Lutter contre les espèces envahissantes à l’aide de la science citoyenne

Par Sarah Morrisseau et  Christine Voyer

Traduction par Marie-Pier Berthiaux

Les espèces sont en mouvement. Activité humaine, changements climatiques et modification de l’habitat naturel sont des causes de la migration des plantes, des animaux et des insectes. Certaines espèces deviennent invasives dans leur nouvel environnement; elles perturbent l’équilibre naturel, réduisent la biodiversité et ont une incidence sur nos relations avec l’environnement.

Les spécialistes des espèces envahissantes ainsi que les gestionnaires de ressources sont chargés d’identifier les espèces potentiellement perturbatrices et de réagir rapidement à leur arrivée. Ils surveillent et gèrent leur progression, et étudient leurs effets sur les espèces indigènes, les processus écosystémiques ainsi que la biodiversité. Mais avec autant d’espèces en déplacement et une si grande quantité de territoire, de bassins d’eau douce et de littoral à couvrir, la tâche s’avère être difficile, voire carrément décourageante.

Les élèves des niveaux primaire et secondaire peuvent faire une différence en contribuant à la détection rapide des espèces envahissantes, à leur surveillance et aux travaux de recherche en devenant des scientifiques amateurs à la conscience citoyenne. Ils sont à même de publier leurs propres observations sur les espèces, leurs commentaires, ainsi que des projets multimédias pour des communautés en ligne de pairs et de professionnels du monde entier.

Nous allons vous montrer ce à quoi ressemble ce type d’apprentissage du point de vue d’une communauté grandissante adepte de science citoyenne au Maine, et la façon dont vous pouvez vous inspirer de ce modèle pour aider vos propres élèves à être de meilleurs scientifiques citoyens.

Un réseau en ligne regroupant des dizaines de milliers d’élèves et d’enseignants peut aider à bonifier les travaux de recherche de scientifiques et pallier les ressources limitées dont disposent les chercheurs pour réaliser ces travaux et pour effectuer la surveillance des espèces. La nature de ce travail exige que les élèves développent des habitudes scientifiques de curiosité intellectuelle, d’observation, de questionnement, de raisonnement et d’analyse. Ils utilisent des pratiques et des compétences en sciences tout en collaborant et en communiquant en personne et en ligne avec des pairs et des professionnels. En tant que scientifiques citoyens, les élèves peuvent se familiariser avec le domaine des sciences en étant eux-mêmes des scientifiques.

En quoi consiste la ?

Les expériences d’apprentissage tirées de la science citoyenne sont différentes selon les niveaux scolaires, les matières, les écosystèmes et les espèces étudiées. Alors que le contexte d’apprentissage est sujet à changement, le processus sous-jacent par lequel passent les scientifiques en herbe pour formuler des observations, récolter des données et communiquer avec les communautés de science citoyenne tout en contribuant à leur essor est très semblable. Sur une des photos qui accompagnent l’article, on voit un exemple d’expérience d’apprentissage en sciences sur les écosystèmes d’eau douce qu’on pourrait effectuer au dernier cycle du primaire ou au premier cycle du secondaire. Depuis 2009, des centaines d’élèves d’un bout à l’autre du Maine ont recueilli des données de base sur les espèces indigènes (ce qui a attiré l’attention des scientifiques sur les espèces méconnues) et collaboré avec des professionnels pour surveiller les zones forestières, d’eau douce et côtières aux prises avec des espèces envahissantes.

Dans la ville de Dedham, au Maine, les élèves de huitième année de la classe de Rhonda Tate examinent leur cour d’école et transmettent des données aux administrateurs du programme Vital Signs depuis maintenant trois ans. En 2011, les élèves de Rhonda ont décidé de communiquer des données à “Mission: Rock snot”. La “Rock snot” est une diatomée envahissante connue pour recouvrir et étouffer les habitats lotiques d’eau douce. Il s’agit d’une espèce non indigène dans le Maine, mais que les scientifiques du Maine Department of Environmental Protection (DEP) craignent particulièrement à cause de son effet sur l’habitat des poissons.

Les élèves de Rhonda ont mis en pratique leurs compétences sur le terrain et ont mis le cap vers le ruisseau situé derrière leur école avec en main une fiche d’identification des espèces sur la diatomée, des outils d’échantillonnage de la qualité de l’eau, des caméras, des unités GPS et des fiches techniques. Ils ont observé attentivement l’habitat riverain, ainsi que la texture et la couleur des spécimens qui ressemblaient le plus à la diatomée. Une des équipes, nommée Equinox, a pensé en avoir trouvé.

L’équipe Equinox a rassemblé des preuves écrites et visuelles pour appuyer sa conviction d’avoir trouvé de la diatomée. De retour dans la salle de classe, ses membres ont mis en forme leur cas en ligne. Ils ont saisi leur affirmation, photos et éléments de preuve à l’appui, ainsi que leurs notes prises sur le terrain dans une fiche technique électronique sur le site Web de Vital Signs.

Leur travail a ensuite subi un contrôle de qualité en classe et un processus d’évaluation par les pairs. Une fois que l’équipe Equinox a été satisfaite de son travail et a senti qu’elle avait des arguments de poids pour soutenir son affirmation, elle a cliqué sur “publier”. Après qu’elle a publié, ses observations sur l’espèce ont été rendues publiques sur le site Web de Vital Signs, et Paul Gregory du Maine Department of Environmental Protection en a été immédiatement avisé par courriel. À partir de son bureau situé à plus de 145 km de Dedham, Paul a examiné les éléments et a laissé à l’équipe Equinox le commentaire suivant: “L’environnement semble idéal pour la diatomée, et votre description (la texture semblable à de la laine) a attiré mon attention! Il est certain que ça mérite une recherche approfondie. Pouvez-vous m’envoyer par courriel un échantillon que je puisse montrer à mes collègues du DEP? J’attendrai avec impatience de recevoir votre mystérieuse algue!”

Ses collègues et lui ont examiné l’échantillon qu’Equinox leur avait envoyé par la poste. Paul était soulagé de pouvoir laisser un dernier commentaire à Equinox lui faisant part que l’algue n’était pas une diatomée envahissante, mais une espèce connexe indigène du Maine.

Les élèves de Rhonda étaient si emballés par leur rencontre et leur conversation en ligne avec Paul qu’ils ont créé une vidéo relatant leur expérience. Ils ont partagé cette vidéo avec la communauté de Vital Signs et l’ont présentée à leur conseil scolaire pour lui montrer la façon dont ils aiment apprendre les sciences.

S’engager activement auprès des groupes locaux

L’expérience d’apprentissage que les élèves de Rhonda ont vécue (poser des questions, travailler sur le terrain, soutenir une affirmation à l’aide d’arguments, interagir en ligne avec des experts et créer des projets multimédias) peut être reproduite dans votre salle de classe, peu importe où elle se trouve.

Tout en gardant à l’esprit l’expérience de Rhonda et de ses élèves, il y a des étapes à suivre et des ressources à utiliser pour aider vos élèves à effectuer des recherches importantes en science citoyenne sur les espèces envahissantes.

1. Entrer en contact avec une communauté en ligne ou se connecter à une banque de données

Pour donner à vos élèves un but d’apprentissage significatif, authentique et qui transcende la salle de classe, commencez par entrer en contact avec un groupe de science citoyenne actif ou une communauté naturaliste en ligne, ou à vous connecter à une banque de données sur les espèces.

Même si vous n’enseignez pas au Maine, où œuvre Vital Signs, il est possible de trouver un public réceptif à vos données et à vos projets sur les espèces envahissantes à l’aide de plateformes telles que Texas Invasives, iNaturalist, EDDMapS, iSpot et ProjectNOAH (en anglais). On peut avoir recours à des ressources comme CitSci.org et SciStarter.com (en anglais) pour trouver des projets de science citoyenne dans son milieu. 

2. Formuler une question

Amenez vos élèves à penser comme des scientifiques et à interagir avec des professionnels intéressés par les données qu’ils auront recueillies en élaborant votre projet autour d’une question de recherche réelle. Que ce soit en sciences, en mathématiques, en sciences sociales ou en cours de langue, les investigations sont plus stimulantes et authentiques lorsqu’elles sont motivées et guidées par des questions de recherche.

• Regardez les journaux et les sites Web gouvernementaux pour relever les espèces préoccupantes ou dignes d’intérêt dans votre région.
• La communauté en ligne avec laquelle vous êtes en contact peut vous aider à choisir une question et des espèces pour vos recherches. Joignez-vous à un projet sur les espèces envahissantes sur iNaturalist ou à une mission sur les espèces envahissantes sur Project NOAH (à titre d’exemples, ces plateformes n’étant accessibles qu’en anglais), ou encore lancez une nouvelle mission et invitez les gens à y participer.

3. Exercer les compétences sur le terrain

Une fois que vous avez formulé votre question de recherche, exercez vos compétences sur le terrain et préparez-vous à observer la nature en tant que scientifique. Des ressources pédagogiques sont accessibles pour développer les compétences d’observation, de collecte de données, d’identification des espèces et de travail d’équipe, et pour utiliser des outils tels que des appareils photo, des unités GPS, des cadrats et des guides d’identification des espèces. Vos élèves peuvent développer leur expertise en tant que personnes ou en tant qu’équipe.

Les élèves ont habituellement besoin d’outils, de soutien pédagogique et de connaissances préalables pour effectuer des observations scientifiques et recueillir de l’information utile sur le terrain. Demander aux élèves d’étudier ou de créer des ressources de référence les aide à se concentrer sur les caractéristiques pertinentes et distinctives lorsqu’ils sont sur le terrain. Où que vous soyez, il est sans doute possible de trouver des ressources d’identification des espèces du genre de Go Botany et de Vital Signs (qui existent pour le nord-est des États-Unis et qui ont été créées pour aider les débutants sur le terrain), des ressources indiquant les caractéristiques à rechercher et la manière de distinguer vos espèces des espèces semblables.

4. Faire une affirmation

Une part importante du travail scientifique consiste à faire des affirmations et à les étayer à l’aide de preuves. Le livre Ready, Set, SCIENCE! (en anglais) de Sarah Michaels, Andrew W. Shouse et Heidi A. Schweingruber décrit la compétence à fournir des preuves scientifiques comme l’un des quatre piliers de la compétence scientifique.

Peu importe la plateforme virtuelle que vos élèves utilisent pour partager leurs données, créez votre propre feuille de données-terrain pour guider vos élèves dans le processus de présentation de leur affirmation à propos de la présence de leurs espèces. Demandez-leur de fournir trois preuves, que ce soit des photographies, des écrits ou des croquis, pour appuyer leur affirmation. Les ressources d’identification des espèces peuvent être utilisées pour aider les élèves à raffiner les preuves dont ils ont besoin pour présenter un cas solide.

5. Faire évaluer par les pairs

L’évaluation par les pairs est une étape importante de la pratique scientifique et est une bonne aptitude à la collaboration à développer pour toute personne en situation d’apprentissage. Les élèves ont souvent besoin de soutien pour vivre des expériences positives et productives lorsqu’ils traitent de questions litigieuses. Avec les bons outils, des conseils et du temps, ils deviennent capables d’autoréflexion et gagnent en aisance et en confiance pour donner des conseils et des idées aux autres élèves. Allouer du temps aux jeunes pour discuter entre eux leur permet d’améliorer la qualité de leurs données et leur aptitude à communiquer en classe; c’est également un précurseur à l’interaction avec une communauté en ligne.

6. Partager vos données

Les élèves développent davantage leur aptitude à la communication scientifique et leur pensée critique lorsqu’ils sont en contact à la fois avec d’autres débutants et avec des experts provenant d’une communauté scientifique en ligne. Les commentaires et les conversations en ligne avec des scientifiques et des experts naturalistes peuvent être intimidants pour les élèves. “Quand mes élèves voient les commentaires que les experts font sur leurs observations présentées sur Vital Signs, ils me regardent et s’exclament ” Wow! Je suis un scientifique! Je peux le faire! “, et ils sentent qu’ils font partie de la communauté scientifique, car c’est bel et bien le cas”, explique Henry Ingwersen, enseignant en troisième année à Wells, au Maine.

Dans les communautés en ligne à visée sociale, les participants qui ont acquis une certaine expertise utilisent souvent les commentaires pour agir en tant que mentors et ainsi donner des conseils aux débutants, souligner de bonnes identifications des espèces et partager des histoires et des ressources pertinentes. Il est fréquent que les scientifiques et les gestionnaires encouragent les participants à recueillir plus de données relatives à leurs travaux de recherche. Les élèves utilisent souvent les commentaires pour féliciter des camarades et des pairs, partager leur propre expertise en matière d’identification des espèces, d’observation, de photographie, de réalisation de croquis ou de raisonnement fondé sur des preuves, et pour communiquer avec des gens qui ont des intérêts similaires pour certaines espèces.

Commencer à petite échelle et évoluer avec le temps

Les enseignants expérimentés soutiennent qu’il est préférable de ne pas voir trop grand pour la première incursion des élèves en science citoyenne. Engagez-vous à apprendre et à expérimenter ensemble au cours de la première année, alors que vous explorerez les habitats locaux, soulèverez des questions intéressantes, tisserez des liens en ligne et deviendrez motivés à prendre part à un véritable effort de recherche. Avec une base solide, vous pouvez évoluer facilement et rapidement, et approfondir votre engagement au fil du temps.Voilà comment trois enseignants de la communauté de Vital Signs ont personnalisé les expériences d’apprentissage en science citoyenne pour leurs élèves et ont étendu leur travail d’une année à l’autre.

Henri Ingwersen et ses élèves de troisième année commencent tout juste à explorer et à apprendre ensemble en tant que scientifiques citoyens. Ingwersen confie: “Tout ça est très excitant. C’est un nouvel apprentissage pour moi. Notre idée consiste à identifier le plus d’espèces indigènes possible, et ensuite de répondre à la question suivante: ‘ Quelles sont les espèces envahissantes présentes dans nos forêts?’ Mais la grande question est: ‘Les espèces envahissantes sont-elles nocives pour les espèces indigènes?’”

Pat Parent immerge ses élèves de septième année dans la recherche des espèces envahissantes depuis maintenant quatre ans. Ils continuent à cartographier la biodiversité sur le campus de leur école (un projet amorcé en 2009) et ont publié les résultats de deux investigations effectuées sur le terrain qui incitent la communauté à étudier les relations entre la salicaire pourpre envahissante, la lutte biologique menée à l’aide de la galéruque du nénuphar et les scarabées japonais envahissants. “Mes cours ont un but réel. Nous sommes en mission sur le campus, dans nos communautés, et nous entrons en collaboration avec des élèves provenant d’autres régions de l’État. Nous avons l’appui de scientifiques et d’autres gens qui commentent nos découvertes et les utilisent pour leurs propres recherches. Les jeunes sont enthousiastes à propos de leur cours de sciences, et je le suis aussi”, affirme Parent.Les élèves des classes de cinquième et de sixième années de Jamien Jacobs ont utilisé Vital Signs pour consigner les espèces indigènes et les espèces envahissantes présentes sur le petit campus de leur école. Puis, ils ont reçu une subvention du Casco Bay Estuary Project, et ont fait équipe avec des professionnels du Maine Department of Conservation ainsi qu’avec les élèves plus vieux et plus jeunes de leur école. Ils ont enlevé de pleins chargements de camions de douces-amères envahissantes et ont aménagé des jardins indigènes. “Les élèves ont pris conscience de la complexité de la science des écosystèmes, et ont appris à répertorier et à représenter sur des cartes les espèces indigènes et les espèces envahissantes, à sensibiliser le public aux effets des espèces envahissantes dans le Maine et à utiliser leurs connaissances et leur énergie pour agir!”, affirme Jacobs.Les espèces envahissantes offrent une occasion riche et authentique d’apprendre. En tissant des liens en ligne pour partager des données avec des pairs et des professionnels, les élèves peuvent partager leurs expériences et leur expertise avec les autres États, les autres nations, voire le monde entier. De cette façon, ils amènent une toute nouvelle dimension aux recherches citoyennes sur les espèces envahissantes et aux environnements d’apprentissage en ligne.

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Ressources

Ready, Set, SCIENCE! …

Communautés virtuelles axées sur la science citoyenne et présentant un contenu accessible aux élèves

1. Vital Signs, http://vitalsignsme.org
2. iNaturalist, http://inaturalist.org
3. ProjectNOAH, http://projectnoah.org
4. iSpot, http://ispotnature.org
5. Texas Invasives, www.texasinvasives.org
6. Early Detection and Distribution Mapping System, www.eddmaps.org
7. SciStarter, http://scistarter.org
8. CitSci.org. http://citsci.org

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Sarah Morrisseau a donné son impulsion à la communauté de Vital Signs, qu’elle a contribué à façonner, et travaille maintenant pour l’entreprise de développement de sites interactifs Image Works, située à Portland, au Maine.  

Christine Voyer est la gestionnaire du programme de formation scientifique de Vital Signs. Vital Signs est un programme du Gulf of Maine Research Institute (GMRI) et est situé à Portland, au Maine. Le programme scolaire de Vital Signs comporte une licence Creative Commons de type CC-BY, qui encourage quiconque à utiliser, remodeler et partager les unités, les activités et les ressources, à condition que la conception en soit attribuée au GMRI. Adaptez le matériel à vos besoins et communiquez avec une communauté d’enseignants qui engage les élèves dans la recherche sur les espèces envahissantes en visitant le http://vitalsignsme.org/ (site Internet accessible en anglais seulement). 

Marie-Pier Berthiaux est étudiante au baccalauréat en traduction professionnelle à l’Université de Sherbrooke. Elle traduit de l’anglais vers le français.

Ce qui précède est une traduction de « Tackling Invasive Species Using Citizen Science » qui a été publié en Green Teacher 102, Printemps 2014.