Séjour Univers - Au coeur du Vortex du 31 Juillet au 14 Août 2011

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Menez à bien d'incroyables projets scientifiques !
Des voyages scientifiques qui changent le monde
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Le Journal de Bord

Dimanche 31 Juillet

Tous les adolescents sont arrivés avant le repas du soir. Pour patienter, nous leur avons fait faire un petit tour du centre pour ceux qui ne le connaissait pas encore.
La veillée contact s’est déroulée en début de soirée avec un PHARAON : c’est un jeu où chacun s’affronte pour pouvoir prendre la place de son adversaire en haut de la pyramide, via plusieurs petits défis proposés. Ce jeu leur a permis de faire connaissance en apprenant le prénom de chacun.

1. Phase contact

Lundi 1 Août

La phase contact de la matinée a débuté par une petite randonnée autour du centre pendant laquelle nous avons pu dans un premier temps découvrir l’environnement du Livradois Forez, puis dans un second temps les différents cycle de l’eau visible durant notre balade. L’intérêt de ces observations était de se rendre compte des différentes filtrations naturelles : filtration par ruissellement, par infiltration … Ces différentes voies que l’eau empruntent permettent à l’eau une filtration naturelle des grosses particules en suspension ainsi qu’un enrichissement en minéraux par l’effet d’érosion de la roche mère. Après cette balade nous voilà de retour sur le centre pour le repas de midi.
L’après-midi nous avons abordé la filtration par nos propres moyens et avec un matériel limité : à partir d’un échantillon d’eau souillée par nos soins (sciure de bois, limaille de fer, sable, huile, colorant bleu…) nous avons étudié les différentes manières de l’en débarrasser. Passoire fine, compresse stérile, filtre à café, filtre 5 microns, décantation… Une fois toutes ces techniques utilisées nous avons obtenu une eau bien plus claire qu’en début d’expérience mais contenant encore des résidus de colorant, il manque donc quelques étapes clé de filtration efficace.

2. Phase Découverte

Mardi 2 Août

Thibault l’animateur Vortex étant en congé, Marc et Jacques ont eu une journée découverte d’un autre séjour. Avec Clothilde et Alain, qui s’occupent du séjour archéologie, ils ont eu pour mission de récolter des échantillons d’eau provenant de différentes sources. Ils ont pu entre autre prélever de l’eau en amont puis en aval de la tourbière, puis de l’eau d’un ruisseau de la forêt de Prabouré et enfin ils sont tombés sur une résurgence étrange dans la forêt d’Epicéa qui possède une odeur nauséabonde. Ce dernier échantillon étant un peu trouble il a été proposé de faire une étude microbiologique pour déceler les microorganismes à l’origine de cette odeur.

Voici donc leur journée :
Ce matin lors d’un atelier de pédologie nous avons prélevé des carottes dans le sol afin de s’entraîner et d’assimiler le protocole à appliquer lors des manipulations de la tarière. Grâce à cet exercice l’outil n’a plus de secret pour nous et nous pourrons agir correctement dans la tourbière (domaine protégé), dans les prochains jours.

Profitant de cette après midi ensoleillée, nous avons plus tard rejoints le lieu de la Jasserie Colomb pour commencer la mise en évidence d’une extension autour du seuil de la bâtisse. Nous avons aussi commencé à dessiner les plans de la Jasserie en détails. Plusieurs belles découvertes, des artefacts de poteries, des fragments de tuiles, un tube de médicaments… Les jeunes sont enthousiastes à l’idée de s’impliquer sur la Jasserie pour les prochains jours ! Nous avons vécut une veillée mimes sur les thèmes de personnages connus, des monuments historiques, de l’alimentation, des lieux, des animaux, des proverbes… et bien d’autres encore. Nous avons fait connaissance avec un piranha façon poisson volant, une sauterelle qui ne saute pas, et des proverbes sans queues ni têtes.

3. Phase Approfondissement

Mercredi 3 Août

L’activité scientifique de la matinée fut consacrée à la recherche de différentes techniques d’étude de la qualité de l’eau, thème central de notre séjour. Plusieurs paramètres ont été abordé : pH, électroconductivité pour connaitre la richesse ionique de l’eau, calcul de la richesse en oxygène. Nous avons effectué différents tests sur la qualité de l’eau, test de calcium, de sulfate, de nitrite/nitrate, potassium, magnésium...
Sur nos échantillons rien d’anormal n’a été décelé à part un taux de potassium (K+) très élevé dans l’échantillon venant de la forêt d’Epicéa.
La question de la pollution microbiologique a ensuite été posée : comment savoir si nos échantillons sont contaminés par des bactéries dangereuses pour l’homme par exemple ? La solution est de cultiver les microorganismes présents dans l’eau. Pour cela nous avons réuni le matériel nécessaire à la création de gélose nutritive qui ira servir de milieu de culture dans nos boîtes de Petri.

4. Le Projet de Recherche

Jeudi 4 Août

Pour continuer notre activité de la veille nous avons préparer nos boîtes de Petri à l’aide de notre protocole :

- Peptone (jus de viande) 5g
- Glucose massé 10g
- Agar-Agar 7.5g
- Eau distillé 500mL

Pour le jus de viande nous avons utilisé un cube MAGGI, pour le glucose massé nous avons pris du glucose anhydre, de l’Agar-Agar en poudre et enfin pour l’eau distillé le système de distillation n’étant pas disponible (le programme Perception l’utilise actuellement pour des huiles essentiel) nous avons mis à ébullition de l’eau pendant 15 minutes pour la stériliser.
Nous avons mélangé l’ensemble dans un Erlenmeyer puis l’avons mis dans notre four à 110° pendant 2 heures pour stériliser l’ensemble.

L’après-midi commença par l’utilisation de cette préparation que nous avons coulé dans différentes boîte de Petri puis ensemencé par nos différents échantillons. 3 boîtes en culture aérobie (ensemencement en surface) et 3 autres en anaérobie (d’abord on met l’échantillon dans la boîte, 1ml, puis on coule la gélose après pour expulser l’oxygène du milieu).
L’ensemble repose maintenant en attendant le développement des bactéries présentes, ou non.

4.1. Observations et travaux antérieurs

Vendredi 5 Août

L’impatience de Marc et Jacques a était comblé ce matin par le lancement de notre Vortex grandeur nature à l’extérieur du centre. Le principe est simple : un tube en PVC de plus de 2 mètres de long fixé dans le vide à un balcon, une cuve d’eau de 1000L en haut et une autre en bas du système le tout relié par différent tuyaux d’arrivé et de sortie. Du haut du système on envoi l’eau dans 3 entrée différente placé à différent endroit permettant à l’eau d’effectuer un mouvement de rotation immédiatement (sorte d’effet siphon). L’eau pénètre dans le système avec l’inertie induite par les 3 pompes puis vient remplir le tube en PVC grâce à la gravité, l’ensemble devenant cohérent lorsqu’un tourbillon se forme appelé vortex ! Une sortie est prévu en aval du tube PVC pour évacuer l’eau, une vanne en amont permet d’incorporer de l’air pour donner plus de puissance à l’effet vortex.

L’après-midi nous avons essayer de comprendre le système dans sa globalité, avec ses réussites et ses échecs.

Samedi 6 Août

Aujourd’hui nous avons voulu parfaire nos expérience de microbiologie en améliorant notre protocole. Pour cela nous nous sommes procurés une gélose nutritive complète en poudre qu’il nous restais à mélanger avec l’eau distillée. Pour cela nous avons mis en route notre appareil de distillation en salle Perception : 500mL d’eau distillé a été créée, que nous avons pu mélanger aux 14g de gélose toute faite. Le tout a été placé à l’étuve à 110° pendant 2 heures, puis dans un bain marie pendant 45 minutes à 55°. La gélose a été coulée dans 3 boîtes de Petri, puis ensemencé avec notre eau souillée, puis placé à l’incubateur à 37°. La journée complète fut utilisé pour toutes ces manipulations qui nécessite beaucoup de temps et de techniques sachant que le moindre échantillon contaminé devient non viable à l’étude.

Dimanche 7 Août

Aujourd’hui la journée est consacré à la sortie randonnée puis au camping le soir sur un terrain à côté de la Jasserie du Coq Noir. Tout les adolescents du centre sont partis à 10 heures du matin pour une marche de 6 heures parsemée de nombreuses pauses, une fois arrivé sur les Hauts de Chaumes nous leur avons amené tout le matériel nécessaire pour leur soirée : Tente, sac de couchage, tapis de sol, bois pour le barbecue et enfin la nourriture. Après un bon repas nous avons raconté des histoires drôle puis des anecdotes de chacun pour enfin s’endormir calmement dans la nuit.

Lundi 8 Août

Le lendemain matin le petit déjeuner nous a été livré à 8h30, une fois terminé nous avons entamé le rangement des tentes et de tout le matériel. Ceci terminé nous revoilà parti pour le centre de Prabouré, une fois sur place une bonne douche, une boisson chaude ainsi que le repas de midi et c’est parti pour un sieste de deux bonnes heures pour nous reposer de ce rude week-end.

Mardi 9 Août

En ce jour de congé de notre animateur Thibault nous avons travaillé avec Renan, responsable de programme SPIP (séjour informatique) avec qui nous avons pu développer notre turbidimètre fabriqué par nos soins.
L’appareil fonctionne donc grâce à une carte ARDUINO (carte électronique) qui fait le pont entre nos 2 capteur photosensible qui eux même sont activé grâce à 2 sources lumineuses (un laser et une led). Vu que l’on ne possède pas de solution aqueuse pour étalonner notre appareil avec les unités de mesure turbimétrique (normalement cette solution contient une quantité de silice en suspension en mg/L connu qui nous permet d’étalonner nos donné recueilli par notre ordinateur) nous nous contentons d’utiliser les donnée que nous envoi notre système sur une interface. Ces données sont des nombres allant de 0 à 1024, sachant que 0 correspond à l’obscurité total et 1024 une lumière très intense. Le but est donc de placer une cuve d’absorption au milieu du système, entre la source lumineuse et la cellule photosensible, cuve contenant le liquide à analyser. La lumière émise traverse l’échantillon et une certaine quantité de lumière est capter à la sortie par la cellule. Le tout est analysé par notre carte ARDUINO qui nous traduit ceci en nombre sur notre ordinateur. Si un premier échantillon nous donner 920 et un second 894 par exemple, on sait donc que le second est plus trouble que le premier. Il nous reste maintenant à interpréter ces donné pour pouvoir les exploiter.
Le but de cette journée était donc de construire un support à notre turbimètre, c’est-à-dire une chambre noire où aucune lumière ne viendra perturber notre milieu d’analyse, avec une entrée pour chaque source lumineuse et autant pour nos photorécepteur.
Nous avons donc fabriqué un prototype de boitier permettant d’inclure tout notre système.

4.6. Bibliographie

Date du jour

5. La retransmission

6. Bilan



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