L’alliaire à l’étude

Par Amy DeFelice

Traduction par Émilie Duo

Enseigner les espèces envahissantes dans les localités peut stimuler l’intérêt des élèves en matière de protection de l’environnement. Mes élèves du premier cycle du secondaire et moi-même sommes associés au Service de la gestion du paysage du parc Prospect afin de participer à une expérience d’apprentissage sur le terrain dans notre parc urbain à Brooklyn, dans l’état de New York. Nous étudierons l’alliaire (Alliaria petiolata), une espèce de plante envahissante. Dans cet article, je décrirai comment nous avons enquêté sur l’alliaire de façon à vous aider à reproduire le projet dans votre localité.

L’alliaire constitue une importante menace aux plantes indigènes de l’Est et du Midwest américain. Originaire d’Europe et d’Asie, cette plante pourrait avoir été amenée aux États-Unis à des fins médicinales et alimentaires. Elle a été signalée pour la première fois à Long Island, dans l’état de New York, en 1868. À partir du nord-est des États-Unis, elle s’est depuis répandue partout en Amérique du Nord. L’alliaire pousse de manière importante même dans des sols pauvres et rivalise avec les plantes indigènes pour la lumière, les nutriments, l’eau, la terre et l’espace. Il s’agit d’une plante bisannuelle qui complète son cycle de vie en deux ans. La première année, elle développe des rosettes près du sol, puis l’année suivante, elle devient une plante à fleurs. Une seule alliaire peut produire de 600 à 7 900 semences, qui sont ensuite disséminées par les animaux et les humains. L’alliaire possède une odeur particulière qui ressemble à celle d’un ail acheté en épicerie dont on aurait écrasé les feuilles. La faune ne la mange pas à l’instar des plantes indigènes. Ainsi, l’alliaire remplace les plantes indigènes en grande quantité, prend le contrôle des sous-bois des forêts et réduit la biodiversité des écosystèmes. Il est possible de contrôler cette plante envahissante en la déracinant et en s’assurant de ne pas disperser les semences.

Le Service de gestion du paysage du parc Prospect surveille la croissance de l’alliaire et organise le travail des bénévoles. Ces derniers devront déraciner les plantes afin de contrôler leur croissance. Le Service de la gestion du paysage s’est présenté à ma classe d’étude sur le terrain du premier cycle du secondaire à la Brooklyn Academy of Science and the Environment (BASE) dans le but de lui expliquer comment reconnaître l’alliaire et de la faire enquêter sur les populations de plantes dans les différents endroits à l’intérieur du parc urbain de 585 acres. La classe avait pour mission de déterminer l’étendue de la plante et de trouver les différents emplacements de la plante dans lesquels elle devrait établir une « arrachée de groupe ». Le projet a permis de présenter aux élèves différents concepts : les plantes envahissantes, l’identification des plantes et l’utilisation de transects pour les recherches sur le terrain dans les parcs urbains de la région.

Le contexte

BASE est une petite école publique de la ville de New York mise sur pied en partenariat avec l’Alliance du parc Prospect et le Jardin botanique de Brooklyn. Elle est une école dans le besoin, selon la proportion qu’environ 80 % des élèves reçoivent leur repas gratuit, ou à prix réduit. Il y a approximativement 500 élèves qui fréquentent l’école et représentent les groupes ethniques suivants : 90 % d’Afro-Américains, d’Antillais ou d’Africains, 5 % de latinos et 5 % provenant d’autres groupes. Les partenaires fournissent un éducateur et du matériel pour le programme sur le terrain. Le programme a été élaboré par les enseignants de la BASE, les éducateurs d’étude sur le terrain, la direction de l’école et la direction des services éducatifs de l’Alliance du parc Prospect et du Jardin botanique de Brooklyn. Une fois par semaine, les élèves assistent à un cours d’apprentissage sur le terrain avec des enseignants où ils étudient le milieu de vie durant une période prolongée de deux heures. Le programme permet d’être plus flexible que les cours de sciences traditionnels puisqu’il ne se termine pas par une évaluation. Le partenariat de l’école avec l’Alliance du parc Prospect a aussi incité notre collaboration avec le Service de la gestion du paysage du parc.

Comment étudions-nous l’alliaire?

Le programme d’étude sur le terrain adopte une approche éducative scientifique adaptée au milieu. Il s’agit d’une approche où l’expérience d’apprentissage des élèves se déroule dans leur environnement immédiat, et donc, qui permet de montrer concrètement l’utilité de la science pour qu’elle soit profitable. J’ai contacté le Service de la gestion du paysage du parc Prospect et j’ai demandé s’il désirait rencontrer les élèves de l’école BASE pour qu’il leur explique l’état de l’alliaire dans le parc. Les gestionnaires du paysage ont accepté de rencontrer les élèves de notre classe. Ainsi, ils pourront leur montrer comment identifier l’alliaire et leur faire savoir à quel endroit ils devront étudier sa propagation dans le parc. Les objectifs d’apprentissage du projet permettent aux élèves de voir comment les humains ont eu une incidence sur la répartition des espèces envahissantes dans l’environnement et d’apprendre des techniques de recherche sur le terrain afin de fournir des données exactes aux gestionnaires. Nous avons donné deux cours dans la classe avant d’enseigner quatre cours sur la collecte de données dans le parc. Ensuite, nous avons suivi avec trois cours sur l’interprétation de données et sur la création de leur affiche du projet pour l’expo-science. Nous espérons que la description de ce que nous avons réalisé à l’école BASE aidera les éducateurs officiels ou non officiels qui seraient intéressés à travailler avec leur Service local d’espaces verts pour retirer les espèces envahissantes.

Afin de maximiser les apprentissages, il est important de discuter des informations de base avec les élèves dans la classe avant de se lancer dans une sortie sur le terrain. Pour notre projet, nous avons exploré durant les 90 premières minutes de cours ce que sont les espèces envahissantes, puis nous avons réfléchi sur la nuisibilité de l’alliaire : pourquoi elle affecte la biodiversité des écosystèmes des forêts? Ensuite, les élèves ont visionné une vidéo de treize minutes intitulée Stemming the Tide : Garlic Mustard ID and Control^[1] (traduction libre : Endiguer la propagation : l’identification et le contrôle de l’alliaire). Celle-ci décrit comment repérer l’alliaire, les endroits où elle pousse, pourquoi il s’agit d’une menace écologique et les façons de contrôler son expansion. Ensuite, les élèves doivent lire la fiche de renseignement sur l’alliaire et remplir la feuille de travail Garlic Mustard — An Invasive Species[2] (traduction libre : L’alliaire officinale : Une espèce envahissante). Les élèves apprennent à définir ce qu’est une espèce envahissante, à déterminer comment identifier l’alliaire, où elle pousse, pourquoi elle est une menace écologique et comment contrôler sa propagation. La vidéo et les renseignements de base démontrent aux élèves pourquoi l’alliaire, une espèce envahissante, demeure une menace pour les écosystèmes des forêts.

Lorsque les élèves réalisent un travail de recherche qui est applicable au monde réel et qu’ils doivent publiquement faire connaître leurs observations, ils s’investissent davantage dans leurs apprentissages. Dans le deuxième cours, je leur ai expliqué la façon dont nous allions aider le Service de la gestion du paysage. Nos cours étaient d’une durée de quatre semaines et nous nous rencontrions une fois semaine afin de réaliser une étude sur le terrain, de collecter des données et de signaler nos observations dans nos projets d’expo-sciences pour le Service de la gestion du paysage. Ce programme permet d’enseigner les sciences à l’aide d’un problème de la vie courante et permet de responsabiliser les élèves, puisqu’ils doivent présenter publiquement leurs observations.

La prochaine tâche des élèves était de travailler en groupes d’apprentissage coopératif afin de développer des questions de recherche investigatrices sur lesquelles ils pourraient se baser lors de l’étude. Nous voulions aller au-delà de la simple constatation de sa présence. Lorsque les élèves réfléchissent à leurs propres questions d’étude, ils s’investissent davantage dans leur enquête. Voici des exemples de questions d’élèves : Dans lequel des quatre sites y avait-il le plus d’alliaire adulte? L’alliaire se retrouve-t-elle plus le long des sentiers pavés ou dans les zones boisées? Y avait-il plus de plantes adultes ou des rosettes (des plantes de première année)? À quel endroit y avait-il la plus grande densité d’alliaire? De quelle façon les frondaisons affectent les populations d’alliaire? Les élèves ont transcrit leurs hypothèses dans leurs cahiers de notes sur le terrain. Les questions des élèves sont devenues leurs sujets lors de l’expo-sciences, ces derniers réalisés en équipes de quatre.

Les séances suivantes de cours ont été tenues au parc Prospect au début du printemps pour que les élèves puissent mener leurs enquêtes. L’alliaire est l’une des seules plantes qui pousse au printemps, cependant il est important de s’assurer que les plantes seront présentes au moment où vous planifierez vos sorties. Le Service du parc ou les naturalistes locaux pourront certainement vous aider à planifier des dates appropriées selon votre région. Je suggérerais également que les enseignants visitent au préalable l’endroit pour planifier les sites de collecte de données. Lors du premier cours au parc Prospect, nous avons rencontré un représentant du Service de la gestion du paysage qui a apporté des échantillons de la plante. Il nous a enseigné la façon de les identifier. Nous avons écrasé les feuilles pour sentir l’odeur aillée de la plante. Il a aussi raconté comment l’alliaire est une menace pour la biodiversité des plantes dans le parc. À l’aide d’une carte, il nous a pointé les quatre sites que nous devrions surveiller pour suivre la répartition de la plante.

Il a été utile de présenter aux élèves l’installation d’un transect de 10 mètres dans un endroit dégagé avant de venir sur les sites à surveiller. Nous avons suivi le protocole de collecte de données de Garlicmustard.org. Le matériel nécessaire pour chacun des groupes était : un appareil GPS, un appareil photo numérique, un ruban à mesurer, une règle d’un mètre et un câble de transmission de données. Tout le matériel nécessaire, sauf la règle d’un mètre, peut se glisser aisément dans un sac à dos pour faciliter le transport. Divisés en équipes de quatre, les élèves s’assignent des rôles dans leur groupe : le responsable du GPS, le maître des tâches, l’enregistreur et le responsable du matériel. Tous les élèves sont tenus responsables pour comptabiliser et enregistrer les données dans leur table de données qui se situe dans leur cahier de notes sur le terrain. Par conséquent, tous les élèves étaient personnellement responsables de maintenir le cap sur l’étude. Il y avait un enseignant et un éducateur d’études sur le terrain qui supervisaient les élèves en plus de les aider avec la collecte de données. Lorsque nous sommes arrivés sur le terrain, les élèves cherchaient la population d’alliaire la plus dense et ils ont placé à l’aide d’un ruban à mesurer de 10 mètres un transect autour de la population de plantes. Les règles d’un mètre ont été disposées de façon à être espacées d’un mètre, perpendiculairement au ruban à mesurer. Les plantes adultes et les rosettes de première année ont été comptabilisées dans la boîte d’un mètre et ont été notées dans le transect de 10 mètres. Nous avons par ailleurs relevé si les plantes avaient des champignons. Les élèves ont enregistré la position GPS des transects et ont pris des photographies numériques qui documentent le pourcentage du couvert forestier (la portion de ciel visible à travers les arbres et la quantité de lumière qui atteint les plantes). Il y a plus de couverts forestiers dans le sous-bois d’une forêt où il y a des branches d’arbres qui bloquent la lumière qu’au bord de la route où le ciel est plus visible. Chaque groupe a effectué deux transects chaque semaine durant quatre semaines aux endroits sélectionnés.

Après quatre semaines de collecte de données au parc, les cours se tiennent dorénavant à l’école afin que les élèves terminent leur projet d’expo-science dans leur groupe respectif. Les élèves doivent analyser leurs données et créer une affiche pour partager leurs trouvailles avec la communauté scolaire. Les affichent doivent inclure les composantes suivantes : un titre, une question de recherche, des renseignements généraux, une hypothèse et une conclusion. Les élèves ont utilisé Google Maps pour identifier et marquer leurs sites d’échantillonnage. Ils ont dû exposer leurs résultats aux autres élèves de l’école, aux enseignants et aux juges bénévoles. Le fait de présenter les affiches des élèves a contribué à sensibiliser la communauté scolaire à l’alliaire en tant qu’espèce envahissante.

Ce que nous avons trouvé

Les groupes d’élèves ont réalisé différentes investigations sur la croissance de l’alliaire et ont obtenu des résultats mitigés. En général, nous avons été en mesure de comptabiliser les populations de plantes dans les emplacements recommandés par le Service de la gestion du paysage. Dans l’un des quatre emplacements étudiés par les élèves, il n’y avait aucune alliaire en croissance. Initialement, les élèves étaient déçus de n’avoir pas pu comptabiliser des plantes cette semaine-là; par contre, après avoir échangé sur les données, les élèves se sont rendu compte qu’il était bon que l’emplacement ne compte pas d’alliaire puisqu’il s’agit d’une espèce envahissante. Les résultats des groupes pour le pourcentage de couvert forestier n’ont pas été concluants puisque nous avons réalisé le projet au début du printemps, et donc, il n’y avait pas de feuilles dans les arbres lors des deux premières semaines de l’étude. Si nous avions à refaire le projet, les élèves auraient estimé le pourcentage du couvert forestier à l’aide des feuilles dans les arbres et ils auraient ensuite comparé leurs données avec les autres emplacements. Un des groupes a découvert qu’il y avait beaucoup plus de rosettes de première année que de plantes adultes fleurissantes qui poussaient dans un site particulier. Cette découverte les a amenés à supposer qu’il s’agissait d’un nouvel emplacement de croissance selon le cycle biennal de la plante. Un autre groupe a trouvé qu’il y avait davantage d’alliaires à l’emplacement près du sentier pavé que dans la zone boisée. Les humains et les animaux auraient pu répandre les semences le long du sentier, ce qui permet de disperser la plante.

Bien qu’il ne s’agisse que d’un constat initial, les découvertes des élèves ont soulevé des questions pour des recherches plus exhaustives. Les élèves ont pu utiliser la même méthode par transects pour comptabiliser les plantes afin d’étayer leurs nombreuses questions de recherches et de fournir des données constructives sur la population d’alliaires dans le parc Prospect. Les gestionnaires du paysage utiliseront ces informations pour déterminer à quel endroit les plantes doivent être retirées.

Des prolongations et des recommandations

Le Service de la gestion du paysage du parc Prospect coordonne avec les bénévoles les moments où ils devront retirer l’alliaire. Il est primordial de retirer la plante et de la jeter soigneusement pour ne pas répandre les semences. Il s’agit de la méthode la plus efficace pour prévenir sa propagation. Dans une situation idéale, le projet aurait pu être prolongé pour que les élèves de l’école BASE puissent participer à une « arrachée de groupe ». Les élèves auraient souhaité retirer les plantes. Ils se seraient sentis responsables en aidant à améliorer la santé de l’écosystème forestier.

Ma classe d’étude sur le terrain a été privilégiée puisqu’elle a eu beaucoup de temps pour explorer l’alliaire dans quatre différents emplacements afin de faire des études comparatives. Le projet peut être modifié pour répondre aux exigences de temps d’autres programmes éducatifs. Par exemple, au lieu de sortir au parc une fois par semaine pendant quatre semaines, les éducateurs peuvent organiser une sortie éducative d’une journée complète pour la collecte de données. Puis, en fonction du temps disponible, les élèves peuvent explorer un ou plusieurs emplacements dans la même journée.

La collaboration avec les gestionnaires du paysage pour le projet a permis aux élèves de sentir que leur travail était important. Ils se sont investis davantage pour fournir des données exactes. Pour les écoles ou tout autre programme éducatif sans un tel partenariat, je recommanderais que les éducateurs contactent leur communauté pour déterminer quelles sont les ressources disponibles. Les parents bénévoles et les autres enseignants de l’école peuvent servir d’accompagnateurs supplémentaires. Le Service du parc peut s’adapter à vos demandes en autant que les élèves soient préparés à retirer bénévolement les plantes envahissantes. Il se peut que d’autres éducateurs étudient l’alliaire dans des secteurs boisés près de leurs écoles, le long des routes ou dans des terrains ouverts de leur quartier. Éventuellement, l’arrachée des plantes pourrait devenir un projet communautaire à l’échelle de l’école, qui impliquerait notamment les parents un week-end. Dans notre cas, les élèves ont été plus motivés à faire de leur mieux pour le projet parce qu’ils savaient qu’ils devaient présenter leur bilan à la communauté scolaire lors de l’expo-science. Le fait d’intégrer des présentations ou d’exposer publiquement des connaissances est important, non seulement pour créer un ralliement d’élèves, mais aussi pour éduquer la communauté aux problèmes écologiques locaux.

Le projet peut être modifié et même utilisé dans divers milieux. Comme l’alliaire peut pousser dans des conditions variées et s’est répandue partout en Amérique du Nord, la plupart des éducateurs trouveront cette plante dans leur région et peuvent l’utiliser comme exemple d’une plante envahissante locale.

Les environnements urbains sont souvent perçus comme étant dénués de nature. Cependant, les éducateurs des sciences urbaines savent que la vérité est tout autre. Les villes possèdent des écosystèmes forestiers où cohabitent sans cesse des organismes vivants et des éléments non vivants. Le projet sur l’alliaire a permis à ma classe d’études sur le terrain d’apprendre sur les espèces envahissantes présentes dans les écosystèmes forestiers des villes. Il est à espérer que les éducateurs de tous les milieux réussissent à étudier avec leurs élèves des espèces envahissantes, telles que l’alliaire dans leur localité.

Les partenariats soutiennent l’éducation en milieux urbains

La Brooklyn Academy of Science and the Environment (BASE) est une petite école publique de la ville de New York mise sur pied en partenariat avec l’Alliance du parc Prospect et le Jardin botanique de Brooklyn. Elle est une école dans le besoin, selon la proportion importante qu’environ 80 % des élèves reçoivent leur repas gratuit, ou à prix réduit. Il y a approximativement 500 élèves qui fréquentent l’école et représentent les groupes ethniques suivants : 90 % d’Afro-Américains, d’Antillais ou d’Africains, 5 % de latinos et 5 % provenant d’autres groupes.

« BASE est une école secondaire publique de la ville de New York qui s’étend sur trois campus. Elle assure l’intégration des missions et des ressources de l’Alliance du parc Prospect et du Jardin botanique de Brooklyn afin de promouvoir la réussite scolaire et la rigueur. Toute notre communauté scolaire, y compris le personnel, les familles et les partenariats communautaires, soutient les élèves à devenir des penseurs critiques, des apprenants actifs et des solutionneurs de problèmes. Les élèves sont donc des citoyens engagés, instruits scientifiquement et qui valorisent et respectent l’environnement. » – La mission de la BASE

L’école est unique grâce à ses partenariats avec des institutions qui soutiennent l’école de plusieurs façons. Les partenaires fournissent des éducateurs et du matériel pour le programme d’étude sur le terrain. Ils organisent des stages pour les élèves dans des agences locales et appuient les élèves à s’inscrire aux programmes d’été de la Nature Conservancy. De plus, les partenaires organisent des voyages spéciaux et des programmes environnementaux pour les élèves, dirigent le club de jardinage de l’école, rendent possibles des repas provenant de récoltes et fournissent un éducateur pour le club parascolaire des Jeunes naturalistes.

Les études sur le terrain à l’école BASE

Le programme à l’automne met l’accent sur la biodiversité, en plus des facteurs biotiques et abiotiques que l’on peut observer dans les différents écosystèmes présents du parc Prospect : forestiers, aquatiques, de clairière et urbains. Pendant les mois d’hiver, les études sur le terrain sont tenues à l’intérieur au Jardin botanique de Brooklyn qui est situé juste en face de l’école. Au cours des séances à l’hiver, les élèves conçoivent et mènent des expériences contrôlées sur la croissance des plantes tout en continuant la visite des serres.

Au printemps, les séances reprennent à l’extérieur du parc Prospect où les élèves enquêtent sur les incidences humaines dans des écosystèmes particuliers dans le parc ou à proximité. Les projets de recherche des élèves seront présentés à l’expo-sciences annuelle de l’école, où il y aura tout le personnel du parc, des jardins et tous les autres partenaires de l’école, en plus de quelques bénévoles en tant que juges. Toutes ces activités sont conçues pour respecter les buts du programme, soit de produire des connaissances et un sentiment de respect pour l’environnement naturel. Les études sur le terrain sont obligatoires pour les élèves de l’école BASE. En plus de ces séances, les élèves doivent suivre un cours sur l’environnement vivant. Il s’agit d’un cours intégré de biologie qui mène à une évaluation à l’échelle de l’État. La planification du programme est l’œuvre d’un partenariat entre les enseignants de l’école BASE, les éducateurs sur le terrain, la direction de l’école et les directeurs des Services éducatifs de l’Alliance du parc Prospect et du Jardin botanique de Brooklyn. Les occasions d’apprentissage des sciences sur le terrain sont intégrées au programme le plus possible. En permettant aux élèves d’apprendre dans leur communauté, il devient plus facile de faire voir aux élèves la pertinence de leur apprentissage et de les amener à s’investir dans l’apprentissage des sciences. Les études sur le terrain rendent possibles différents projets au printemps basés sur les intérêts des élèves. Les élèves assistent aux séances pour une période prolongée de deux heures une fois par semaine. La classe fait connaissance avec l’éducateur et son adjoint qui ont déjà le matériel prêt à un endroit désigné. Ils enseignent en équipe avec les enseignants de l’école BASE. Plusieurs des activités intègrent des stratégies d’apprentissage coopératif dans lesquelles les élèves ont des rôles et travaillent dans de petits groupes pour exécuter la tâche qui leur sont assignée. Le programme d’études sur le terrain est plus flexible pour les élèves et les enseignants parce que les cours ne se terminent pas par une évaluation.

Récemment, le financement reçu par nos partenaires pour les programmes éducatifs a été réduit. Puisqu’ils nous fournissent moins de personnel de soutien, il y a moins de cours qui sont tenus au parc ou au Jardin botanique. Cependant, le programme s’adapte et le partenariat demeure intact. Il y a maintenant plus de cours qui sont donnés à l’école et les nouveaux enseignants de l’école BASE sont amenés à s’approprier le programme et l’adapter aux intérêts de leurs élèves. L’école BASE reste un exemple de la collaboration entre les écoles et les organisations communautaires pour développer dans la localité des programmes de sciences qui soutiennent l’enseignement et l’apprentissage dans les environnements urbains.

[1] Stemming the Tide : Notre vidéo éducative sur l’alliaire http ://garlicmustardeducationalvideo.blogspot.ca/

[2] Le Department of Conservation and Natural Resources de la Pennsylvanie, Bureau of State Parks, 2005

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Amy DeFelice a terminé récemment un doctorat en éducation en milieux urbains de l’Université de la Ville de New York. Elle est actuellement professeure adjointe invitée au Département de l’enseignement, de l’apprentissage et de la direction à l’Université de Long Island au campus de Brooklyn. Elle a enseigné précédemment à la Brooklyn Academy of Science and the Environment.

Émilie Duo détient un baccalauréat en traduction professionnelle de l’Université de Sherbrooke et est candidate à la maîtrise en traduction de l’Université de Montréal. Elle porte un grand intérêt pour l’éducation, les langues et les cultures étrangères.

Il s’agit d’une version allongée d’un article paru dans le dernier livre de Profs Verts Teaching about Invasive Species (Traduction libre : L’enseignement des espèces envahissantes). Allez sur www.greenteacher.com pour plus de détails.

Ce qui précède est une traduction de « Surveying Garlic Mustard » qui a été publié en Green Teacher 105, Hiver 2015.