Projet : De gros requins, de grosses pertes et d’énormes conséquences : Les requins, ces prédateurs supérieurs
Demandez à vos élèves de participer à deux jeux de simulation sur les prédateurs et les proies. Ils apprendront que les prédateurs supérieurs comme les requins sont nécessaires au bon fonctionnement des écosystèmes.
Un partenariat du Réseau d’éducation-sensibilisation à la biodiversité et du ministère des Richesses naturelles de l'Ontario
Les élèves sont fascinés par les dangereux requins, mais ne se rendent peut-être pas compte du rôle essentiel qu’ils jouent dans les écosystèmes marins. Les populations des gros poissons prédateurs ont chuté de plus de 90 % au cours des dix dernières années. Ce déclin pourrait entraîner des conséquences graves et une réaction en chaîne sur les écosystèmes marins du Canada. Au moyen de deux jeux de simulation, les élèves apprendront que les prédateurs supérieurs sont essentiels à la santé des écosystèmes.
Learning Goals
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analyser les conséquences positives et négatives de la chasse aux requins par l’homme dans les collectivités marines
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décrire le transfert d’énergie dans une chaîne alimentaire et expliquer les effets de la disparition des prédateurs supérieurs
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recueillir des données en réalisant une expérience en lien avec l’environnement et noter les observations
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lire et interpréter les données présentées dans un tableau ou un graphique et formuler des conclusions
Background Information
Les trois océans du Canada, l’Atlantique, le Pacifique et l’Arctique, abritent 41 espèces de requins, y compris le requin-taupe bleu, la laimargue atlantique, la laimargue du Pacifique, le requin-pèlerin, le requin-marteau commun, et même le grand requin blanc! Les requins jouent souvent le rôle de prédateur « supérieur » ou prédateur de leur écosystème en raison de leur grande taille et parce qu’ils ont peu de prédateurs naturels. Ils se nourrissent d’animaux de niveaux inférieurs du réseau trophique (ensemble de chaînes alimentaires de l’écosystème), et aident à maintenir l’équilibre des écosystèmes marins. La plupart des requins ont un régime alimentaire varié et se mettent à chasser d’autres espèces-proies lorsque les niveaux de certaines populations sont bas. En chassant des proies dont les populations sont plus abondantes, ils permettent aux populations plus basses de grossir et empêchent les espèces plus abondantes de monopoliser une ressource limitée. D’autres se nourrissent de carcasses dans le fond des mers. Les prédateurs supérieurs influencent aussi la répartition dans l’espace des espèces-proies en les intimidant et les empêchent de surcharger certains habitats.
Malheureusement, les humains sont les véritables prédateurs supérieurs de l’océan et tuent plus de 100 millions de requins chaque année. La pêche a fait chuter de 90 % de nombreuses populations de grands requins prédateurs dans le monde au cours du siècle dernier. Les requins représentent maintenant le plus grand groupe d’espèces marines menacées sur la Liste rouge mondiale des espèces menacées de l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (IUCN). Pourtant, seulement trois des 350 espèces de requins (requin-pèlerin, requin-baleine et requin blanc) sont protégées des pressions exercées par le commerce international. Les autres espèces sont ignorées ou perçues comme des priorités non urgentes, malgré leur vulnérabilité à la surpêche et le rôle important qu’elles jouent dans leurs écosystèmes. Au Canada, sept espèces de requins sont désignées à risque par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada (COSEPAC). Ces espèces incluent le requin blanc, le requin holbiche brune, le requin-milandre, le requin-griset, le requin bleu, le requin-pèlerin et le requin-taupe commun.
Certaines pêches visent directement les requins, mais d’autres capturent accidentellement des requins. L’expression « prises accessoires ») désigne ces prises non intentionnelles. Les requins sont alors jetés par-dessus bord, souvent morts ou blessés. On estime que dix millions de requins deviennent chaque année des prises accessoires, soit près de la moitié du nombre total des prises de requins dans le monde entier.
Entre 26 et 73 millions de requins sont tués chaque année pour leurs ailerons (capturés intentionnellement ou non) dans le monde. La consommation de la soupe d’ailerons de requin, autrefois un met raffiné et signe de prestige dans les cultures asiatiques, est en augmentation. Un seul bol de soupe peut coûter 100 $, ce qui fait des ailerons la partie du requin la plus rentable au plan commercial. Puisque le reste du corps du requin est moins précieux et encombrant, on retire les ailerons et jette les carcasses par-dessus bord. Cette pratique, appelée « coupe des ailerons », n’utilise qu’entre 1 et 5 % du corps du requin. La coupe d’ailerons est interdite dans les eaux canadiennes depuis 1994.
En décembre 2011, le député canadien Fin Donnelly a déposé un projet de loi émanant des députés visant à interdire l’importation d’ailerons de requin au Canada. Le Canada importe environ 77 000 kilogrammes d’ailerons chaque année. La pratique de la coupe d’ailerons est déjà illégale dans les eaux canadiennes, mais aucune loi n’empêche l’importation. Si l’interdiction devait entrer en vigueur, ceux qui y contreviennent risquent des peines d’emprisonnement ou des amendes pouvant aller jusqu’à 100 000 $. Certaines municipalités de l’Ontario ont déjà pris des mesures en ce sens : Toronto, Oakville et Brantford ont déjà interdit la vente d’ailerons de requins. Ce projet de loi a été rejeté en 2013 à 143 voix contre 138.
La surpêche des prédateurs supérieurs peut avoir de graves conséquences pour beaucoup d’autres espèces des océans, par un effet d’entraînement appelé « en cascade ». Des comparaisons effectuées entre des zones avec et sans prédateurs supérieurs montrent que les prédateurs supérieurs permettent de maintenir une plus grande biodiversité et une plus grande densité de population, tandis que les zones sans prédateurs supérieurs souffrent de l’absence de certaines espèces. Sans les prédateurs supérieurs, il pourrait se produire une prédation non contrôlée d’espèces prédatrices de plus bas niveau et un surpâturage de la végétation par des espèces-proies herbivores.
Ce qui suit constitue un réseau trophique simplifié de l’océan Atlantique : les requins-taupes bleus sont des prédateurs supérieurs qui mangent le tassergal (appelé goberge au Canada). Le tassergal est un piscivore de taille moyenne pouvant peser jusqu’à 18 kg. Il se nourrit de plus petits poissons comme le hareng. Le hareng est un petit poisson-fourrage qui se nourrit de plancton.
Les taux de reproduction varient grandement entre ces différentes espèces. Le requin-taupe bleu porte entre 4 et 18 petits une fois aux 3 ans. Le tassergal fraie une fois par année avec les femelles, qui pondent environ un million d’œufs par année. Le hareng peut frayer d’avril à novembre dans les eaux canadiennes. Une femelle arrivée à pleine maturité peut pondre plus de 260 000 œufs à la fois.
Materials
- 100 jetons qui représenteront le plancton (des jetons de poker en plastique, de petits morceaux de papier construction, etc.)
- 5 brassards (ou blouses, etc.) d’une couleur
- 2 brassards (ou blouses, etc.) d’une deuxième couleur
- 2 brassards (ou blouses, etc.) d’une troisième couleur
- Tableaux de données pour la simulation 1 [Google Doc]
Preparation
Discutez des requins en tant que prédateurs supérieurs dans les écosystèmes marins. La première simulation représentera un écosystème exempt d’activité humaine et où les prédateurs supérieurs sont présents.
Dispersez 100 jetons de plancton sur le sol dans l’aire de jeu désignée. Ces jetons représentent la nourriture des harengs.
Instructions
Absence d’activité humaine
Sélectionnez ~15 élèves qui joueront le rôle des harengs. Inscrivez ce nombre dans le tableau de données pour la 1re ronde. Ces élèves doivent recueillir leur nourriture – le plancton – et éviter d’être mangés par les tassergals. S’ils sont touchés, ils doivent remettre leurs cartes de plancton aux tassergals et se rendre dans la zone désignée comme cimetière des poissons.
Sélectionnez ~5 élèves qui joueront le rôle des tassergals et remettez à chacun d’eux un brassard correspondant. Inscrivez le nombre de tassergals dans le tableau de données pour la 1re ronde. Ces élèves doivent chasser leur nourriture – les harengs – en les touchant et en leur prenant leurs cartes de plancton. Les tassergals doivent éviter d’être mangés par les requins-taupes bleus. S’ils sont touchés, ils doivent remettre leurs cartes de plancton aux requins et se rendre dans la zone désignée comme cimetière des poissons.
Sélectionnez ~2 élèves qui joueront le rôle des requins-taupes bleus et remettez à chacun d’eux un brassard correspondant. Inscrivez le nombre de requins dans le tableau de données pour la 1re ronde. Ces élèves doivent chasser leur nourriture – les tassergals – en les touchant et en leur prenant leurs cartes de plancton. En tant que prédateurs supérieurs, ils n’ont aucun prédateur.
Faites respecter les règles pour éviter que le jeu devienne agressif et expliquez les conséquences en cas de comportement inapproprié.
La simulation ne prend que 45 secondes environ. Libérez les harengs, suivis des tassergals puis des requins, à 5 secondes d’intervalle entre chaque groupe.
Après 45 secondes, demandez aux élèves de venir vous rejoindre (morts ou vivants). Tout poisson n’ayant pas de carte de plancton en sa possession est mort de faim.
Si les deux requins sont morts de faim, remplacez-les par un nouveau requin (un élève du cimetière des poissons), car ce requin s’est déplacé dans la zone parce qu’il n’y avait pas de compétition.
Chaque survivant a maintenant la possibilité de se reproduire. Dans le cadre de cette simulation, le hareng fraie deux fois par année et le tassergal fraie une fois par année. En alternant entre deux harengs survivants et un tassergal survivant (c.-à-d. deux harengs se reproduisent, un tassergal se reproduit, deux harengs se reproduisent, un tassergal se reproduit, etc.), chaque poisson vivant choisit une personne du cimetière des poissons pour devenir un bébé de la même espèce que la personne qui la choisit. Une fois que tous les harengs et tassergals se sont reproduits, tout requin vivant se reproduit en choisissant un bébé dans le cimetière des poissons.
Il n’y aura probablement pas assez d’élèves dans le cimetière des poissons pour que chaque poisson puisse se reproduire; commencez en alternant entre hareng et tassergal jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’élèves.
Dénombrez la nouvelle population de harengs, tassergals et requins vivants et inscrivez ce nombre dans le tableau de données pour la 2e ronde.
Jouez la 2e ronde en suivant les mêmes règles qu’à la 1re ronde. Recueillez les cartes de plancton des élèves et dispersez-les de nouveau sur le sol. Libérez les élèves et, après 45 secondes de jeu, permettez aux survivants de se reproduire et inscrivez les nouvelles populations dans le tableau de données.
Jouez à ce jeu pendant au moins trois autres rondes, en inscrivant les populations dans le tableau de données.
Présence d’activité humaine
Introduisez deux chasseurs qui chassent le requin. Les chasseurs portent les brassards de la troisième couleur et doivent toucher les requins. Si un requin meurt de faim dans son nouvel environnement, il ne sera pas remplacé parce qu’il n’y a pas suffisamment de requins dans l’océan pour se déplacer et prendre la place de ceux qui ont été chassés.
Jouez pendant au moins cinq rondes et inscrivez le nombre de survivants dans le tableau de données.
Follow-Up
Réunissez les élèves et faites une réflexion sur ce qui s’est produit.
- En quoi les deux versions de ce jeu étaient-elles semblables?
- En quoi étaient-elles différentes?
- Qu’est-il arrivé à la chaîne alimentaire lorsqu’on a retiré les prédateurs
Demandez aux élèves de créer une série de graphiques (en barres, linéaires, etc.) illustrant comment les populations des proies ont évolué en réaction aux changements dans les populations de prédateurs. La façon exacte de présenter les graphiques dépendra du niveau de votre classe. Voici une suggestion.
Diagramme no 1 – Utilisez un diagramme à lignes brisées ou à bandes triples pour illustrer combien de harengs, de tassergals et de requins-taupes bleus étaient vivants au début de chaque ronde avant qu’on ne permette la chasse aux requins. Placez le numéro de la ronde sur l’axe des x et le nombre de harengs, tassergals et requins-taupes bleus sur l’axe des y.
Diagramme no 2 – Utilisez un diagramme à lignes brisées ou à bandes triples pour illustrer combien de harengs, tassergals et requins-taupes bleus étaient vivants au début de chaque ronde après que la chasse aux requins ait été permise. Placez le numéro de la ronde sur l’axe des x et le nombre de harengs, tassergals et requins-taupes bleus sur l’axe des y.
Une fois que les élèves auront représenté les données dans le diagramme, demandez-leur d’interpréter les données et de formuler des conclusions.
- Quelles ont été les conséquences du retrait des requins sur les populations de poissons?
- Est-ce que toutes les populations ont eu le même comportement?
- Pourquoi certaines populations ont-elles chuté tandis que d’autres ont augmenté?