Les expériences scientifiques sont une merveilleuse façon d’en apprendre davantage sur l’environnement. Ils nous enseignent d’importantes leçons sur la durabilité et sur la façon d’être respectueux de l’environnement. Le meilleur, c'est que vous n'avez même pas besoin d'un laboratoire scientifique ou d'un équipement spécial pour réaliser des expériences amusantes à la maison. Voici quelques expériences en sciences de l'environnement qui utilisent fournitures vous en avez déjà chez vous.
Nettoyage d'une marée noire
Quelle est la meilleure façon de nettoyer une marée noire dans l'océan? Quel impact une marée noire a-t-elle sur les plantes et les animaux ? Apprenez-en davantage en essayant de nettoyer votre propre « marée noire » grâce à cette activité pratique simple.
Cette expérience scientifique simple utilise du savon à vaisselle pour montrer le processus « d’émulsification ». C’est lorsque deux liquides qui se séparent normalement se mélangent. Le but de cette expérience est de montrer pourquoi vous avez besoin d'un agent émulsifiant pour éliminer l'huile des plumes d'un oiseau (ou de nos océans).
Voici ce dont vous aurez besoin :
- Eau
- Une bouteille en plastique vide
- Huile de cuisson
- Colorant alimentaire naturel
- Produit vaisselle
Voici ce que vous ferez (et apprendrez) :
Remplissez votre bouteille en plastique à moitié avec de l'eau. Ensuite, ajoutez 1 cuillère à soupe d'huile de cuisson et observez ce qui arrive à l'eau. Que remarquez-vous ?
L'eau est plus dense que l'huile, ce qui provoque la séparation des deux liquides et la remontée de l'huile vers le haut. Maintenant, ajoutez quelques gouttes de colorant alimentaire naturel et observez ce qui se passe. Prenez des notes sur vos observations.
Maintenant, ajoutez 2 cuillères à soupe de savon à vaisselle. Cela agira comme un émulsifiant en décomposant l’huile et en lui permettant de se mélanger à l’eau. Voyez-vous comment le colorant alimentaire donne à l’eau la même couleur ? Que remarquez-vous à propos de l’huile cette fois-ci ?
C'est exact! L'huile ne remonte plus vers le haut. Cela signifie que le savon à vaisselle a fait son travail d’agent émulsifiant, permettant à l’eau et à l’huile de se mélanger. Lorsque cela se produit, l’huile est divisée en gouttelettes plus petites, ce qui facilite son déplacement.
Lorsqu’une marée noire se produit dans l’océan, les équipes d’intervention utilisent une approche similaire pour la nettoyer. Souvent, un petit bateau ou un avion est utilisé pour libérer dans l’eau des dispersants chimiques qui agissent comme agents émulsifiants. Tout comme le savon à vaisselle utilisé dans cette expérience, ces produits chimiques décomposent l'huile en composés plus petits et moins nocifs. Les micro-organismes présents dans l’eau les mangent ensuite et les décomposent en composés encore moins nocifs.
Air pollué
Regarde autour de toi. « Voyez-vous » l’air qui vous entoure ? Aucun droit? Nous ne voyons généralement pas « l’air », il est donc facile de supposer que notre air est pur. Mais est-ce le cas ? Dans cette expérience, nous découvrirons exactement ce que contient l’air que nous respirons.
Voici ce dont vous aurez besoin :
- Un morceau de plastique blanc ou transparent (taille d'une assiette à salade)
- Vaseline
- Ruban adhésif
- Un bloc de bois ou une brique
- Livre blanc vierge
Voici ce que vous ferez :
- Enduisez le dessus du morceau de plastique de vaseline.
- Fixez le plastique à un bloc de bois, une brique ou tout autre objet lesté à l'aide de ruban adhésif.
- Identifiez un emplacement extérieur largement ouvert avec une circulation d’air décente (sur une clôture est préférable plutôt qu’au sol).
- Laissez le plastique/bloc reposer pendant au moins 24 heures (si le temps le permet).
- À la fin de votre temps d’expérimentation, ramenez le plastique/le bloc à l’intérieur. (Si vous avez utilisé un morceau de plastique transparent, placez-le sur un morceau de papier blanc ou une surface de couleur claire.)
- Examinez le dessus du plastique pour détecter toute particule collectée. Faites une liste de ces particules.
- FACULTATIF : Créez deux capteurs de pollution de l'air et placez l'un d'eux à l'intérieur dans un espace commun avec une circulation d'air normale. Comparez ensuite la pollution collectée par chacun.
Comme vous pouvez le constater, l'air est peut-être « invisible », mais il n'est pas vide. Même l’air que nous respirons contient des particules qui peuvent nous nuire. Pensez-vous à des moyens de réduire la pollution à l’intérieur de votre maison ?
Ne partez pas, pluviomètre
Vous rêvez de devenir météorologue quand vous serez grand ? C'est maintenant votre chance de vous entraîner ! (Même si vous avez des aspirations professionnelles différentes, c'est toujours amusant !)
Voici ce dont vous aurez besoin :
- Bouteille en plastique de 2 litres
- Ciseaux
- Ruban adhésif
- Sable
- Marqueur Sharpie
- Règle
Voici ce que vous ferez :
- Videz et lavez la bouteille de 2 litres.
- Avec les ciseaux, coupez le haut du bec, là où commence la conicité ou la courbe (il serait préférable que cela soit fait par un adulte).
- Remplissez le fond de la bouteille avec 1/2 pouce de sable. Cela empêchera la bouteille de tomber les jours venteux.
- Versez juste assez d'eau pour que vous puissiez voir le niveau d'eau au-dessus du sable. Oui, votre sable sera mouillé ! C’est ce qu’on appelle le « point de saturation ».
- Utilisez un marqueur pour tracer une ligne au point de saturation au-dessus du sable. À côté de la ligne, écrivez « point de départ ».
- Alignez la règle (à partir du point de départ/saturation) et tracez une ligne pour chaque centimètre jusqu'au haut de la bouteille.
- Prenez la partie supérieure du bec « coupée » de la bouteille et retournez-la. Insérez-le dans la bouteille et utilisez du ruban adhésif pour le fixer. Cela aidera à capter et à collecter les précipitations en les canalisant dans la bouteille.
- Il est maintenant temps de trouver un endroit extérieur dégagé et dégagé pour placer votre pluviomètre.
- Chaque fois qu'il pleut, enregistrez vos données de pluie !
Vous pouvez désormais mesurer avec précision la quantité de pluie tombée après chaque averse !
Effet de serre
On dirait que tout le monde parle du réchauffement climatique ces jours-ci, mais comprenez-vous comment cela fonctionne ? Une excellente façon de comprendre ses principes est de réfléchir à l’effet du soleil sur l’intérieur d’une voiture garée au soleil :
- Le soleil (l'énergie solaire) passe facilement à travers la vitre pour chauffer l'intérieur de la voiture.
- L'intérieur de la voiture absorbe l'énergie des ondes courtes et se réchauffe. Les sièges chauffants émettent alors un rayonnement infrarouge à ondes longues.
- Les vitres des vitres de la voiture commencent désormais à agir comme une sorte de miroir sans tain. L'énergie solaire à ondes courtes (lumière du soleil) continue d'entrer sans entrave, mais une grande partie du rayonnement infrarouge à ondes longues est bloquée et empêchée de sortir.
À une échelle bien plus grande, la même chose arrive à la Terre :
- L'énergie du soleil atteint l'atmosphère terrestre sous forme de rayonnement solaire. Une partie est renvoyée dans l’espace par l’atmosphère, mais la majeure partie traverse l’atmosphère pour réchauffer la surface de la Terre.
- Une fois que la Terre a été réchauffée par l’énergie solaire à ondes courtes, l’excès de chaleur est renvoyé dans l’environnement sous forme de rayonnement infrarouge à ondes longues.
- Cependant, certains gaz présents dans l’atmosphère terrestre agissent comme le verre d’une voiture. Ils laissent passer l’énergie solaire et bloquent ou absorbent l’énergie infrarouge. En conséquence, l’atmosphère se réchauffe.
Qu’est-ce que la pollution a à voir là-dedans ? Au total, 30 gaz à effet de serre ont été découverts à ce jour, dont le dioxyde de carbone (CO2), la vapeur d'eau, le méthane et l'ozone. Mais depuis peu, de nouveaux gaz s’ajoutent au mélange : les chlorofluorocarbures (CFC). Ce sont les gaz nocifs produits par les voitures et les usines, et les humains en sont responsables !
Besoin de le voir en action pour vraiment l'obtenir ? Aucun problème. Voici une expérience simple en serre que vous pouvez essayer à la maison.
Voici ce dont vous aurez besoin :
- Un bol profond et ouvert
- Tissu ou papier foncé
- Gobelet en carton
- Thermomètre à mercure
- Film plastique transparent
Voici ce que vous ferez :
- Tapisser le bol avec un chiffon foncé ou du papier.
- Placez le bol au soleil et placez un gobelet en papier inversé à l'intérieur. Posez un thermomètre à mercure sur le dessus de la tasse pour mesurer la température de l'air à l'intérieur du bol.
- Attendez 2 minutes.
- Notez la température.
- Maintenant, remettez le thermomètre dans le bol et couvrez l’ouverture avec une feuille de pellicule plastique transparente.
- Attendez 1 minute.
- Notez la nouvelle lecture de température. L'augmentation de la température de l'air est due à la chaleur emprisonnée.
Toutes nos félicitations! Vous venez de créer un réchauffement « global » dans un bol !
REMARQUE : Soyez prudent, il peut faire assez chaud. Gardez un œil attentif sur la lecture de la température afin que le thermomètre ne saute pas.
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