Couleurs d'automne
Pourquoi les feuilles d'arbres changent de couleur en automne
Ebene :
Cycle 4
Autor:
FizziQ
Objectif pédagogique :
Cette activité permet aux élèves d'analyser scientifiquement les changements de couleur des feuilles en automne. Elle fait le lien entre observation visuelle biologie végétale et analyse spectrale des couleurs.
Concepts abordés :
Pigments végétaux; Colorimétrie; Photorécepteurs; Chlorophylle et caroténoïdes; Cycle de vie des feuilles; Dégradation pigmentaire
Description de l'activité :
L'élève utilise le colorimètre de FizziQ pour analyser la composition colorimétrique de feuilles d'un même arbre à différents stades de coloration automnale. En mesurant les proportions de rouge vert et bleu dans chaque feuille l'élève observe la diminution de la chlorophylle (composante verte) et l'augmentation des caroténoïdes (composantes jaune à rouge) pour comprendre le mécanisme biochimique du changement de couleur.
Matériel requis :
Smartphone avec l'application FizziQ; Feuilles d'un même arbre à différents stades de coloration (vertes jaunes rouges marron); Support blanc pour poser les feuilles; Cahier d'expérience FizziQ
Eclairage scientifique
Le colorimètre de FizziQ utilise la caméra du smartphone équipée d'un filtre de Bayer pour décomposer la lumière réfléchie par un objet en ses composantes rouge, verte et bleue (RVB). Cette technologie permet d'analyser quantitativement les changements de couleur des feuilles. En été, les feuilles apparaissent vertes car elles contiennent une forte concentration de chlorophylle, un pigment qui absorbe principalement les longueurs d'onde rouges et bleues et réfléchit le vert. Avec l'arrivée de l'automne, la diminution de la durée du jour et la baisse des températures déclenchent des processus biochimiques: l'arbre cesse de produire de la chlorophylle et commence à la dégrader pour récupérer les nutriments avant la chute des feuilles. Au fur et à mesure que la chlorophylle disparaît (visible dans la diminution de la composante verte), les caroténoïdes et anthocyanes, présents toute l'année mais masqués par la chlorophylle, deviennent visibles (augmentation des composantes rouge et jaune). Les caroténoïdes (jaune-orange) sont des pigments accessoires qui participent à la photosynthèse, tandis que les anthocyanes (rouge-pourpre) sont synthétisées à l'automne et jouent un rôle protecteur contre les rayons UV. La variation des proportions de ces pigments explique la diversité des couleurs automnales.