversité des espèces en écologie. Dès lors, plusieurs mesures de la diversité des espèces sont apparues et ont semblé influencer la façon dont nous envisageons le concept de biodiversité (Peet, 1974).

De nos jours, la diversité biologique, bien qu'elle ait été largement remise en question quant à sa signification et son utilité au cours des dernières décennies, s'est imposée comme l'un des concepts centraux de l'écologie contemporaine (de Mazancourt et al. 2013 ; Wang et Loreau 2014).

L'article de Michel Soulé publié en 1985 et intitulé Qu'est-ce que la biologie de la conservation ? représente l'une des publications fondatrices de la biologie de la conservation (Primack 2012), et met l'accent sur le concept de biodiversité pour les sciences de la conservation, en soutenant que l'objectif de la conservation est de " fournir des principes et des outils pour préserver la diversité biologique " (Soulé' 1985, p. 727).

Une autre étape importante a été franchie en 1991, lorsque le Comité scientifique sur les problèmes de l'environnement (SCOPE), sous les auspices du Conseil international pour la science (CIUS), s'est adressé à la communauté scientifique afin d'étudier la relation entre le fonctionnement des écosystèmes et la biodiversité (Scherer-Lorenzen 2005).

En 2002, Michael Loreau, Shahid Naeem et Pablo Inchausti publient leur ouvrage Biodiversity and Ecosystem Functioning : Synthèse et perspectives. Bien que le terme biodiversité soit fréquemment utilisé comme synonyme de diversité des espèces, les éditeurs plaident dans leur premier chapitre pour une définition large du terme, s'engageant à le considérer comme une diversité génétique, taxonomique et écologique à travers une échelle spatiale et temporelle (Naeem et al. 2002).

En fonction du temps disponible et des objectifs d'apprentissage, la lecture du webcomic scientifique peut impliquer une combinaison de différentes stratégies :

●        Lecture individuelle/collective : Les élèves lisent la bande dessinée individuellement ou, au contraire, collectivement. La lecture collective peut être organisée avec l'ensemble de la classe ou en petits groupes.

●        Lecture en classe/à la maison : La lecture de la bande dessinée peut se faire pendant les heures de cours ou en dehors des heures de cours, tout en travaillant à la maison.

●        Lecture complète (des 3 chapitres) / lecture partielle : Les trois chapitres qui composent cette bande dessinée scientifique sont séquentiels. Dans le premier chapitre, le lecteur découvre la pièce de théâtre que Les Grandiloquents doivent jouer - la pièce Les oiseaux - ainsi que le sujet qu'ils vont explorer - l'importance des abeilles et leur rôle dans les écosystèmes. Alors que le deuxième chapitre est entièrement consacré à l'étude des questions liées à la biodiversité et à ses différentes dimensions, le troisième épisode se concentre sur la représentation théâtrale. Bien qu'il soit conseillé de lire les trois chapitres, il est possible de le faire en partie, ce qui permet de contourner/retarder certaines contraintes de temps ou d'encourager la créativité des élèves. La lecture du seul 1er chapitre pourrait servir de point de départ à une recherche sur les abeilles et l'importance de la préservation de la biodiversité, et éventuellement à la réalisation d'une bande dessinée qui mettrait en valeur les connaissances acquises au cours de la recherche. La lecture du 3ème chapitre peut également être faite dans le même but. Opter pour le 2e chapitre sera judicieux si vous souhaitez mettre l'accent sur le concept de biodiversité et ses différentes dimensions.

●        Lecture continue/alternance avec d'autres tâches (discussion, recherche, travaux) : La lecture peut être continue ou, au contraire, interrompue dans le but de partager des idées à des moments stratégiques. Entre autres activités, les interruptions peuvent être utilisées pour des travaux de recherche ou des débats sur les différentes théories.  Pour explorer la ressource, les enseignants peuvent utiliser la version enseignants de la bande dessinée (voir les ressources complémentaires), dans laquelle certaines idées et connexions sont signalées, principalement en ce qui concerne les aspects :

-          Pour faire le lien (avec les concepts abordés dans les autres classes)

-          Approfondir (concepts et idées implicitement abordés dans la bande dessinée)

-          À aborder (idées alternatives d'étudiants)

-          Enrichir (par des tâches créatives)

Fiche d'activité (exemple)

1. Au début de l'histoire, les Supertroupers ont rencontré l'insecte - certains d'entre eux prétendent qu'il s'agit d'une guêpe et d'autres d'une abeille. Qu'en pensez-vous ? Justifiez votre réponse par les caractéristiques du dessin.     

Réponse possible : Je pense que l'insecte du dessin est une abeille. Cette conclusion est basée sur le thorax visiblement poilu de l'insecte, une caractéristique typique des abeilles, qui les aide à collecter le pollen. En outre, le corps semble plus rond et plus robuste, ce qui contraste avec le corps mince et segmenté et la "taille de guêpe" prononcée qui caractérisent les guêpes. 

2. Sur la diapositive ci-dessous, lorsque l'on mentionne qu'il s'agit d'une abeille et non d'une guêpe, le reste du groupe dit : "On s'en fiche". Expliquez pourquoi nous devrions nous en soucier. Citez le rôle des abeilles et des guêpes dans l'enrichissement de la biodiversité.

Réponse possible : Les abeilles et les guêpes jouent un rôle crucial dans l'enrichissement de la biodiversité et le soutien des écosystèmes. Les abeilles sont des pollinisateurs essentiels qui facilitent la reproduction d'un grand nombre d'espèces de plantes à fleurs. Ce processus est essentiel à la production de graines et de fruits qui, à leur tour, soutiennent un large éventail d'espèces en leur fournissant la nourriture et les habitats dont elles ont besoin. Leur activité assure la continuité des espèces végétales, contribuant ainsi de manière significative à la stabilité et à la santé des écosystèmes.

Les guêpes, bien que souvent moins appréciées, jouent également un rôle important dans la biodiversité. Elles contribuent à la pollinisation et, dans certains cas, sont les seuls pollinisateurs d'espèces végétales spécifiques. Au-delà de la pollinisation, les guêpes sont des régulateurs naturels des populations d'insectes. En contrôlant les insectes nuisibles tels que les pucerons et les chenilles, elles empêchent ces populations d'atteindre des niveaux susceptibles de perturber l'équilibre des écosystèmes ( ). La présence des abeilles et des guêpes est essentielle à la préservation de la biodiversité et à l'équilibre des écosystèmes.

3. Dans la diapositive ci-dessous, Diane est d'avis que "se débarrasser d'une abeille ne menacera pas la biodiversité". Réfléchissez aux arguments que vous pourriez utiliser pour convaincre Diane que son point de vue n'est pas correct.

Réponse possible : Le point de vue de Diane n'est pas correct car la disparition des abeilles aurait un impact significatif sur la biodiversité. Les abeilles sont l'un des principaux pollinisateurs des plantes et, sans elles, de nombreuses plantes, y compris les fleurs sauvages et les cultures, auraient du mal à se reproduire. Cela perturberait l'ensemble de la chaîne alimentaire, affectant non seulement les plantes, mais aussi les animaux qui dépendent d'elles pour leur alimentation et leur habitat. La disparition des abeilles entraînerait une diminution de la disponibilité de nourriture pour de nombreuses espèces, ce qui affecterait la biodiversité à de multiples niveaux. Par conséquent, leur déclin menacerait directement l'équilibre des écosystèmes et la richesse globale de la biodiversité.

4. Dans les diapositives ci-dessous, il est fait référence aux "pollinisateurs".

4.1. Expliquez ce que vous entendez par pollinisation. Pouvez-vous donner des exemples d'autres pollinisateurs que les abeilles ?

Réponse possible : La pollinisation est le processus par lequel le pollen est transféré de la partie mâle (anthère) d'une fleur à la partie femelle (stigmate), permettant ainsi la fécondation et la production de graines et de fruits. Les pollinisateurs sont essentiels à ce processus, car ils déplacent le pollen d'une fleur à l'autre. Si les abeilles sont les pollinisateurs les plus courants, d'autres insectes tels que les guêpes, les mouches et les papillons jouent également un rôle important. En outre, des oiseaux comme les colibris et des mammifères comme certaines espèces de chauves-souris contribuent à la pollinisation.

4.2. Pourquoi pensez-vous que les pollinisateurs sont importants pour les écosystèmes ?

Réponse possible : Les pollinisateurs sont essentiels pour les écosystèmes car ils permettent la reproduction de nombreuses espèces végétales, qui sont à la base des réseaux alimentaires. Les plantes fournissent de la nourriture, un abri et de l'oxygène à de nombreux organismes, et leur capacité à se reproduire dépend de la pollinisation. Sans pollinisateurs, les plantes auraient du mal à se reproduire, ce qui entraînerait une diminution des populations végétales et, en fin de compte, une perturbation de l'équilibre des écosystèmes. Cela aurait également un impact direct sur la production alimentaire, car de nombreuses cultures dont nous dépendons pour notre alimentation sont pollinisées par des insectes, des oiseaux ou des mammifères. Sans eux, l'agriculture et les écosystèmes naturels souffriraient considérablement.

5. Selon l'apicultrice, la diversité des espèces végétales est importante pour les abeilles.  Mais ce n'est qu'une dimension de la biodiversité, la diversité des espèces. Analysez le deuxième chapitre de la BD et expliquez quels sont les différents niveaux de biodiversité. Indiquez ces trois niveaux différents sur la diapositive ci-dessous.

Réponse possible : Le deuxième chapitre de la bande dessinée met en évidence trois niveaux de biodiversité : la variabilité génétique, la diversité des espèces et la diversité des écosystèmes. La variabilité génétique fait référence aux variations au sein des individus d'une espèce, qui sont cruciales pour la résistance aux pressions environnementales. L'apiculteur explique comment une population végétale génétiquement diversifiée résiste mieux aux parasites qu'une monoculture. La diversité des espèces est la variété des espèces au sein d'un écosystème. La BD insiste sur le fait que des espèces végétales diversifiées favorisent la présence de pollinisateurs, d'oiseaux et d'autres espèces sauvages, contribuant ainsi à la santé de l'écosystème. La diversité des écosystèmes englobe la gamme des différents écosystèmes, tels que les prairies, les forêts et les cours d'eau. Chaque écosystème abrite des espèces uniques, essentielles au maintien de la biodiversité globale. Ces trois niveaux sont essentiels à la survie des pollinisateurs et des écosystèmes qu'ils soutiennent.

6. La diapositive ci-dessous fait référence à l'extinction des espèces et à l'influence de l'être humain sur la diversité des espèces. Expliquez pourquoi nous devrions nous préoccuper de l'extinction des espèces et comment l'homme peut contribuer à la fois à l'extinction et à la conservation des espèces.

Réponse possible : L'extinction des espèces est un problème critique car chaque espèce joue un rôle unique dans le maintien de la stabilité des écosystèmes. La disparition d'espèces peut perturber les chaînes alimentaires et affaiblir les écosystèmes, les rendant plus vulnérables aux pressions environnementales. L'homme contribue à l'extinction des espèces par la déforestation, la pollution et l'introduction d'espèces envahissantes, qui perturbent les habitats et réduisent la biodiversité. Toutefois, l'homme peut également soutenir la conservation en protégeant les habitats naturels, en adoptant des pratiques durables et en restaurant les écosystèmes, ce qui contribue à préserver la biodiversité et à maintenir l'équilibre écologique.

7. En vous basant sur les deux diapositives ci-dessous, pourriez-vous expliquer, avec vos propres mots, pourquoi la perte de variabilité génétique pourrait être dangereuse pour la survie des espèces à long terme ?

Réponse possible : La perte de variabilité génétique est dangereuse pour la survie à long terme des espèces, car elle réduit leur capacité à s'adapter aux changements environnementaux et à résister aux menaces telles que les maladies ou les parasites. Lorsque tous les individus d'une population sont génétiquement similaires, comme c'est le cas dans les monocultures, une seule menace peut anéantir l'ensemble de la population. En revanche, une plus grande diversité génétique augmente les chances que certains individus possèdent des caractéristiques leur permettant de survivre et de prospérer, assurant ainsi la résilience et la continuité de l'espèce.

8. La diapositive ci-dessous présente deux idées différentes pour justifier la nécessité de préserver la biodiversité. Quelle est la vision à laquelle vous vous identifiez le plus ? Pourquoi ?

9. Lisez attentivement la dernière partie de l'histoire et proposez d'autres méthodes, en plus de celles mentionnées dans la bande dessinée, pour protéger la biodiversité. Après avoir lu des bandes dessinées entières, quelle pourrait être, selon vous, notre motivation pour le faire ?

Réponse possible : Outre les méthodes mentionnées dans la bande dessinée, il existe d'autres moyens de protéger la biodiversité, notamment la création d'aires marines protégées pour sauvegarder les écosystèmes océaniques, la promotion d'espaces verts urbains pour soutenir la faune locale et l'application de réglementations plus strictes sur le braconnage et le commerce illégal d'espèces sauvages. Encourager les efforts de conservation au niveau local et éduquer le public sur l'importance de la biodiversité peuvent également jouer un rôle important. Notre motivation à protéger la biodiversité découle de son rôle essentiel dans le maintien de la vie sur Terre. La biodiversité assure la stabilité des écosystèmes, fournit des services essentiels tels que la pureté de l'air, de l'eau et de la nourriture, et soutient les valeurs culturelles et récréatives. Reconnaître notre dépendance à l'égard d'un environnement sain et diversifié nous incite à agir de manière

Fiche activité élève à télécharger

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de Mazancourt C, Isbell F, Larocque A, Berendse F, De Luca E, Grace JB, Haegeman B, Wayne Polley H, Roscher C, Schmid B, Tilman D, van Ruijven J, Weigelt A, Wilsey BJ, Loreau M (2013) Predicting ecosystem stability from community composition and biodiversity. Ecol Lett 16(5):617-625. doi:10.1111/ele.12088

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